Как работает емкостный сенсорный экран. Какие преимущества у емкостных экранов перед резистивными. Где применяются емкостные сенсорные экраны. Какие виды емкостных экранов существуют. Почему емкостные экраны стали стандартом в современных смартфонах.
Принцип работы емкостного сенсорного экрана
Емкостный сенсорный экран работает за счет изменения электрического поля при касании проводящим предметом (например, пальцем). Основные компоненты такого экрана:
- Стеклянная подложка
- Прозрачный проводящий слой (обычно оксид индия-олова)
- Защитное покрытие
- Контроллер
При касании экрана пальцем образуется слабый электрический заряд. Контроллер определяет изменение емкости в точке касания и вычисляет его координаты. Весь процесс происходит за доли секунды.
Преимущества емкостных экранов
По сравнению с резистивными сенсорными экранами, емкостные имеют ряд важных преимуществ:
- Высокая чувствительность и точность
- Поддержка мультитач-жестов
- Лучшая прозрачность и яркость изображения
- Долговечность (отсутствие механического износа)
- Возможность защитить прочным стеклом
Именно благодаря этим преимуществам емкостные экраны стали стандартом де-факто в современных смартфонах и планшетах.
Виды емкостных сенсорных экранов
Выделяют два основных типа емкостных экранов:
Поверхностно-емкостные
В них проводящий слой нанесен непосредственно на поверхность стекла. Электроды по краям создают равномерное электрическое поле. При касании изменяется емкость в точке контакта.
Проекционно-емкостные
Используется сетка электродов под защитным стеклом. Это позволяет точнее определять координаты касания и поддерживать мультитач. Большинство современных устройств используют именно такой тип.
Где применяются емкостные сенсорные экраны
Основные сферы применения емкостных экранов:
- Смартфоны и планшеты
- Ноутбуки и моноблоки
- Информационные киоски
- Платежные терминалы
- Автомобильные мультимедийные системы
- Промышленное оборудование
Емкостная технология хорошо подходит для устройств, где требуется высокая точность и поддержка мультитач-жестов.
Особенности работы с емкостным экраном
При использовании емкостного сенсорного экрана важно учитывать некоторые особенности:
- Реагирует только на проводящие объекты (палец, специальный стилус)
- Не работает в перчатках (есть специальные перчатки для сенсорных экранов)
- Может давать сбои при высокой влажности
- Чувствителен к электромагнитным помехам
Несмотря на эти ограничения, емкостные экраны остаются оптимальным выбором для большинства мобильных устройств благодаря удобству использования.
Перспективы развития емкостных экранов
Технология емкостных сенсорных экранов продолжает совершенствоваться. Основные направления развития:
- Повышение чувствительности и точности
- Снижение энергопотребления
- Улучшение работы во влажных условиях
- Интеграция с дисплеями (in-cell touch)
- Поддержка ввода с помощью активного стилуса
Ожидается, что в ближайшие годы емкостные экраны сохранят лидирующие позиции на рынке сенсорных дисплеев, особенно в сегменте мобильных устройств.
Сравнение емкостных и резистивных сенсорных экранов
Хотя емкостные экраны имеют ряд преимуществ, в некоторых случаях резистивные экраны могут быть более подходящим выбором. Давайте сравним основные характеристики:
| Характеристика | Емкостный экран | Резистивный экран |
|---|---|---|
| Чувствительность | Высокая | Средняя |
| Мультитач | Да | Обычно нет |
| Работа в перчатках | Нет | Да |
| Прозрачность | Высокая | Средняя |
| Долговечность | Высокая | Средняя |
| Стоимость | Выше | Ниже |
Резистивные экраны до сих пор применяются в промышленных устройствах и некоторых бюджетных моделях, где важна возможность работы в перчатках или с любыми предметами.
Как выбрать устройство с емкостным экраном
При выборе устройства с емкостным сенсорным экраном обратите внимание на следующие параметры:
- Разрешение и плотность пикселей (PPI)
- Количество одновременно распознаваемых касаний
- Время отклика
- Защитное покрытие (например, Gorilla Glass)
- Поддержка работы в перчатках (если это важно)
- Наличие олеофобного покрытия
Также стоит лично протестировать устройство, чтобы оценить удобство работы с экраном и его чувствительность.
Заключение
Емкостные сенсорные экраны произвели революцию в мире мобильных устройств, обеспечив интуитивно понятный и удобный способ взаимодействия. Несмотря на некоторые ограничения, их преимущества сделали эту технологию доминирующей на рынке смартфонов и планшетов. С дальнейшим развитием технологии можно ожидать появления еще более совершенных и функциональных сенсорных экранов, которые расширят возможности взаимодействия человека с цифровыми устройствами.
Принцип работы сенсорного экрана
Сенсорный экран – дисплей с возможностью ввода информации простым нажатием на его поверхность при помощи специального стилуса или просто пальца.
- Резистивные экраны
- Устройство емкостного экрана. Цифровое настоящее
- Волновые сенсорные дисплеи. Яркое будущее
- Виды экранов планшетных компьютеров
- Как это работает: сенсорный экран
- Принцип работы резистивных сенсорных экранов
- Использование
- Принцип работы емкостных сенсорных экранов
- Емкостно-проекционные версии
- Матричные модификации
- Поверхностно-акустические сигналы
- Прочие виды
Резистивный сенсорный экран состоит из гибкой пластиковой мембраны, на которую собственно мы и нажимаем пальцем, и стеклянной панели. На внутренние поверхности двух панелей нанесен резистивный материал, по сути, являющийся проводником. Между мембраной и стеклом равномерно расположен микроизолятор.
Когда мы нажимаем на одну из областей сенсора, в этом месте замыкаются проводящие слои мембраны и стеклянной панели и происходит электрический контакт.
Электронная схема-контроллер сенсора преобразует сигнал от нажатия в конкретные координаты на области дисплея и передает их в схему управления самим электронным устройством. Определение координат, а вернее ее алгоритм, очень сложен и основан на последовательном вычислении сначала вертикальной, а потом горизонтальной координаты контакта.
Резистивные сенсорные экраны достаточно надежны, поскольку нормально функционируют даже при загрязнении активной верхней панели. К тому же они, ввиду своей простоты более дешевы в производстве. Однако у них есть и недостатки. Одним из основных является низкая светопропускная способность сенсора. То есть поскольку сенсор наклеен на дисплей, изображение получается не таким ярким и контрастным.
Емкостный сенсорный экран. В основу его работы заложен тот факт, что любой предмет, имеющий электрическую емкость, в данном случае палец пользователя, проводит переменный электрический ток.
Сам сенсор представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным веществом, которое образует проводящий слой. На этот слой при помощи электродов подается переменный ток. Как только палец или стилус касается одной из областей сенсора, в этом месте происходит утечка тока. Его сила зависит от того на сколько близко к краю сенсора произведен контакт. Специальный контроллер измеряет ток утечки и по его значению вычисляет координаты контакта.
Емкостный сенсор также как и резистивный не боится загрязнений, к тому же ему не страшна жидкость. Однако по сравнению с предыдущим он имеет более высокую прозрачность, что делает изображение на дисплее более четким и ярким. Недостаток емкостного сенсора происходит из его конструктивных особенностей. Дело в том, что активная часть сенсора, по сути, находится на самой поверхности, поэтому подвержена износу и повреждениям.
Матричные сенсоры работают по принципу резистивных, однако отличаются от первых максимально упрощенной конструкцией.
На мембрану наносятся вертикальные проводящие полосы, на стекло – горизонтальные. Или наоборот. При давлении на определенную область, замыкаются две проводящие полосы и контроллеру достаточно легко вычислить координаты контакта.
Недостаток такой технологии виден невооруженным глазом – очень низкая точность, а следовательно и невозможность обеспечить высокую дискретность сенсора. Из-за этого некоторые элементы изображения могут не совпадать с расположением полос проводника, а следовательно нажатие на эту область может либо вызвать неправильное исполнение нужной функции либо вообще не сработать. Единственным достоинством этого типа сенсоров является их дешевизна, которая собственно говоря, и выплывает из простоты. Кроме этого матричные сенсоры не прихотливы в использовании.
Проекционно-емкостные сенсорные экраны являются как бы разновидностью емкостных, однако работают немного по-другому. На внутреннюю сторону экрана наносится сетка электродов. При касании пальцем между соответствующим электродом и телом человека возникает электрическая система – эквивалент конденсатора.
Основные достоинства проекционно-емкостных сенсоров – это большая прозрачность всего дисплея (до 90 %), чрезвычайно широкий диапазон рабочих температур и долговечность. При использовании такого типа сенсора несущее стекло может достигать толщины 18 мм, что дает возможность делать ударопрочные дисплеи. К тому же сенсор устойчив к непроводящему загрязнению.
Сенсоры на поверхностно-акустических волнах – волнах, распространяющихся на поверхности твердого тела. Сенсор представляет собой стеклянную панель, по углам которой расположены пьезоэлектрические преобразователи. Суть работы такого сенсора в следующем. Пьезоэлектрические датчики генерируют и принимают акустические волны, которые распространяются между датчиками по поверхности дисплея.
Достоинства таких сенсоров в том, что используя специальный алгоритм можно определять не только координаты касания, но и силу нажатия – дополнительная информационная составляющая. К тому же конечное устройство отображения (дисплей) имеет очень высокую прозрачность, поскольку на пути света нет полупрозрачных проводящих электродов. Однако сенсоры имеют и ряд недостатков. Во-первых, это очень сложная конструкция, а во-вторых – точности определения координат очень сильно мешают вибрации.
Инфракрасные сенсорные экраны. Принцип их работы основан на использовании координатной сетки из инфракрасных лучей (излучатели и приемники света). Примерно тоже, что и в банковских хранилищах из художественных фильмов про шпионов и грабителей.
При касании в определенной точке сенсора прерывается часть лучей, а контроллер по данным от оптических приемников определяет координаты контакта.
Основной недостаток таких сенсоров – очень критичное отношение к чистоте поверхности. Любое загрязнение может привести к полной его неработоспособности. Хотя из-за простоты конструкции этот тип сенсора используется в военных целях, и даже в некоторых мобильных телефонах.
Оптические сенсорные экраны являются логическим продолжением предыдущих. Инфракрасный свет используется в качестве информационной подсветки. Если на поверхности нет сторонних предметов – свет отражается и попадает в фотоприемник. Если произошло касание – часть лучей поглощается, а контроллер определяет координаты контакта.
Недостатком технологии является сложность конструкции в виду необходимости использования дополнительного светочувствительного слоя дисплея. К достоинствам можно отнести возможность достаточно точного определения материала, с помощью которого произведено касание.
Тензометрические и сенсорные экраны DST работают по принципу деформацииповерхностного слоя. Их точность достаточно низкая, но они прекрасно выдерживают механические воздействия, поэтому применяются в банкоматах, билетных автоматах и прочих публичных электронных устройствах.
Индукционные экраны основаны на принципе формирования электромагнитного поля под верхней частью сенсора. При касании специальным пером, меняется характеристика поля, а контроллер в свою очередь вычисляет точные координаты контакта. Применяются в художественных планшетных ПК самого высокого класса, поскольку обеспечивают большую точность определения координат.
Резистивные экраны
Резистивная система представляет собою обычное стекло, покрытое слоем проводника электричества и упругой металлической «пленкой», тоже обладающей токопроводящими свойствами. Между этими двумя слоями при помощи специальных распорок оставляют пустое пространство. А поверхность экрана покрыта материалом, защищающим его от царапин.
Во время работы пользователя с тачскрином, электрический заряд проходит через оба слоя. Каким образом все происходит? Пользователь касается экрана в определенной точке и упругий верхний слой приходит в соприкосновение с проводниковым слоем. Причем именно в этой точке. Затем компьютер определяет координаты точки, которой коснулся пользователь.
Когда координаты уже известны устройству, специальный драйвер переводит прикосновение в известные операционной системе команды. Здесь уместна аналогия с драйвером обычной компьютерной мышки. Он занимается тем же самым: объясняет операционной системе, что именно хотел ей сказать пользователь нажатием кнопки или перемещением манипулятора. С экранами этого типа чаще всего используют специальные стилусы.
Резистивные экраны можно обнаружить в сравнительно немолодых устройствах. Именно таким сенсорным дисплеем был оборудован IBM Simon, древнейший из сознанных нашей цивилизацией смартфонов.
Устройство емкостного экрана. Цифровое настоящее
В тачскринах этой конструкции стеклянная основа покрыта слоем, играющим роль вместилища-накопителя электрического заряда.
Своим касанием пользователь высвобождает часть электрического заряда в определенной точке. Это уменьшение определяется микросхемами, расположенными в каждом из углов экрана. Компьютер вычисляет разницу электрических потенциалов между различными частями экрана, и информация о касании во всех подробностях немедленно передается в программу-драйвер тачскрина.
Важным преимуществом емкостных тачскринов является способность этого типа экранов сохранять почти 90 % изначальной яркости дисплея. В экранах резистивного типа сохраняется лишь порядка 75 % изначального света. По этой причине изображения на емкостном экране выглядят значительно более четким, чем на тачскринах резистивной конструкции.
Волновые сенсорные дисплеи. Яркое будущее
На концах осей X и Y координатной сетки стеклянного экрана располагается по преобразователю. Один из них передающий, а второй принимающий. На стеклянной основе располагаются и рефлекторы, «отражающие» электрический сигнал, передаваемый от одного преобразователя к другому.
Преобразователь-приемник точно «знает» состоялось ли нажатие и в какой именно точке оно произошло, поскольку своим касанием пользователь вносит прерывание в акустическую волну. Стекло волнового дисплея лишено металлического покрытия, что позволяет сохранить все 100 % изначального света. Благодаря своей столь приятной особенности, волновой экран является наилучшим выбором для пользователей, работающих в мелкими деталями графики. Ведь и резистивные и емкостные тачскрины не идеальны в плане четкости изображения. Покрытие задерживает свет и искажает картинку.
Некоторые особенности различных тачскринов
Самыми дешевыми и наименее четко передающими картинку сенсорными экранами являются резистивные. Кроме того, они же самые уязвимые. Любой острый предмет может повредить нежную резистивную «пленочку». Волновые тачскрины являются самыми дорогими среди себе подобных. Резистивная конструкция скорее относится к прошлому, волновая — к будущему, а емкостная — к настоящему.
Хотя грядущее никому не известно и можно лишь предполагать, что та или иная технология имеет некоторые перспективы.
Для резистивной системы не имеет особого значения, коснулся пользователь экрана резиновым наконечником стилуса или пальцем. Достаточно и того, что два слоя пришли в соприкосновение. Емкостной экран распознает лишь касания токопроводящими предметами. Чаще всего пользователи работают с ними при помощи своих пальцев. В этом отношении экраны волновой конструкции ближе к резистивным. Отдать ей команду можно практически любым предметом, избегая при этом тяжелых и слишком маленьких объектов.
Виды экранов планшетных компьютеров
- Тачскрины планшетных ПК, которые реагируют на прикосновения пальцев, являются емкостными. Принцип их работы был описан выше. А вот экраны устройств, снабженных стилусами, изготавливаются по иной — индукционной технологии.
- Основа таких сенсоров — панель с индукционными катушками, на которые подается электрический ток.
На поверхности экрана при этом создается электромагнитное поле. - При внесении в него объекта с проводящим контуром (стилуса) активность катушек меняется, что и фиксируется специальными датчиками.
На поверхности экрана при этом создается электромагнитное поле.Как это работает: сенсорный экран
Принцип работы резистивных сенсорных экранов
Это самый простой тип монитора. Он реагирует на трансформацию силы сопротивления в районе касания определенного предмета и поверхности дисплея. Самая распространенная и элементарная технология включает в свою конструкцию два основных элемента:
- Панель-подложку из полиэстера или похожего полимера, толщина которой не превышает нескольких десятков молекул. Прозрачная деталь служит для проведения токовых частиц.
- Светопроводящую мембрану из тонкослойного пластика.
Оба слоя покрываются специальным резистивным напылением. Между ними находятся микроскопические шарикообразные изоляторы. В процессе работы мембрана прогибается, соприкасаясь с подложкой, в результате чего цепь замыкается.
На операцию реагирует контроллер с аналогово-цифровым преобразователем, высчитывая величину исходного и текущего сопротивления, а также координаты точки контакта. Подобные устройства быстро показали свои отрицательные стороны, в результате чего инженеры улучшили конструкцию посредством добавления пятого провода.
Использование
Благодаря простейшему принципу работы сенсорного экрана резистивной конфигурации, он эксплуатируется повсеместно. Особенности конструкции:
- низкая себестоимость;
- устойчивость к воздействию внешней среды, за исключением отрицательных температур;
- хорошая реакция на соприкосновение с любым неострым подходящим предметом.
Подобные дисплеи монтируются на терминалы пополнения и перевода денег, банкоматы и прочие устройства, которые изолированы от окружающей среды. Слабая защищенность монитора от повреждений компенсируется наличием защитного пленочного покрытия.
Принцип работы емкостных сенсорных экранов
Этот тип дисплеев функционирует с учетом возможности объектов увеличенной емкости трансформироваться в проводники переменного электротока.
Устройство представляет собой стеклянную панель с резистивным напылением. Электроды, размещенные по углам, подают слабое напряжение на проводящую прослойку. Во время соприкосновения наблюдается утечка тока, в случае, если объект обладает большей электрической емкостью, чем экран. В угловых частях фиксируется ток, а информация с индикаторов идет на обработку в контроллер, который и вычисляет район касания.
В первых моделях использовался постоянный ток. Это упрощало конструкцию, однако, давало сбои, если пользователь не имел контакта с поверхностью земли. По надежности указанные девайсы превышают резистивные аналоги примерно в 60 раз (рассчитаны на 200 миллионов нажатий). Уровень прозрачности – 0,9, минимальная рабочая температура – до -15 °C.
Минусы:
- отсутствие реакции на руку в перчатке и большинство посторонних предметов;
- покрытие с проводником расположено в верхнем слое, что обуславливает подверженность механическому воздействию;
- они пригодны для эксплуатации в терминалах, находящихся в закрытых помещениях.
Емкостно-проекционные версии
Принцип работы сенсорного экрана смартфонов некоторых конфигураций основан по этому типу. На внутренней поверхности девайса нанесена электродная сетка, которая при соприкосновении с телом человека образует конденсаторную емкость. После касания дисплея пальцем, датчики и микроконтроллер обрабатывают информацию, расчеты отправляют на основной процессор.
Особенности:
- указанные конструкции обладают всеми возможностями емкостных сенсоров;
- они могут оборудоваться пленочным покрытием толщиной до 18 миллиметров, что обеспечивает дополнительную защиту от механического воздействия;
- загрязнения на труднодоступных токопроводящих частях убираются при помощи программного метода.
Монтируются указанные конфигурации на многие персональные устройства и терминалы, работающие на улице под накрытием. Стоит отметить, что Apple также отдает предпочтение проекционно-емкостным мониторам.
Матричные модификации
Это упрощенные версии резистивной технологии.
Мембрана оснащается рядом вертикальных проводников, подложка – горизонтальными аналогами. Принцип работы сенсорного экрана: при касании происходит расчет точки, в которой произошел контакт проводников, полученные сведения отправляются в процессор. Тот, в свою очередь, определяет сигнал управления, после чего устройство реагирует заданным образом, например, выполняет действие, закрепленное за конкретной кнопкой.
Особенности:
- из-за ограниченного числа проводников наблюдается невысокий показатель точности;
- цена – самая низкая среди всех сенсоров;
- функция мультитач реализуется за счет опроса дисплея по точкам.
Указанная модель эксплуатируется исключительно в устаревших приборах, практически не используется в современности по причине появления инновационных решений.
Поверхностно-акустические сигналы
Принцип работы сенсорного экрана телефонов ранних моделей оснащался подобной технологией. Дисплей представляет собой стеклянную панель, в которую внедрены приемники (два штуки) и пьезоэлектрические трансформаторы, размещаемые на противоположных угловых частях.
Из генератора частотный электрический сигнал подается на преобразователи, откуда череда импульсов распространяется с помощью отражателей. Волны улавливаются датчиками, возвращаются на ПЭП, где превращаются снова в электрический ток. Далее информация идет на контроллер, в котором происходит ее анализ.
При касании экрана характеристики волны претерпевают изменения с поглощением части энергии в конкретном месте. На основе этих сведений производится расчет точки и силы прикосновения. Дисплеи этой категории выпускаются с пленкой, толщиной 3 или 6 миллиметров, что позволяет без последствий выдерживать несильный удар рукой.
Недостатки:
- нарушение работы в условиях вибрации и тряски;
- неустойчивость к любым загрязнениям;
- наличие помех из-за акустических сигналов определенной конфигурации;
- низкая точность делает их непригодными для рисования.
Прочие виды
Устройство и принцип работы сенсорных экранов, которые используются чаще всего, рассмотрен выше.
Далее указан перечень дисплеев непопулярных конфигураций:
- Оптические мониторы – поддерживают функцию мультитач, включая большие размеры обслуживаемой поверхности.
- Инфракрасные модели – покрыты парами фотодиодных светодиодов, реагируют на прикосновение через микроконтроллер.
- Индукционные варианты – оснащаются специальной катушкой и сетью чувствительных проводников, используются на дорогих планшетах.
Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 7 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.
Типы сенсорных экранов. Какой сенсорный экран лучше
Экраны современных устройств могут не только выводить изображение, но и позволяют взаимодействовать с устройством посредством сенсоров.
|
Современные технологии touchscreen |
Изначально сенсорные экраны применялись в некоторых карманных компьютерах, а на сегодняшний день сенсорные экраны находят широкое применение в мобильных устройствах, плеерах, фото и видеокамерах, информационных киосках и так далее.
При этом в каждом из перечисленных устройств может применяться тот или иной тип сенсорного экрана. В настоящее время разработано несколько типов сенсорных панелей, и, соответственно, каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками. В данной статье мы как раз и рассмотрим, какие же бывают типы сенсорных экранов, их достоинства и недостатки, какой тип сенсорного экрана лучше.
Существует четыре основных типа сенсорных экранов: резистивные, емкостные, с определением поверхностно-акустических волн и инфракрасные. В мобильных же устройствах наибольшее распространение получили только два: резистивные и емкостные. Основным их отличием является тот факт, что резистивные экраны распознают нажатие, а емкостные – касание.
Резистивные сенсорные экраны
Данная технология получила наибольшее распространение среди мобильных устройств, что объясняется простотой технологии и низкой себестоимостью производства.
Резистивный экран представляет собой LCD дисплей, на который наложены две прозрачные пластины, разделенные слоем диэлектрика. Верхняя пластина гибкая, так как на нее нажимает пользователь, нижняя же жестко закреплена на экране. На обращенные друг другу поверхности нанесены проводники.
|
Резистивный сенсорный экран |
Микроконтроллер подает напряжение последовательно на электроды верхней и нижней пластины. При нажатии на экран гибкий верхний слой прогибается, и его внутренняя проводящая поверхность касается нижнего проводящего слоя, изменяя тем самым сопротивление всей системы. Изменение сопротивления фиксируется микроконтроллером и таким образом определяются координаты точки касания.
Из плюсов резистивных экранов можно отметить простоту и малую стоимость, неплохую чувствительность, а также возможность нажимать на экран как пальцем, так и любым предметом.
Из минусов необходимо отметить плохое светопропускание (в результате приходится использовать более яркую подсветку), плохая поддержка множественных нажатий (multi-touch), не могут определять силу нажатия, а также довольно быстрый механический износ, хотя в сравнении со временем жизни телефона, этот недостаток не так уж и важен, так как обычно быстрее телефон выходит из строя, чем сенсорный экран.
Применение: сотовые телефоны, КПК, смартфоны, коммуникаторы, POS-терминалы, TabletPC, медицинское оборудование.
Емкостные сенсорные экраны
Емкостные сенсорные экраны делятся на два типа: поверхностно-емкостные и проекционно-емкостные. Поверхностно-емкостные сенсорные экраны представляют собой стекло, на поверхность которого нанесено тонкое прозрачное проводящее покрытие, поверх которого нанесено защитное покрытие. По краям стекла расположены печатные электроды, которые подают на проводящее покрытие низковольтное переменное напряжение.
|
Поверхностно-емкостной сенсорный экран |
При касании экрана образуется импульс тока в точке контакта, величина которого пропорциональна расстоянию из каждого угла экрана до точки касания, таким образом, вычислить координаты места касания контроллеру достаточно просто, сравнить эти токи. Из достоинств поверхностно-емкостных экранов можно отметить: хорошее светопропускание, малое время отклика и большой ресурс касаний. Из недостатков: размещенные по бокам электроды плохо подходят для мобильных устройств, требовательны к внешней температуре, не поддерживают multi-touch, касаться можно пальцами или специальным стилусом, не могут определять силу нажатия.
Применение: информационные киоски в охраняемых помещениях, в некоторых банкоматах.
Проекционно-емкостные сенсорные экраны представляют собой стекло с нанесенными на него горизонтальными ведущими линиями проводящего материала и вертикальными определяющими линиями проводящего материала, разделенные слоем диэлектрика.
|
Проекционно-емкостной сенсорный экран |
Работает такой экран следующим образом: на каждый из электродов в проводящем материале микроконтроллером последовательно подается напряжение и измеряется амплитуда возникающего в результате импульса тока. По мере приближения пальца к экрану емкость электродов, находящихся под пальцем, изменяется, и таким образом контроллер определяет место касания, то есть координаты касания – это пересекающиеся электроды с возросшей емкостью.
Достоинством проекционно-емкостных сенсорных экранов является быстрая скорость отклика на касание, поддержка multi-touch, более точное определение координат по сравнению с резистивными экранами и определение силы нажатия. Поэтому эти экраны в большей степени используются в таких устройствах, как iPhone и iPad. Также стоит отметить большую надежность этих экранов и, как следствие, больший срок работы.
Из недостатков можно отметить, что на таких экранах касаться можно только пальцами (рисовать или писать от руки пальцами очень неудобно) или специальным стилусом.
Применение: платежные терминалы, банкоматы, электронные киоски на улицах, touchpads ноутбуков, iPhone, iPad, коммуникаторы и так далее.
Сенсорные экраны ПАВ (поверхностно-акустические волны)
Состав и принцип работы данного типа экранов следующий: по углам экрана размещены пьезоэлементы, которые преобразуют подаваемый на них электрический сигнал в ультразвуковые волны и направляют эти волны вдоль поверхности экрана. Вдоль краев одной стороны экрана распределены отражатели, которые распределяют ультразвуковые волны по всему экрану. На противоположных от отражателей краях экрана расположены сенсоры, которые фокусируют ультразвуковые волны и передают их далее на преобразователь, который в свою очередь преобразует ультразвуковую волну обратно в электрический сигнал.
Таким образом, для контроллера экран представляется в виде цифровой матрицы, каждое значение которой соответствует определенной точке поверхности экрана. При касании пальцем экрана в любой точке происходит поглощение волн, и в результате общая картина распространения ультразвуковых волн изменяется и в результате преобразователь выдает более слабый электрический сигнал, который сравнивается с хранящейся в памяти цифровой матрицей экрана, и таким образом вычисляются координаты касания экрана.
|
Сенсорный экран ПАВ |
Из достоинств можно отметить высокую прозрачность, так как экран не содержит проводящих поверхностей, долговечность (до 50 млн. касаний), а также сенсорные экраны ПАВ позволяют определять не только координаты нажатия, но и силу нажатия.
Из недостатков можно отметить более низкую точность определения координат, чем у емкостных, то есть рисовать на таких экранах не получится.
Большим недостатком являются сбои в работе при воздействии акустических шумов, вибраций или при загрязнении экрана, т.е. любая грязь на экране блокирует его работу. Также данные экраны корректно работают только с предметами, поглощающими акустические волны.
Применение: сенсорные экраны ПАВ в основном в охраняемых информационных киосках, в образовательных учреждениях, в игровых автоматах и так далее.
Инфракрасные сенсорные экраны
Устройство и принцип работы инфракрасных сенсорных экранов довольно простой. Вдоль двух прилегающих друг к другу сторон сенсорного экрана расположены светодиоды, излучающие инфракрасные лучи. А на противоположной стороне экрана расположены фототранзисторы, которые принимают инфракрасные лучи. Таким образом, весь экран покрыт невидимой сеткой пересекающихся инфракрасных лучей, и если коснуться экрана пальцем, то лучи перекрываются и не попадают на фототранзисторы, что немедленно регистрируется контроллером, и таким образом определяются координаты касания.
|
Инфракрасный сенсорный экран |
Применение: инфракрасные сенсорные экраны используются в основном в информационных киосках, торговых автоматах, в медицинском оборудовании и т.д.
Из достоинств можно отметить высокую прозрачность экрана, долговечность, простоту и ремонтопригодность схемы. Из недостатков: боятся грязи (поэтому используются только в помещении), не могут определять силу нажатия, средняя точность определения координат.
P.S. Итак, мы рассмотрели основные типы наиболее распространенных сенсорных технологий (хотя есть еще и менее распространенные, такие, как оптические, тензометрические, индукционные и так далее). Из всех этих технологий наибольшее распространение в мобильных устройствах получили резистивные и емкостные, так как обладают высокой точностью определения точки касания.
Из них наилучшими характеристиками обладают проекционно-емкостные сенсорные экраны.
Текст подготовлен по материалам из открытых источников методистами по Технологии Карабиным А.С., Л.В. Гаврик, С.В. Усачёвым
Что такое емкостный сенсорный экран?
По
- Участник TechTarget
Емкостной сенсорный экран — это дисплей управления, использующий для ввода проводящее прикосновение человеческого пальца или специализированного устройства.
В отличие от резистивных и поверхностно-волновых панелей, которые могут воспринимать ввод от пальцев или простых стилусов, к емкостным сенсорным панелям необходимо прикасаться пальцем, специальной емкостной ручкой или перчаткой. Панель покрыта материалом, который может накапливать электрические заряды, а место прикосновения к экрану сигнализируется изменением емкости в этом месте.
При прикосновении к емкостной панели небольшое количество заряда притягивается к точке контакта, которая становится функциональным конденсатором. Для определения местоположения измеряется изменение электростатического поля. В некоторых конструкциях схемы, расположенные в каждом углу панели, измеряют заряд и отправляют информацию на контроллер для обработки. В мультисенсорных экранах сенсоры располагаются в виде сетки, чтобы обеспечить более сложный ввод.
Ввод на резистивные сенсорные экраны работает за счет давления, в результате чего два проводящих слоя сжимаются вместе. Для сравнения, емкостные сенсорные экраны не подвержены влиянию внешних элементов, имеют высокую четкость и обеспечивают более простую работу с более легким контактом и большей точностью.
Многие современные смартфоны, планшеты и другие мобильные устройства используют емкостный сенсорный экран, включая телефоны Android и Microsoft Surface, а также iPhone, iPad и iPod Touch от Apple.
Последнее обновление: октябрь 2013 г.
- How Stuff Works объясняет сенсорный экран iPhone
- Емкостные и резистивные сенсорные экраны
прием данных
Прием данных — это процесс получения и импорта данных для немедленного использования или хранения в базе данных.
ПоискСеть
- беспроводная ячеистая сеть (WMN)
Беспроводная ячеистая сеть (WMN) — это ячеистая сеть, созданная путем соединения узлов беспроводной точки доступа (WAP), установленных в …
- Wi-Fi 7
Wi-Fi 7 — это ожидаемый стандарт 802.11be, разрабатываемый IEEE.
- сетевая безопасность
Сетевая безопасность включает в себя все шаги, предпринятые для защиты целостности компьютерной сети и данных в ней.
ПоискБезопасность
- Что такое модель безопасности с нулевым доверием?
Модель безопасности с нулевым доверием — это подход к кибербезопасности, который по умолчанию запрещает доступ к цифровым ресурсам предприятия и .
.. - RAT (троянец удаленного доступа)
RAT (троян удаленного доступа) — это вредоносное ПО, которое злоумышленник использует для получения полных административных привилегий и удаленного управления целью …
- атака на цепочку поставок
Атака на цепочку поставок — это тип кибератаки, нацеленной на организации путем сосредоточения внимания на более слабых звеньях в организации …
..ПоискCIO
- Пользовательский опыт
Дизайн взаимодействия с пользователем (UX) — это процесс и практика, используемые для разработки и внедрения продукта, который будет обеспечивать положительные и …
- соблюдение конфиденциальности
Соблюдение конфиденциальности — это соблюдение компанией установленных правил защиты личной информации, спецификаций или …
- контингент рабочей силы
Временная рабочая сила — это трудовой резерв, члены которого нанимаются организацией по запросу.
SearchHRSoftware
- Поиск талантов
Привлечение талантов — это стратегический процесс, который работодатели используют для анализа своих долгосрочных потребностей в талантах в контексте бизнеса …
- удержание сотрудников
Удержание сотрудников — организационная цель сохранения продуктивных и талантливых работников и снижения текучести кадров за счет стимулирования …
- гибридная рабочая модель
Гибридная рабочая модель — это структура рабочей силы, включающая сотрудников, работающих удаленно, и тех, кто работает на месте, в офисе компании…
SearchCustomerExperience
- CRM (управление взаимоотношениями с клиентами) аналитика
Аналитика CRM (управление взаимоотношениями с клиентами) включает в себя все программные средства, которые анализируют данные о клиентах и представляют.
.. - разговорный маркетинг
Диалоговый маркетинг — это маркетинг, который вовлекает клиентов посредством диалога.
- цифровой маркетинг
Цифровой маркетинг — это общий термин для любых усилий компании по установлению связи с клиентами с помощью электронных технологий.
..Резистивная или емкостная — какая правильная сенсорная панель?
Перейти к содержимому- Посмотреть увеличенное изображение
Прослушать эту статью
Все мы пользуемся сенсорными экранами каждый день. Сенсорные панели настолько распространены, что мы их уже не замечаем. Вспомните все случаи, когда вы пользуетесь сенсорными панелями: печатаете текстовые сообщения, получаете наличные в банкомате и регулируете температуру в офисе.
Возможно, вы знаете о различиях между отдельными модулями сенсорной панели. Сенсорные панели различаются по времени отклика, требуемому давлению или разной текстуре под пальцами.
Каждый тип сенсорной панели реагирует по-разному из-за базовой технологии .
Вы хотите выбрать лучший тип сенсорного экрана для проекта, над которым работаете? Попробуйте решить, в какой среде и при каких обстоятельствах будет использоваться дисплей.
Три основных компонента сенсорного экрана:
- Сенсорный датчик
- Контроллер
- Драйвер программного обеспечения
- Lower price
- You can use them with a gloved hand or a stylus
- Better for rugged environments
- Они не реагируют на мультитач
- Не так чувствительны к легкому прикосновению
- Прокрутка может быть затруднена, так как поверхность не такая гладкая, как на емкостных экранах
- Превосходная чувствительность
- Мультисенсорная способность
- Очень хорошая износостойкость благодаря конструкции со стеклянной передней панелью
- Размер чувствительности экрана ограничен
- Цена выше, чем у резистивных панелей
- Нельзя использовать руками в перчатках или стилусом (требуется более сложный драйвер) не знаете, какой тип компонентов сенсорного экрана вам следует выбрать, ознакомьтесь с этой статьей.
2 90 на выбор. из: емкостных и резистивных сенсорных панелей.
Резистивная сенсорная панель
Начнем с резистивных сенсорных панелей .
История резистивных сенсорных панелей начинается в 1970-х годах. В течение многих лет это была самая распространенная технология сенсорного ввода. Но дело было не только в количестве лет, в течение которых резистивные сенсорные панели работали по сравнению с емкостными. Технология резистивной сенсорной панели дешевле, чем компоненты емкостного сенсорного экрана.
Согласно названию технологии, измерение сопротивления определяет прикосновение . Давление на экран сенсорной панели напрямую влияет на изменение значения Ом.
Резистивная сенсорная панель состоит из нескольких слоев:
Проводящие слои из ITO или оксида индия-олова (см. изображение выше) разделены точками-разделителями. Это предотвращает их касание друг друга, когда сенсорная панель не используется. Что происходит, когда палец касается сенсорной панели ? Это пространство между точками прокладки исчезает, и слоя обнаруживают изменение сопротивления . Затем вычисляются координаты касания.
The main advantages of resistive touch panels are:
Resistive touch panel disadvantages :
Емкостная сенсорная панель
Технология емкостной сенсорной панели основана на емкости человеческого тела .
Между тем, резистивная технология зависит от давления на сенсорную панель, а не от давления, как резистивная технология. Существует два типа емкостных сенсорных панелей — поверхностно-емкостные и проекционно-емкостные.
Обе сенсорные панели работают по обнаружению изменения емкости на экране.
Поверхностный емкостный
Емкостные сенсорные панели чаще используются для больших поверхностей, так как они требуют меньшей точности.
Давайте посмотрим, как работают компоненты емкостного сенсорного экрана.
Как вы, возможно, уже знаете, тонкая стеклянная поверхность покрывает емкостные сенсорные экраны . Под этой стеклянной поверхностью, покрытой защитным слоем, лежит тонкий слой электродов. Электроды в углу сенсорной панели подают напряжение на тонкопленочный слой. Когда ваш палец касается экрана, небольшой электрический заряд передается пальцу, и электрическая цепь замыкается . Это создает падение напряжения на этой части экрана, и прикосновение обнаруживается.
Проекционно-емкостная сенсорная панель
Проекционно-емкостная сенсорная панель представляет собой более сложную емкостную технологию. Под стеклом с защитной крышкой (упомянутой выше) находится шаблон электродных слоев , называемый матрицей. Этот шаблон формирует плоскость координат X и Y, которую контроллер использует для расчета события касания.
Этот вариант сенсорных панелей используется для меньших размеров, так как он более точен, чем поверхностная емкость .
Вот почему нельзя пользоваться емкостным сенсорным экраном в перчатках.
Преимущества емкостной технологии:
Недостатки:
