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智能触摸一体机,电容屏工作原理介绍
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  • 更新:2019-08-26 18:02:45
  • 文章出处:中视智能
  • 作者:中视智能

智能触摸一体机,智能触摸一体机工作原理介绍:

  电容技术触摸屏CTP(Capacity Touch Panel)是利用人体的电流感应进行工作的。智能触摸一体机是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物),最外层是只有0.0015mm厚的矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作工作面,四个角引出四个电极,内层ITO为屏层以保证工作环境。


智能触摸一体机工作原理

  当用户触摸智能触摸一体机时,由于人体电场,用户手指和工作面形成一个耦合电容,因为工作面上接有高频信号,于是手指吸收走一个很小的电流,这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出,且理论上流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例,控制器通过对四个电流比例的精密计算,得出位置。可以达到99%的精确度,具备小于3ms的响应速度。


  智能触摸一体机主要有自智能触摸一体机与互智能触摸一体机两种,以现在较常见的互智能触摸一体机为例,内部由驱动电极与接收电极组成,驱动电极发出低电压高频信号投射到接收电极形成稳定的电流,当人体接触到智能触摸一体机时,由于人体接地,手指与智能触摸一体机就形成一个等效电容,而高频信号可以通过这一等效电容流入地线,这样,接收端所接收的电荷量减小,而当手指越靠近发射端时,电荷减小越明显,最后根据接收端所接收的电流强度来确定所触碰的点。


  智能触摸一体机要实现多点触控,靠的就是增加互电容的电极,简单地说,就是将屏幕分块,在每一个区域里设置一组互电容模块都是独立工作,所以智能触摸一体机就可以独立检测到各区域的触控情况,进行处理后,简单地实现多点触控。


  电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器,同时透光率更高。


电阻式触摸屏:

  因为智能触摸一体机已经被苹果抬高地位,加上本身成本确实低于电阻屏,比较常出现在中低端产品上,所以电阻屏也无奈屈尊于低配系列。


  电阻屏是一种传感器,其屏体部分是一块多层复合薄膜加上玻璃的结构,薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO(纳米铟锡金属氧化物)涂层,当触摸操作时,薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO,经由感应器传出相应的电信号,经过转换电路送到处理器,通过运算转化为屏幕上的坐标值,从而完成选点的动作,并呈现在屏幕上。


  电阻触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜,由一层玻璃或有机玻璃作为基层,表面涂有一层透明的导电层(OTI,氧化铟),上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层,它的内表面也涂有一层OTI,在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘。


  电阻式触摸屏的OTI涂层比较薄且容易脆断,涂得太厚又会降低透光且形成内反射降低清晰度,OTI外虽多加了一层薄塑料保护层,但依然容易被锐利物件所破坏;且由于经常被触动,表层OTI使用一定时间后会出现细小裂纹,甚至变型,如其中一点的外层OTI受破坏而断裂,便失去作为导电体的作用。


  鉴于电阻屏两层ITO必须互相接触才能实现选点的原理,因此使用电阻技术的屏幕时必须要施力到屏幕上才能获得触摸效果,如果力度不够,就会出现无响应、反应迟钝等问题。


  电阻屏的代表产品大多是国产触摸屏的手机、MP4、MID平板等,通常会结合手写笔一起使用,譬如早起的摩托罗拉触屏手机,以及目前大部分售价不足500元的触屏MP4、MID平板。


压电式触摸屏

  电阻式设计简单,成本低,但电阻式触控较受制于其物理局限性,如透光率较低,高线数的大侦测面积造成处理器负担,其应用特性使之易老化从而影响使用寿命。电容式触控支持多点触控功能,拥有更高的透光率、更低的整体功耗,其接触面硬度高,无需按压,使用寿命较长,但精准度不足,不支持手写笔操控。于是衍生了压电式触摸屏。


  压电式触控技术介于电阻式与电容式触控技术之间。压电式传感器的触控屏幕同电容式触控屏一样支持多点触控,而且支持任何物体触控,不像智能触摸一体机只支持类皮肤的材质触控。这样,压电式触控屏幕可以同时具有智能触摸一体机幕的多点触控触感,又具有电阻屏的精准。


  压电式触控在耗电特性上更接近电容式触控特性,即没有触摸的动作,就不产生耗电,而电阻式则时刻产生耗电。在接口支持上,压电式触控也同样支持串口、I2C和USB接口。相关人员表示,从工艺成本上看,电阻式触控制程转到压电式触控制程需要变更生产线设备,而同电容式的ITO和掩模结合的制程相比,压电式触控制程成本约在其80-90%之间。


  压电触摸屏的工作原理相当于TFT,制造工艺部分像电容式触摸屏,物理结构又像电阻式触摸屏,是三种成熟技术的揉和。所以采用新技术的压电式触摸屏集合并增强了电阻式和电容式的优点,又避免了二者的缺点。


  压电触摸屏一般为硬塑料平板(或有机玻璃)底材多层复合膜,硬塑料平板(或有机玻璃)作为基层,表面涂有一层透明的导电层,上面再盖有一层外表面经过硬化处理、光滑防刮的塑料层,它的表面也涂有一层透明的导电层,在两层导电层之间有许多细小的透明隔离点。屏体的透光度略低于玻璃。


  压电式触摸屏的代表作是智器Ten(即T10),压电式IPS硬屏,近乎达到了iPad同级的显示效果和触控体验,同时成本更低,表现非常不错。


如何区分

  电阻屏最容易区分,大部分都不支持多点触控。但也有少数通过软件支持,使之具备多点识别功能,因此,就要抓住电阻屏依靠感知压力来定位的原理,使用指甲、手写笔等尖锐、绝缘物体可以进行操控的话,即为电阻屏。


  智能触摸一体机则是依靠人体与电极形成的电容来实现定位,必定要通过皮肤或其他可以导电的物体触控才能使用,用指甲、牙签等物是无法操控触屏的。


  压电式触摸屏的分辨稍有难度,同时具有智能触摸一体机幕的多点触摸触感,和电阻屏的精准稳定。区别于智能触摸一体机的是,即使戴着手套或是手指潮湿沾水依然能进行操作,而电容触摸屏却需要脱手套擦干净手才能操作。区别于电阻屏的是,压电屏屏幕较硬,电阻屏屏幕通常比较软。好在目前使用压电屏的产品还不是很多,大部分都是用纯电阻屏或纯智能触摸一体机。


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