Dezvoltarea tehnologiilor de senzori. Tehnologii de ecran tactil

rub usd euro uan

Tehnologie analogică rezistivă

Designul unei table interactive rezistive include un substrat rigid și o membrană flexibilă din plastic. Spațiul dintre substrat și membrană este umplut cu izolatori, care sunt distribuiti uniform pe zona activă a plăcii și izolează în mod fiabil suprafețele conductoare. Când apăsați pe tabla interactivă, cele două straturi se ating, provocând o modificare a nivelului de rezistență care este detectat de dispozitiv.

Punctul de clic va fi recunoscut de tabla interactivă ca un clic de mouse. În același timp, este posibil să înregistrați un singur punct de contact cu un deget, stilou sau orice alt obiect adecvat. Excepție fac plăcile rezistive cu dublă atingere, care au două substraturi rigide sub o singură membrană de plastic. Lucrul cu aceste dispozitive este intuitiv, dar există câteva nuanțe: 1) presiunea trebuie să fie suficient de puternică, altfel semnalul va fi întrerupt; 2) la utilizare prelungită, membrana de plastic se poate lipi; 3) pentru a utiliza tabla interactivă ca marker, trebuie să folosiți markere speciale, deoarece este greu de curatat. Exemple de companii producătoare: SMART Technologies, QOMO, IQBoard.

Tehnologie capacitivă (electrostatică).

Stratul exterior al acestui tip de ecran tactil este un conductor de electricitate statică, în timp ce partea interioară este reprezentată de o rețea de electrozi. În timpul funcționării, controlerul le furnizează impulsuri de curent alternativ slab.

Când este atins, curentul se scurge. Cantitatea de curent de scurgere este invers proporțională cu distanța de la punctul de presiune la electrod. Comparând mărimea curentului de scurgere prin fiecare dintre cei patru electrozi, controlerul calculează coordonatele punctului de presare. Reprezentanți de seamă ai unor astfel de dispozitive: iPad, tablete Samsung etc. Aceste dispozitive recunosc mai multe atingeri simultane și diverse gesturi, însă, din cauza necesității de a asigura contactul electric între suprafață și corpul uman, lucrul cu acestea folosind alte obiecte (inclusiv mănuși) nu este posibil.

Tehnologia infraroșu

Senzorii IR sunt instalați de-a lungul perimetrului tablei interactive, care formează o rețea de raze invizibile pentru ochiul uman. Atingerea cu un stilou sau cu degetul refractează aceste raze, punctul de apăsare este înregistrat de controler, iar informațiile despre coordonatele sale sunt transmise computerului. Această tehnologie poate fi utilizată în producția de table interactive, console interactive sau proiectoare interactive. Astfel de dispozitive pot recunoaște atât o atingere, cât și mai multe puncte de contact cu suprafața. Exemple de companii producătoare: Mimio, Epson, SMART Technologies.

Tehnologia DViT (Digital Vision Touch).

Camerele video digitale sunt încorporate în colțurile interioare ale cadrului exterior al tablei interactive. Imaginile de la camere sunt analizate de procesoare de semnal digital pentru a determina dacă un stylus sau un deget este în vedere.

Locația punctului de presiune este înregistrată de controler și transmisă computerului. Acest tip de tablă interactivă poate fi operată cu un deget sau cu un stylus, recunosc mai mult de 2 puncte de atingere și gesturi. Lucrul cu astfel de table interactive este foarte confortabil există modele care definesc și diverse obiecte (object-awareness în engleză): un stilou ca instrument de scris, un deget ca manipulator, o minge de tenis, o palmă sau un pumn ca o gumă. Singura nuanță care trebuie reținută este că recunoașterea atingerii are loc chiar și în stadiul de apropiere de suprafață, astfel încât ciucurii unui șal, mărgele, mânecile prea lungi vor fi înregistrate de dispozitiv - în timp, obiceiul corect de a interacționa cu placa este pur și simplu dezvoltată. Deținătorul brevetului pentru această tehnologie este SMART Technologies.

Tehnologia cu ultrasunete

Acest tip de ecran tactil are încorporați senzori speciali care detectează undele ultrasonice emanate de un stilou special. Când vârful stiloului intră în contact cu suprafața ecranului, senzorii sunt activați. Controlerul înregistrează timpul de răspuns al fiecărui senzor și, pe baza diferenței acestor valori, calculează coordonatele punctului de atingere. Lucrul cu astfel de dispozitive este posibil doar cu un stilou special.

Tehnologia Microdot

O grilă de coordonate transparentă este aplicată pe ecran; locația punctului de atingere este citită de un stilou electronic Bluetooth datorită camerei microfotografice încorporate în acesta. Un receptor Bluetooth special este conectat la computer, care preia semnale de la stylus, ceea ce permite conectarea fără fir a dispozitivelor. Recunoașterea mai multor puncte de atingere este posibilă numai dacă aveți stilouri suplimentare (numărul maxim este de trei astfel de dispozitive nu funcționează cu un deget). Compania este un reprezentant important al producătorilor de dispozitive de acest tip.

Tehnologia rezonanței electromagnetice (EMR).

Această tehnologie a fost dezvoltată de Wacom pentru a fi utilizată în tabletele grafice. Acest tip de dispozitiv răspunde doar la atingere cu un stilou special.

Ecranul tactil bazat pe tehnologia EMR include senzori localizați în spatele suprafeței dure a plăcii sau a ecranului LCD. În timpul funcționării, senzorii emit radiații electromagnetice ca răspuns la atingerea stiloului cu bobina inductorului, ceea ce duce la o determinare precisă a coordonatelor punctului de contact dintre vârful stiloului și ecran. Exemple de companii producătoare: Promethean, Sahara Interactive.

Folosind materiale de pe site-ul „Despre Interactive” - ​​prointeraktiv.ru

6. Tehnologia tactilă

Datorită utilizării pe scară largă a dispozitivelor mobile, precum și a diverselor produse electronice de larg consum, în special computere personale de buzunar, navigatoare portabile și console de jocuri, ecranele tactile își ocupă din ce în ce mai mult propria nișă în multe aspecte ale vieții noastre.

Există mai multe tipuri de afișaje tactile utilizate în prezent, dar cele mai utilizate patru tehnologii sunt:

Rezistiv;

Infraroşu;

Capacitiv;

Undă acustică de suprafață (SAW).

Toate aceste tehnologii au propriile caracteristici distinctive, beneficii, avantaje și dezavantaje.

Tehnologie de ecran tactil rezistiv

Un ecran tactil rezistiv are o structură multistrat constând din două suprafețe conductoare separate printr-un compus izolator special distribuit pe întreaga zonă activă a ecranului.

Când atingeți stratul exterior, din plastic subțire transparent, suprafața sa conductoare internă este combinată cu stratul conductiv al plăcii principale (poate fi din sticlă sau poliester), care joacă rolul unui cadru al structurii, datorită care se modifică rezistenţa întregului sistem. Această modificare este înregistrată de un controler cu microprocesor, care transmite coordonatele punctului de atingere către programul de control al computerului.

Declanșarea are loc atunci când este apăsat cu un deget sau alt obiect dur. Ecranele tactile rezistive sunt rezistente la murdărie, praf, grăsimi și multe lichide (cum ar fi apă, acetonă, bere, ceai, cafea etc.), inclusiv unele caustice chimice.

Principalele caracteristici ale ecranelor tactile rezistive (ecran tactil):

indicatori de calitate excelenti;

caracteristici tehnice excelente;

introducerea informațiilor atât cu un stylus, cât și cu un deget;

transparența tipică este de 80%.

Produsele rezistive sunt cele mai atractive din punct de vedere al prețului, deoarece sunt destul de ieftine. De asemenea, avantajele afișajelor rezistive includ rezoluția înaltă, capacitatea de a folosi un stilou obișnuit din metal sau plastic și rezistența la influențe precum praful, murdăria, apa și iluminarea intensă. Cu toate acestea, acest tip de produs are și dezavantajele sale. De exemplu, claritatea imaginii a acestui tip de ecran tactil nu este suficient de mare. Și afișajele în sine au nevoie de calibrare regulată datorită faptului că locația de reacție a sistemului începe să nu se potrivească cu locația presei. Uneori este, de asemenea, posibil ca un afișaj rezistiv să poată răspunde sincron la mai mult de o apăsare. Pe lângă toate cele de mai sus, astfel de afișaje sunt destul de fragile, ceea ce limitează semnificativ utilizarea lor.

Tehnologie de ecran tactil capacitiv

Elementul de detectare al unui ecran tactil capacitiv este sticla, pe suprafața căreia este aplicat un strat conductor subțire transparent. De-a lungul marginilor sticlei sunt electrozi imprimați înguste care distribuie câmpul electric de joasă tensiune în mod uniform pe acoperirea conductivă. Un strat protector este aplicat peste stratul conductor. Când atingeți ecranul, se formează un cuplaj capacitiv între deget și ecran, care provoacă un impuls de curent până la punctul de contact. Curentul electric din fiecare colț al ecranului este proporțional cu distanța până la punctul de contact, astfel încât controlerul pur și simplu compară acești curenți pentru a determina unde se face atingerea. Rezultatul este un ecran transparent cu timp de răspuns rapid, rezistență ridicată și durabilitate.

Astăzi, ecranul tactil cu tehnologie ThruTouch este unicul și singurul ecran tactil conceput pentru a fi utilizat în terminalele de plată stradală sau chioșcurile de informații.

Această tehnologie a fost utilizată inițial în modele precum iPhone și telefoanele mobile LG Prada. În acest caz, senzorul a fost amplasat sub un strat de sticlă minerală, ceea ce i-a oferit protecție suplimentară împotriva zgârieturilor și, prin urmare, i-a sporit fiabilitatea. Proprietățile electrice ale conductorilor suferă modificări imediat ce degetul se apropie de afișaj. De aceea, iPhone-ul răspunde excelent chiar și la atingerile ușoare. Ecranele capacitive proiectate vă permit să înregistrați mai multe atingeri în același timp. De exemplu, iPhone-ul folosește gesturi cu două degete pentru a mări.

iPhone-ul, datorită popularității sale, a reușit să devină precursorul designului caracteristic pentru majoritatea telefoanelor „touch”.

O caracteristică distinctivă a fost un candy bar elegant, cu un afișaj tactil mare și un număr minim de butoane.

Ecranul iPhone-ului are o rezoluție excelentă în pixeli (320x480). Imaginea de pe display este vie și strălucitoare, cu un unghi larg de vizualizare și, în plus, un comportament impecabil la soare. Iluminarea ecranului se schimbă rapid în funcție de nivelul de iluminare.

Ecranul iPhone-ului are și senzori de mișcare, permițându-i să-și schimbe automat orientarea atunci când rotiți telefonul.

Nu există un stylus pentru iPhone și dispozitivul nu răspunde la acesta. Cu toate acestea, ușurința de a lucra cu afișajul nu suferă de acest lucru.

iPhone-ul este convenabil în primul rând pentru a lucra cu Internetul, așa că majoritatea funcțiilor sunt concepute pentru a funcționa în browser. Acestea includ, de exemplu, optimizarea dimensiunii paginilor de Internet prin dublu clic.

Tehnologia undelor acustice de suprafață

Acest principiu de creare a ecranelor tactile este avansat din punct de vedere tehnologic și costisitor. Vă permite să obțineți acuratețe atunci când înregistrați acțiunile utilizatorului, compensând posibilele erori la determinarea coordonatelor ecranului, folosind puternicul aparat matematic al suplimentului software. Un set special de elemente piezoelectrice este plasat în colțurile unui astfel de ecran, căruia îi este furnizat un semnal electric cu o frecvență de 5 MHz. Acest semnal este convertit într-o undă acustică ultrasonică direcționată de-a lungul suprafeței ecranului, iar ecranul în sine este prezentat programului de control al senzorului tactil sub forma unei matrice digitale, fiecare valoare a cărei valoare corespunde unui anumit punct de pe suprafața ecranului. .

În cadrul care mărginește ecranul sunt montate așa-numitele reflectoare, propagănd unda ultrasonică în așa fel încât să acopere întreg spațiul de lucru al ecranului tactil. Reflectoarele speciale concentrează ultrasunetele și le direcționează către senzorul de recepție, care transformă din nou vibrația acustică pe care o primește într-un semnal electric. Chiar și o atingere ușoară a ecranului în orice punct provoacă absorbția activă a undelor, datorită căreia modelul de propagare a ultrasunetelor pe suprafața sa se schimbă oarecum. Programul de control compară semnalul modificat primit de la senzori cu o matrice digitală stocată în memoria computerului - o hartă a ecranului și calculează coordonatele tactile pe baza datelor disponibile, iar valoarea coordonatei este calculată independent pentru axa verticală și orizontală.

Cantitatea de undă absorbită este convertită într-un al treilea parametru care determină cât de tare apasă utilizatorul pe ecran. Datele obținute în acest fel sunt transferate în pachetul software corespunzător, care determină algoritmul suplimentar de funcționare a computerului ca răspuns la acțiunile utilizatorului.

Tehnologie cu ecran tactil cu infraroșu

În comparație cu tehnologia anterioară, tehnologia infraroșu oferă un nivel mai ridicat de durabilitate și transparență și este mai puțin susceptibilă la factorii de mediu datorită capacității de a fi sigilată ermetic atunci când este montată pe un ecran de monitor. Drept urmare, este utilizat în aplicații medicale și industriale.

De-a lungul limitelor ecranului tactil, care folosește principiul undelor infraroșii în funcționarea sa, sunt instalate elemente speciale emitente care generează unde de lumină infraroșie direcționate de-a lungul suprafeței ecranului, distribuite în spațiul său de lucru ca o grilă de coordonate. Pe cealaltă parte a ecranului sunt montate elemente de captare care primesc unda și o transformă într-un semnal electric. Dacă unul dintre fasciculele infraroșii este blocat de un obiect străin care cade în zona sa de acoperire, fasciculul nu mai ajunge la elementul de recepție, care este imediat înregistrat de controlerul cu microprocesor și se calculează coordonatele contactului.

Este de remarcat faptul că ecranului tactil cu infraroșu nu îi pasă ce fel de obiect este plasat în spațiul său de lucru: apăsarea se poate face cu un deget, un pix, un indicator sau chiar o mână înmănușată.

Afișaje cu scanare tactilă

Printre noile produse din domeniul display-urilor tactile, inovația dezvoltată de Sharp merită atenție. Acesta este un afișaj tactil care înlătură limitările inerente acestui produs și, de asemenea, este capabil să scaneze imagini. Noul tip de afișaj se numește „afișaj cu scanare tactilă”.

În acest tip de afișaj, la fiecare punct se adaugă un senzor optic, ceea ce face posibilă înregistrarea modificărilor până la pixeli. Această tehnologie a făcut posibilă implementarea unei comenzi complexe de introducere în mai multe puncte în stilul unui iPhone, precum și echiparea dispozitivului cu o funcție specială de scanare. Pentru a scana, trebuie doar să plasați o carte de vizită pe ecran, care va fi mai întâi scanată și apoi recunoscută folosind software-ul corespunzător.

În plus, tehnologia face posibilă producerea de afișaje cu grosime mică - doar 1 mm. Acest lucru vă permite să realizați fie un dispozitiv mai subțire, fie să oferiți spațiu suplimentar pentru echipamentele cu alte părți.
Această soluție optică permite, de asemenea, utilizarea unor straturi speciale de protecție care protejează ecranul de zgârieturi și alte daune. În același timp, proprietățile tactile ale afișajelor și calitatea imaginii nu au de suferit în niciun fel.

Astăzi, afișajele cu scanare tactilă pot fi folosite în camerele digitale și smartphone-uri. Cu toate acestea, vor fi realizate dezvoltări viitoare pentru a mări diagonala ecranului la 12,1 inchi (în prezent diagonala este de 3,5 inci), ceea ce va face posibilă utilizarea acestei tehnologii în laptopuri.

Aplicarea tehnologiilor tactile

Cu doar câțiva ani în urmă, tehnologiile senzorilor erau prost distribuite acum putem spune că dezvoltarea lor în aproape orice domeniu de activitate deschide noi oportunități, accelerează procesele de service și simplifică interacțiunea om-calculator.

Utilizarea sistemelor senzoriale se bazează pe principiul că o persoană atinge un obiect care îl interesează. Ușurința în utilizare permite tehnologiei tactile să fie utilizată de o gamă largă de utilizatori. Designul anti-vandal al ecranelor și tehnologiile rezistente la zgârieturi reduc posibilitatea deteriorării mecanice.

Monitoarele tactile sunt unul dintre exemplele tipice de utilizare a tehnologiei tactile. Monitoarele vin atât pe desktop, cât și pe cele industriale - monitoare încorporate. Exemplele de utilizare a monitoarelor tactile (atât opțiunile desktop, cât și cele încorporate) includ următoarele:

Comerț

Echiparea unui punct de vânzare cu amănuntul cu echipamente cu senzori va crește viteza de deservire a clienților și, în același timp, va reduce riscul de erori. Lucrul cu interfața tactilă nu necesită practic nicio pregătire. Domeniile de aplicare a sistemelor de senzori în comerț sunt cu adevărat diverse. Cel mai adesea, monitoarele tactile și computerele all-in-one sunt folosite ca terminale POS. Chioșcul tactil poate fi folosit ca terminal pentru un tabel electronic de comandă, poate servi ca ghid electronic pentru podeaua de vânzări sau poate fi folosit pentru a afișa prezentări multimedia. De asemenea, interfața tactilă simplifică procesul de cumpărare și vă permite să-l personalizați.

Păcănele

Interfața tactilă este cea mai convenabilă pentru aparatele de jocuri instalate în cazinouri, baruri și cluburi. Pentru vizitatorii care abia încep cu acest tip de tehnologie, este mult mai ușor și mai convenabil să folosească un ecran tactil.

Industrie

Ecranul tactil simplifică cât mai mult posibil interacțiunea umană cu computerul. Absența unei tastaturi și a unui mouse înseamnă că nu există distrageri suplimentare, ceea ce este extrem de important într-un mediu de lucru industrial.

Institutii financiare

În instituțiile financiare, atunci când lucrați cu volume mari de date diferite, este adesea necesară utilizarea sistemelor cu mai multe monitoare. Lucrul cu o tastatură și un mouse în acest caz constrânge semnificativ acțiunile operatorului și îngreunează lucrul cu interfețele. Tehnologia tactilă vă permite să efectuați aceleași operațiuni într-un timp mai scurt

Medicament

În medicină, unde se folosesc echipamente extrem de complexe, este foarte important să se simplifice cât mai mult lucrul cu sisteme complexe din punct de vedere tehnic. Când lucrați cu echipamente de diagnosticare, viteza de reacție și acțiunile fără erori pot fi adesea vitale.

Hoteluri și restaurante

Eficiența și acuratețea acțiunilor operatorilor din sectorul serviciilor este una dintre verigile cheie pentru succesul unei companii care operează în acest sector. Un monitor tactil și o interfață de lucru special concepute pentru acesta pot crește semnificativ viteza și acuratețea muncii unui manager. În acest caz, calitatea serviciului crește, iar satisfacția clienților față de calitatea serviciului crește în consecință.

Servicii de securitate

Răspuns rapid și convenabil la orice semnale ale sistemului de securitate, controlul diferitelor module ale complexului.

Transport

Cu un număr mare de persoane aflate în clădirile gărilor și aeroporturilor care doresc să afle câteva informații, o modalitate convenabilă de a le satisface fără a crea cozi inutile este instalarea unui dispozitiv cu ecran tactil ușor de utilizat și cu ecrane antivandal.

Pentru un monitor desktop. Dimensiunile unui monitor sunt considerate a fi dimensiunea diagonală a ecranului său. Pentru CRT, dimensiunile standard sunt 14", 15", 17", 19", 21", 23", 24" ("este denumirea de inci.) Pentru monitoarele LCD - 13", 14", 15", 17 ", 19 " Orice computer dăunează inevitabil sănătății Una dintre cele mai periculoase componente ale unui computer este cea mai dăunătoare pentru sănătate.

Un produs care permite învățarea limbilor străine într-un mediu 3D colaborativ, în timp real. ICLE integrează cea mai recentă tehnologie pentru căști cu un mediu 3D conceput special pentru predarea limbilor străine la diferite niveluri. ICLE utilizează computere multimedia conectate la o rețea locală sau ISDN. Specificații software Training...

În orice ordine, și alegeți dintre ele pe cele necesare mai târziu, în timpul editării, când cadrele selectate sunt reînregistrate pe o nouă bandă master. Tipul de editare depinde de echipamentul tehnic disponibil, de exemplu, astăzi Rusia trece la tehnologii avansate moderne în domeniul editării, graficii pe computer și filmării video. Studiourile de producție, studiourile video, studiourile de sunet funcționează pe computerele de la Apple IMC și...

20.07.2016 14.10.2016 de De ce

Istoricul creării ecranului tactil.

Astăzi, un ecran tactil, sau mai bine zis un ecran cu capacitatea de a introduce informații prin atingere, nu va surprinde pe nimeni. Aproape toate smartphone-urile moderne, tabletele PC, unele e-reader și alte gadget-uri moderne sunt echipate cu dispozitive similare. Care este istoria acestui minunat dispozitiv de introducere a informațiilor?

Se crede că tatăl primului dispozitiv tactil din lume este un profesor american de la Universitatea din Kentucky, Samuel Hearst. În 1970, s-a confruntat cu problema citirii informațiilor dintr-un număr mare de casete de înregistrare. Ideea sa de a automatiza acest proces a devenit impulsul pentru crearea primei companii cu ecran tactil din lume, Elotouch. Prima dezvoltare a lui Hirst și a asociaților săi a fost numită Elograph. A fost lansat în 1971 și a folosit o metodă rezistivă cu patru fire pentru a determina coordonatele punctului de atingere.

Primul dispozitiv computerizat cu ecran tactil a fost sistemul PLATO IV, care a luat naștere în 1972 datorită cercetărilor efectuate în cadrul educației informatice din SUA. Avea un panou tactil format din 256 de blocuri (16x16) și funcționau folosind o grilă de raze infraroșii.

În 1974, Samuel Hearst și-a făcut din nou simțită prezența. Compania pe care a fondat-o, Elographics, a lansat un panou tactil transparent, iar trei ani mai târziu, în 1977, au dezvoltat un panou rezistiv cu cinci fire. Câțiva ani mai târziu, compania a fuzionat cu cel mai mare producător de electronice Siemens și în 1982 au lansat în comun primul televizor din lume echipat cu ecran tactil.

În 1983, producătorul de echipamente informatice Hewlett-Packard a lansat computerul HP-150, echipat cu un ecran tactil care funcționează pe principiul unei rețele infraroșii.

Primul telefon mobil cu un dispozitiv de introducere tactilă a fost Alcatel One Touch COM, lansat în 1998. Ea a devenit prototipul smartphone-urilor moderne, deși, conform standardelor actuale, avea capacități foarte modeste - un mic afișaj monocrom. O altă încercare de a avea un smartphone cu ecran tactil a fost Ericsson R380. Avea și un afișaj monocrom și era foarte limitat în capacități.

Ecranul tactil în forma sa modernă a apărut în 2002 în modelul Qtek 1010/02 XDA, lansat de HTC. Era un afișaj color, cu o rezoluție destul de bună, care acceptă 4096 de culori. A folosit tehnologia rezistivă de detectare a atingerii. Apple a adus ecranele tactile la un nivel superior. Datorită iPhone-ului ei, dispozitivele cu ecrane tactile au câștigat o popularitate incredibilă, iar dezvoltarea lor Multitouch (detecție cu două degete) a simplificat semnificativ introducerea de informații.

Cu toate acestea, apariția ecranelor tactile nu a fost doar o inovație convenabilă, ci a implicat și unele inconveniente. Dispozitivele electronice echipate cu senzor sunt mai sensibile la manipularea neglijentă și, prin urmare, se defectează mai des. Chiar și ecranele iPhone-ului se sparg. Din fericire, chiar și un specialist necalificat le poate înlocui.

Cum funcționează un ecran tactil?

O astfel de curiozitate precum un ecran tactil - un afișaj cu capacitatea de a introduce informații prin simpla apăsare pe suprafața sa folosind un stilou special sau doar un deget - a încetat de mult să surprindă utilizatorii de gadgeturi electronice moderne. Să încercăm să ne dăm seama cum funcționează.

De fapt, există un număr destul de mare de tipuri de ecrane tactile. Ele diferă unele de altele prin principiile care stau la baza muncii lor. În zilele noastre, piața electronicelor moderne de înaltă tehnologie folosește în principal senzori rezistivi și capacitivi. Există însă și matrice, capacitive de proiecție, folosind unde acustice de suprafață, infraroșii și optice. Particularitatea primelor două, cele mai frecvente, este că senzorul în sine este separat de afișaj, așa că, dacă se rupe, chiar și un electrician începător îl poate înlocui cu ușurință. Tot ce trebuie să faci este să cumperi un ecran tactil pentru telefonul tău mobil sau orice alt dispozitiv electronic.

Ecran tactil rezistiv constă dintr-o membrană de plastic flexibilă, pe care o apăsăm efectiv cu degetul, și un panou de sticlă. Un material rezistiv, în esență un conductor, este aplicat pe suprafețele interioare ale celor două panouri. Un micro-izolator este situat uniform între membrană și sticlă. Când apăsăm pe una dintre zonele senzorului, straturile conductoare ale membranei și panoului de sticlă se închid în acest loc și are loc contactul electric. Circuitul de control al senzorului electronic convertește semnalul de la apăsare în coordonate specifice pe zona de afișare și le transmite circuitului de control al dispozitivului electronic însuși. Determinarea coordonatelor, sau mai bine zis algoritmul acestuia, este foarte complexă și se bazează pe calculul secvenţial al coordonatelor verticale și apoi orizontale ale contactului.

Ecranele tactile rezistive sunt destul de fiabile, deoarece funcționează normal chiar dacă panoul superior activ este murdar. În plus, datorită simplității lor, sunt mai ieftin de produs. Cu toate acestea, au și dezavantaje. Una dintre principalele este transmisia scăzută a luminii a senzorului. Adică, deoarece senzorul este lipit de afișaj, imaginea nu este atât de strălucitoare și contrastată.

Ecran tactil capacitiv. Funcționarea sa se bazează pe faptul că orice obiect care are o capacitate electrică, în acest caz degetul utilizatorului, conduce curentul electric alternativ. Senzorul în sine este un panou de sticlă acoperit cu o substanță rezistivă transparentă care formează un strat conductor. Curentul alternativ este furnizat acestui strat folosind electrozi. De îndată ce un deget sau un stilou atinge una dintre zonele senzorului, curentul se scurge în acea locație. Puterea sa depinde de cât de aproape de marginea senzorului este făcut contactul. Un controler special măsoară curentul de scurgere și, pe baza valorii acestuia, calculează coordonatele contactului.

Un senzor capacitiv, ca un senzor rezistiv, nu se teme de contaminare și nici nu se teme de lichid. Totuși, față de precedentul, are o transparență mai mare, ceea ce face ca imaginea de pe display să fie mai clară și mai luminoasă. Dezavantajul unui senzor capacitiv vine din caracteristicile sale de design. Faptul este că partea activă a senzorului este, de fapt, situată pe suprafața însăși și, prin urmare, este supusă uzurii și deteriorării.

Acum să vorbim despre principiile de funcționare ale senzorilor care sunt mai puțin populare astăzi.

Senzori matrici Ele funcționează pe principiul rezistiv, dar diferă de primele în designul cel mai simplificat. Benzi conductoare verticale sunt aplicate pe membrană, iar benzi conductoare orizontale sunt aplicate pe sticlă. Sau vice versa. Când se aplică presiune pe o anumită zonă, două benzi conductoare sunt închise și este destul de ușor pentru controler să calculeze coordonatele contactului.

Dezavantajul acestei tehnologii este vizibil cu ochiul liber - precizie foarte scăzută și, prin urmare, incapacitatea de a oferi o discretitate ridicată a senzorului. Din această cauză, este posibil ca unele elemente ale imaginii să nu coincidă cu locația benzilor conductorului și, prin urmare, făcând clic pe această zonă poate fie să fie executată incorect funcția dorită, fie să nu funcționeze deloc. Singurul avantaj al acestui tip de senzori este costul lor redus, care, strict vorbind, vine din simplitate. În plus, senzorii cu matrice nu sunt dificil de utilizat.

Ecrane tactile capacitive proiectate Sunt un tip de capacitiv, dar funcționează puțin diferit. O grilă de electrozi este aplicată în interiorul ecranului. Când un deget atinge între electrodul corespunzător și corpul uman, se creează un sistem electric - echivalentul unui condensator. Controlerul senzorului emite un impuls de microcurent și măsoară capacitatea condensatorului rezultat. Ca urmare a faptului că mai mulți electrozi sunt activați simultan în momentul atingerii, este suficient ca controlerul să calculeze pur și simplu locația exactă a atingerii (folosind cea mai mare capacitate).

Principalele avantaje ale senzorilor capacitivi proiectați sunt o mai mare transparență a întregului afișaj (până la 90%), o gamă extrem de largă de temperaturi de funcționare și durabilitate. La utilizarea acestui tip de senzor, sticla de susținere poate atinge o grosime de 18 mm, ceea ce face posibilă realizarea de afișaje rezistente la impact. În plus, senzorul este rezistent la contaminarea neconductivă.

Senzori de unde acustice de suprafață – undele care se propagă pe suprafața unui corp solid. Senzorul este un panou de sticla cu traductoare piezoelectrice situate la colturi. Esența modului în care funcționează un astfel de senzor este următoarea. Senzorii piezoelectrici generează și primesc unde acustice care se propagă între senzori pe suprafața afișajului. Dacă nu există niciun contact, semnalul electric este convertit în unde și apoi înapoi într-un semnal electric. Dacă apare o atingere, o parte din energia undei acustice va fi absorbită de deget și, prin urmare, nu va ajunge la senzor. Controlerul va analiza semnalul primit și, folosind un algoritm, va calcula locația atingerii.

Avantajele unor astfel de senzori sunt că, folosind un algoritm special, este posibil să se determine nu numai coordonatele atingerii, ci și forța de apăsare - o componentă suplimentară de informații. În plus, dispozitivul de afișare final are o transparență foarte mare, deoarece nu există electrozi conductivi translucizi în calea luminii. Cu toate acestea, senzorii au și o serie de dezavantaje. În primul rând, acesta este un design foarte complex și, în al doilea rând, vibrațiile interferează foarte mult cu precizia determinării coordonatelor.

Ecrane tactile cu infraroșu. Principiul funcționării lor se bazează pe utilizarea unei rețele de coordonate de raze infraroșii (emițători și receptori de lumină). Cam la fel ca în seifurile băncilor din lungmetrajele despre spioni și tâlhari. Când atingeți senzorul la un anumit punct, unele dintre raze sunt întrerupte, iar controlerul folosește datele de la receptoarele optice pentru a determina coordonatele contactului.

Principalul dezavantaj al unor astfel de senzori este atitudinea lor foarte critică față de curățarea suprafeței. Orice contaminare poate duce la inoperabilitatea sa completă. Deși datorită simplității designului, acest tip de senzor este folosit în scopuri militare, și chiar și în unele telefoane mobile.

Ecranele tactile optice sunt o continuare logică a celor anterioare. Lumina infraroșie este folosită ca iluminare a informațiilor. Dacă nu există obiecte terțe pe suprafață, lumina este reflectată și intră în fotodetector. Dacă are loc un contact, unele dintre raze sunt absorbite, iar controlerul determină coordonatele contactului.

Dezavantajul tehnologiei este complexitatea designului din cauza necesității de a utiliza un strat fotosensibil suplimentar al afișajului. Avantajele includ capacitatea de a determina destul de precis materialul cu care a fost realizată atingerea.

Extensometrul și ecranele tactile DST funcționează pe principiul deformării stratului de suprafață. Precizia lor este destul de scăzută, dar rezistă foarte bine la stres mecanic, așa că sunt folosite în bancomate, automate de bilete și alte dispozitive electronice publice.

Ecranele de inducție se bazează pe principiul generării unui câmp electromagnetic sub partea superioară a senzorului. Când este atins cu un stilou special, caracteristica câmpului se schimbă, iar controlerul, la rândul său, calculează coordonatele exacte ale contactului. Ele sunt utilizate în tabletele de artă de cea mai înaltă clasă, deoarece oferă o precizie mai mare în determinarea coordonatelor.

În unele cazuri, se impun cerințe stricte asupra calității imaginii reproduse de dispozitivul de afișare. Acest lucru se aplică ecranelor destinate în principal vizionarii de programe de televiziune, videoclipuri sau afișare de materiale ilustrative.

(diapozitive și fotografii), de exemplu, într-un grup de artă sau într-un studio foto. Daca este necesara echiparea unui astfel de dispozitiv cu un ecran tactil, cea mai buna solutie ar fi folosirea tehnologiei infrarosu. Pentru a determina punctul de atingere se folosesc două linii de LED-uri, situate vertical și orizontal, și două linii de fotodiode situate pe părțile opuse ale ecranului (Fig. 9).

Fiecare LED are propria fotodiodă. Această pereche optică funcționează după cum urmează. Când se aplică tensiune la LED, acesta emite lumină infraroșie invizibilă pentru oameni într-un unghi solid foarte mic pentru a ajunge la fotodioda „sa” „fără a atinge” cele vecine. Orice obstacol, de exemplu un deget care atinge ecranul, blocând parțial sau complet fasciculul de lumină, duce la scăderea sau oprirea curentului electric prin fotodioda corespunzătoare. Această modificare este înregistrată de microcontroler, permițând ca coordonatele tactile să fie calculate cu mare precizie. De obicei, LED-ul (și, în consecință, fotodioda) din linie are dimensiuni de aproximativ 2,5 mm, adică pentru fiecare centimetru pătrat al panoului există patru fascicule de scanare orizontale și patru verticale. Cu toate acestea, mecanismele de interpolare utilizate de microcontroler permit ca poziția obstacolului să fie calculată cu o mai mare precizie. Ecranul tactil cu infrarosu este realizat sub forma unui cadru care nu are sticla sau folii transparente. Prin urmare, sunt excluse modificările luminozității, contrastului și redării culorii imaginii, precum și aspectul strălucirii suplimentare, ceea ce este un avantaj incontestabil al ecranului. Avantajele sunt, de asemenea, că poți folosi orice obiect pentru a atinge (de exemplu, un stylus sau spatele unui stilou), tolerează bine schimbările de temperatură, au sensibilitate mare și pot rezista la un număr nesfârșit de apăsări pe un singur punct.

Tehnologia cu infraroșu nu este lipsită de o serie de dezavantaje. Utilizarea panourilor cu cristale lichide ca dispozitiv de afișare este nedorită, deoarece atingerea suprafeței acestora poate deteriora tranzistoarele TFT și apariția unor puncte „moarte” (care sunt întotdeauna fie pornite, fie oprite). Cadrul ecranului tactil adesea nu se potrivește strâns pe ecranul de afișare, dar este situat la o oarecare distanță și, din cauza paralaxei, erorile în determinarea coordonatelor în colțuri devin vizibile. Dispozitivul are o fiabilitate scăzută, care este asociată, în primul rând, cu durata scurtă de viață a LED-urilor IR și, în al doilea rând, cu caracteristicile de design - optocuplele se tem de praf, murdărie și condens. Expunerea la lumina directă a soarelui va cauza defecțiuni. În plus, astfel de ecrane au cel mai mare cost. Ecranele IR sunt de obicei folosite în instituțiile de învățământ - ca panouri interactive mari și în aparatele de slot.

Un ecran tactil este un dispozitiv pentru introducerea și ieșirea informațiilor printr-un afișaj sensibil la atingere și la gesturi. După cum știți, ecranele dispozitivelor moderne nu numai că afișează imagini, ci vă permit și să interacționați cu dispozitivul. Inițial, butoanele familiare au fost folosite pentru o astfel de interacțiune, apoi a apărut și la fel de faimosul manipulator „mouse”, care a simplificat semnificativ manipularea informațiilor de pe afișajul computerului. Cu toate acestea, „mouse-ul” necesită o suprafață orizontală pentru a funcționa și nu este foarte potrivit pentru dispozitivele mobile. Aici vine în ajutor un plus la un ecran obișnuit - Touch Screen, care este cunoscut și sub numele de Touch Panel, touch panel, touch film. Adică, de fapt, elementul tactil nu este un ecran - este un dispozitiv suplimentar instalat deasupra display-ului din exterior, protejându-l și servind pentru a introduce coordonatele atingerii ecranului cu un deget sau alt obiect.

Utilizare

Astăzi, ecranele tactile sunt utilizate pe scară largă în dispozitivele electronice mobile. Inițial, ecranul tactil a fost folosit la proiectarea computerelor personale de buzunar (PDA-uri, PDA-uri), acum comunicatoarele, telefoanele mobile, playerele și chiar camerele foto și video dețin liderul. Cu toate acestea, tehnologia controlului cu degetele prin butoanele virtuale de pe ecran s-a dovedit a fi atât de convenabilă încât aproape toate terminalele de plată, multe bancomate moderne, chioșcuri electronice de informații și alte dispozitive utilizate în locuri publice sunt echipate cu ea.

Laptop cu ecran tactil

De asemenea, trebuie remarcat faptul că laptopurile, dintre care unele modele sunt echipate cu un ecran tactil rotativ, care oferă computerului mobil nu numai o funcționalitate mai largă, ci și o mai mare flexibilitate în controlul pe stradă și în greutate.

Din păcate, nu există multe modele similare de laptopuri, numite popular „transformatoare”, dar ele există.

În general, tehnologia ecranului tactil poate fi descrisă ca fiind cea mai convenabilă atunci când aveți nevoie de acces instantaneu la controlul dispozitivului fără pregătire prealabilă și cu o interactivitate uimitoare: comenzile se pot schimba între ele în funcție de funcția activată. Oricine a lucrat vreodată cu un dispozitiv tactil înțelege perfect cele de mai sus.

Tipuri de ecrane tactile

Există mai multe tipuri de panouri tactile cunoscute astăzi. Desigur, fiecare dintre ele are propriile sale avantaje și dezavantaje. Să evidențiem patru structuri principale:

• Rezistiv
• Capacitiv
• Capacitiv proiectat

Pe lângă ecranele indicate, se folosesc ecrane matrice și infraroșu, dar datorită preciziei lor scăzute, domeniul lor de aplicare este extrem de limitat.

Rezistiv

Panourile tactile rezistive sunt printre cele mai simple dispozitive. În centrul său, un astfel de panou este format dintr-un substrat conductiv și o membrană de plastic care au o anumită rezistență. Când apăsați membrana, aceasta se închide cu substratul, iar electronica de control determină rezistența rezultată între marginile substratului și membrană, calculând coordonatele punctului de presiune.

Avantajul unui ecran rezistiv este costul redus și simplitatea designului. Au o rezistență excelentă la pete. Principalul avantaj al tehnologiei rezistive este sensibilitatea la orice atingere: puteți lucra cu mâna (inclusiv mănuși), cu un stilou (pix) și orice alt obiect dur, contondent (de exemplu, capătul superior al unui pix sau colțul un card de plastic). Cu toate acestea, există și dezavantaje destul de serioase: ecranele rezistive sunt sensibile la deteriorarea mecanică, un astfel de ecran este ușor de zgâriat, așa că adesea se achiziționează suplimentar o peliculă de protecție specială pentru a proteja ecranul. În plus, panourile rezistive nu funcționează foarte bine la temperaturi scăzute și, de asemenea, au o transparență scăzută - transmit nu mai mult de 85% din fluxul luminos al afișajului.

Folosind un stilou tactil

Aplicație

• Comunicatori
• Celulare
• Terminale POS
• Tablet PC
• Industrie (dispozitive de control)
• Echipament medical

Comunicator

Capacitiv

Tehnologia ecranului tactil capacitiv se bazează pe principiul că un obiect capacitiv mare (în acest caz o persoană) este capabil să conducă curentul electric. Esența tehnologiei capacitive este aplicarea unui strat conductiv electric pe sticlă, în timp ce un curent alternativ slab este furnizat fiecăruia dintre cele patru colțuri ale ecranului. Dacă atingeți ecranul cu un obiect împământat de capacitate mare (degetul), curentul se va scurge. Cu cât punctul de contact (și, prin urmare, scurgerea) este mai aproape de electrozii din colțurile ecranului, cu atât este mai mare puterea curentului de scurgere, care este înregistrat de electronica de control, care calculează coordonatele punctului de contact.

Ecranele capacitive sunt foarte fiabile și durabile, durata lor de viață este de sute de milioane de clicuri, rezistă perfect poluării, dar numai celor care nu conduc curentul electric. În comparație cu cele rezistive, acestea sunt mai transparente. Cu toate acestea, dezavantajele sunt încă posibilitatea deteriorării învelișului electric conductor și insensibilitatea la atingere cu obiecte neconductoare, chiar și cu mâinile înmănuși.

Chioșc de informații

Aplicație

• În spații securizate
• Chioșcuri de informații
• Unele bancomate

Capacitiv proiectat

Ecranele proiectiv-capacitive se bazează pe măsurarea capacității unui condensator format între corpul uman și un electrod transparent de pe suprafața sticlei, care în acest caz este un dielectric. Datorită faptului că electrozii sunt aplicați pe suprafața interioară a ecranului, un astfel de ecran este extrem de rezistent la deteriorări mecanice și, ținând cont de posibilitatea utilizării sticlei groase, ecranele capacitive proiective pot fi utilizate în locuri publice și pe strada fără restricții speciale. În plus, acest tip de ecran recunoaște apăsarea cu un deget înmănușat.

Terminal de plată

Aceste ecrane sunt destul de sensibile și fac distincție între apăsările cu degetul și stiloul conductiv, iar unele modele pot recunoaște apăsările multiple (multi-touch). Caracteristicile unui ecran capacitiv proiectiv sunt transparența ridicată, durabilitatea și imunitate la majoritatea contaminanților. Dezavantajul unui astfel de ecran este acuratețea sa nu foarte mare, precum și complexitatea electronicii care procesează coordonatele presei.

Aplicație

• Chioșcuri electronice pe străzi
• Terminale de plată
• bancomate
• Touchpad-uri pentru laptop
• iPhone

Cu determinarea undelor acustice de suprafață

Esența funcționării panoului tactil cu determinarea undelor acustice de suprafață este prezența vibrațiilor ultrasonice în grosimea ecranului. Când atingeți sticla vibrantă, undele sunt absorbite, iar punctul de contact este înregistrat de senzorii de pe ecran. Avantajele tehnologiei includ fiabilitate ridicată și recunoaștere tactilă (spre deosebire de ecranele capacitive). Dezavantajele sunt protecția slabă față de factorii de mediu, astfel încât ecranele cu unde acustice de suprafață nu pot fi folosite în aer liber și, în plus, astfel de ecrane se tem de orice contaminare care le blochează funcționarea. Folosit rar.

Alte tipuri rare de ecrane tactile

• Ecrane optice. Sticla este iluminată cu lumină infraroșie, ca urmare a atingerii unei astfel de sticlă, împrăștierea luminii, care este detectată de un senzor.
• Ecrane de inducție. În interiorul ecranului există o bobină și o rețea de fire sensibile care răspund la atingere printr-un stilou activ alimentat de rezonanță electromagnetică. Este logic ca astfel de ecrane să răspundă la atingeri doar cu un stilou special. Folosit în tabletele grafice scumpe.
• Extensometre – reacţionează la deformarea ecranului. Astfel de ecrane au o precizie scăzută, dar sunt foarte durabile.
• Grila cu raze infraroșii este una dintre primele tehnologii care vă permite să recunoașteți atingerile de pe ecran. Grila este formată din mulți emițători și receptoare de lumină situate pe părțile laterale ale ecranului. Reacționează la blocarea razelor corespunzătoare de către obiecte, pe baza cărora determină coordonatele presei.

• Mișcă două degete împreună – micșorează imaginea (text)
• Întindeți două degete în lateral - măriți (Mărire)
• Mișcarea mai multor degete în același timp - text derulat, pagini din browser
• Rotiți cu două degete pe ecran – rotiți imaginea (ecranul)

Despre beneficiile și dezavantajele ecranelor tactile

Ecranele tactile există de mult timp în dispozitivele portabile. Există mai multe motive pentru aceasta:

• Abilitatea de a efectua un număr minim de controale
• Simplitatea interfeței grafice
• Ușurință de control
• Acces facil la funcțiile dispozitivului
• Extinderea capabilităților multimedia

Cu toate acestea, există mai mult decât suficiente dezavantaje:

• Lipsa feedback-ului haptic
• Necesitatea frecventă de a folosi un stilou injector (pen)
• Posibilitatea de deteriorare a ecranului
• Apariția amprentelor digitale și a altor murdărie pe ecran
• Consum mai mare de energie

Drept urmare, nu este întotdeauna posibil să scapi complet de tastatură, deoarece este mult mai convenabil să tastați text folosind taste familiare. Dar ecranul tactil este mai interactiv, datorită accesului mai rapid la elementele de meniu și setările gadgeturilor moderne.

Sperăm că acest material vă va ajuta atunci când alegeți un dispozitiv cu ecran tactil.

Discutați pe forum