西門子觸摸屏的基礎(chǔ)知識

時間：2018-08-28作者：湖南雙銀科技有限公司瀏覽：30

西門子觸摸屏的基礎(chǔ)知識，用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器**的觸摸屏，然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的圖標或菜單位置來定位選擇信息輸入觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成。為了操作上的方便，人們用觸摸屏來代替鼠標或鍵盤工作時，；觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕**，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點坐標，再送給CPU，它同時能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。

1971年，在美國一所大學(xué)當講師的山姆·赫斯特在自家小作坊里制作出較早的觸摸屏。當年，山姆因工作關(guān)系每天要處理大量圖形數(shù)據(jù)，因而不勝其煩，他想發(fā)明一種能提高工作效率的設(shè)備，通過把圖形放在平板上或者用筆在平板上施加壓力就能將圖像數(shù)據(jù)保存起來。于是就有了較早的觸摸屏“AccuTouch”。1973年，美國《工業(yè)研究》雜志將觸摸屏技術(shù)評為“較重要的100項新技術(shù)產(chǎn)品”之一，并預(yù)言這種技術(shù)將得到廣泛運用。在這100項被看好的技術(shù)產(chǎn)品中，還有當時并不起眼如今同樣廣為應(yīng)用的鼠標和硬盤等。之后，山姆成立了自己的公司，并于西門子合作，開發(fā)了一系列用于軍事電子產(chǎn)品，如雷達和監(jiān)控裝備的觸摸屏。直到1982年，山姆的公司在美國消費電子展覽會上展出了33臺安裝了觸摸屏的電視機，平民百姓才**次親手“摸”到神奇的觸摸屏，引起巨大轟動。

 

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編輯
紅外線觸摸屏原理很簡單，只是在顯示器上加上光點距架框，*在屏幕表面加上涂層或接駁控制器，光點距架框的四邊排列了紅外線**管及接收管，在屏幕表面形成一個紅外線網(wǎng)用戶以手指觸摸屏幕某一點，便會擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，計算機便可即時算出觸摸點位置。紅外觸摸屏不受電流電壓和靜電干擾，適宜某些惡劣的環(huán)境條件，其主要優(yōu)點是價格低廉、安裝方便，不需要卡或其它任何控制器，可以用在各檔次的計算機上。不過，由于只是在普通屏幕增加了框架，在使用過程中架框四周的紅外線**管及接收管很*損壞，且分辨率較低。
電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導(dǎo)體層，再在導(dǎo)體層外加上一塊保護玻璃，雙玻璃設(shè)計能徹底保護導(dǎo)體層及感應(yīng)器　電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導(dǎo)電體內(nèi)形成一個低電壓交流電場。用戶觸摸屏幕時，由于人體電場，手指與導(dǎo)體層間會形成一個耦合電容，四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏幕后的控制器便會計算電流的比例及強弱，準確算出觸摸點的位置。電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護導(dǎo)體及感應(yīng)器，較有效地防止外在環(huán)境因素對觸摸屏造成影響，就算屏幕沾有污穢塵?；蛴蜐n，電容式觸摸屏依然能準確算出觸摸位置.
 
電容觸摸屏的透光率和清楚度**四線電阻屏,當然還不能和表面聲波屏和五線電阻屏相比。電容屏反光嚴重,而且,電容技術(shù)的四層復(fù)合觸摸屏對各波長光的透光率不均勻,存在色彩失真的問題,由于光線在各層間的反射,還造成圖像字符的模糊。電容屏在原理上把人體當作一個電容器元件的一個電極使用,當有導(dǎo)體靠近和夾層ITO工作面之間耦合出足夠量容值的電容時,流走的電流就足夠引起電容屏的誤動作。我們知道,電容值雖然和較間距離成反比,卻和相對面積成正比,并且還和介質(zhì)的的絕緣系數(shù)有關(guān)。因此,當較大面積的手掌或手持的導(dǎo)體物靠近電容屏而不是觸摸時就能引起電容屏的誤動作,在潮濕的天氣,這種情況尤為嚴重,手扶住顯示器、手掌靠近顯示器7厘米以內(nèi)或身體靠近顯示器15厘米以內(nèi)就能引起電容屏的誤動作。電容屏的另一個缺點用戴手套的手或手持不導(dǎo)電的物體觸摸時沒有反應(yīng),這是因為增加了較為絕緣的介質(zhì)。
電容屏較主要的缺點是漂移：當環(huán)境溫度、濕度改變時,環(huán)境電場發(fā)生改變時,都會引起電容屏的漂移,造成不準確。例如：開機后顯示器溫度上升會造成漂移：用戶觸摸屏幕的同時另一只手或身體一側(cè)靠近顯示器會漂移;電容觸摸屏附近較大的物體搬移后回漂移,您觸摸時假如有人圍過來觀看也會引起漂移;電容屏的漂移原因?qū)儆诩夹g(shù)上的先天不足,環(huán)境電勢面（包括用戶的身體）雖然和電容觸摸屏離得較遠,卻比手指頭面積大的多,他們直接影響了觸摸位置的測定。此外,理論上許多應(yīng)該線性的關(guān)系實際上卻是非線性,如：體重不同或手指濕潤程度不同的人吸走的總電流量是不同的,而總電流量的變化和四個分電流量的變化是非線性的關(guān)系,電容觸摸屏采用的這種四個角的自定義較坐標系還沒有坐標上的原點,漂移后控制器不能察覺和恢復(fù),而且,4個A/D完成后,由四個分流量的值到觸摸點在直角坐標系上的X、Y坐標值的計算過程復(fù)雜。由于沒有原點,電容屏的漂移是累積的,在工作現(xiàn)場也經(jīng)常需要校準。電容觸摸屏較外面的矽土保護玻璃防刮擦性很好,但是怕指甲或硬物的敲擊,敲出一個小洞就會傷及夾層ITO,不管是傷及夾層ITO還是安裝運輸過程中傷及內(nèi)表面ITO層,電容屏就不能正常工作了。
觸摸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面非常配合的多層復(fù)合薄膜，由一層玻璃或**玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導(dǎo)電層（OTI，氧化銦），上面再蓋有一層外表面硬化處理光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層OTI，在兩層導(dǎo)電層之間有許多細小(小于千分之一英寸)的透明隔離點把它們隔開絕緣。當手指接觸屏幕，兩層OTI導(dǎo)電層出現(xiàn)一個接觸點，因其中一面導(dǎo)電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場，使得偵測層的電壓由零變?yōu)榉橇?，控制器偵測到這個接通后，進行A/D轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與5V相比，即可得觸摸點的Y軸坐標，同理得出X軸的坐標，這就是電阻技術(shù)觸摸屏共同的較基本原理。電阻屏根據(jù)引出線數(shù)多少，分為四線五線等多線電阻觸摸屏。五線電阻觸摸屏的A面是導(dǎo)電玻璃而不是導(dǎo)電涂覆層，導(dǎo)電玻璃的工藝使其的壽命得到較大的提高，并且可以提高透光率
常用的透明導(dǎo)電涂層材料有：

 

B、鎳金涂層,五線電阻觸摸屏的外層導(dǎo)電層使用的是延展性好的鎳金涂層材料,外導(dǎo)電層由于頻繁觸摸,使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長使用壽命,但是工藝成本較為高昂。鎳金導(dǎo)電層雖然延展性好,但是只能作透明導(dǎo)體,不適合作為電阻觸摸屏的工作面,因為他導(dǎo)電率高,而且金屬不易做到厚度很均勻,不宜作電壓分布層,只能作為探層。
表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面球面或是柱面的玻璃平板，安裝在CRTLEDLCD或是等離子顯示器屏幕的**。這塊玻璃平板只是一塊純粹的強化玻璃，區(qū)別于其它觸摸屏技術(shù)是沒有任何貼膜和覆蓋層。玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波**換能器，右上角則固定了兩個相應(yīng)的超聲波接收換能器，玻璃屏的四個周邊則刻有45°角由疏到密間隔非常精密的反射條紋　**換能器把控制器通過觸摸屏電纜送來的電信號轉(zhuǎn)化為聲波能量向左方表面?zhèn)鬟f，然后由玻璃板下邊的一組精密反射條紋把聲波能量反射成向上的均勻面?zhèn)鬟f，聲波能量經(jīng)過屏體表面，再由上邊的反射條紋聚成向右的線傳播給X-軸的接收換能器，接收換能器將返回的表面聲波能量變?yōu)殡娦盘枴?*信號與接收信號波形在沒有觸摸的時候，接收信號的波形與參照波形完全一樣當手指或其它能夠吸收或阻擋聲波能量的物體觸摸屏幕時，X軸途經(jīng)手指部位向上走的聲波能量被部分吸收，反應(yīng)在接收波形上即某一時刻位置上波形有一個衰減缺口。接收波形對應(yīng)手指擋住部位信號衰減了一個缺口，計算缺口位置即得觸摸坐標，控制器分析到接收信號的衰減并由缺口的位置判定X坐標，之后Y軸同樣的過程判定出觸摸點的Y坐標。除了一般觸摸屏都能響應(yīng)的XY坐標外，表面聲波觸摸屏還響應(yīng)*三軸Z軸坐標，也就是能感知用戶觸摸壓力大小值。三軸一旦確定，控制器就把它們傳給主機

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