Классификация сенсорных экранов и принцип их работы
1. Классификация сенсорных экранов:
Сенсорный экран подразделяется на емкостной сенсорный экран, сенсорный экран на поверхностных акустических волнах, инфракрасный сенсорный экран и резистивный сенсорный экран.
2. Принцип работы сенсорного экрана:
Емкостный сенсорный экран
Емкостный сенсорный экран представляет собой прозрачный слой из специального металлического проводящего материала, нанесённый на поверхность стекла; такой индукционный сенсорный экран имеет пять слоёв. Первый слой — это нижний слой стекла, второй слой — проводящий слой, третий слой — индукционный слой из стекла, четвёртый слой — матовый или глянцевый антибликовый поверхностный слой, пятый слой — защитный слой против шумов. Когда палец касается поверхности емкостного сенсорного экрана, метод индукции вызывает изменение напряжения, подключённого к четырём углам стеклянного слоя; через электроды это изменение распределяется по всему стеклянному слою и приводит к изменению электрического поля напряжения, при этом ёмкость контакта меняется, что вызывает изменение частоты генератора, связанного с этим контактом. Измеряя изменение частоты, можно определить положение касания и получить соответствующую информацию. Поскольку ёмкость зависит от температуры, влажности или условий заземления, стабильность такого экрана невысока и часто наблюдается дрейф. Кроме того, когда поверхность экрана касается пальцем, ток, текущий с четырёх углов стеклянного слоя, собирается, и контроллер вычисляет расстояние от этого тока до места расположения пальца, тем самым точно определяя координаты касания.
Сенсорный экран на основе поверхностных акустических волн
Сенсорный экран на поверхностных акустических волнах работает главным образом на основе принципа распространения механических волн по поверхности среды. Сенсорный экран функционирует следующим образом: генератор акустических волн, прикреплённый к поверхности экрана в трёх углах, излучает акустические волны; приёмник акустических волн принимает эти волны; затем отражатель акустических волн передаёт сигналы обратно на сенсорный экран. Генератор акустических волн может испускать высокочастотные акустические волны по всей поверхности экрана. Когда палец касается экрана, контакты на звуковых волнах блокируются, и принимаемый сигнал преобразуется в координатные значения, тем самым определяя координатное положение конкретной точки касания. Контроллер, анализируя количество поглощённой акустической энергии, способен измерять величину давления, оказываемого на сенсорный экран, и одновременно возвращать координатное значение, соответствующее величине нажатия. На поверхности сенсорного экрана на поверхностных акустических волнах установлены передатчики акустических волн в направлениях X и Y, а также приёмники акустических волн. Вокруг стеклянной поверхности экрана нанесены полосы отражённых акустических волн под углом 45 градусов. Контроллер генерирует сигнал частотой 5,53 МГц, который передаётся через кабель на передающий преобразователь. Пьезоэлектрический передающий преобразователь преобразует этот сигнал в ультразвуковую энергию и излучает её. После двух отражений от полосы отражения волны достигают приёмного преобразователя и преобразуются в электрический сигнал, который поступает на контроллер. Поскольку сенсорный экран на поверхностных акустических волнах состоит из сенсорного экрана, генератора акустических волн, отражателя и приёмника акустических волн, особенно датчик акустических волн не подвержен влиянию температуры, влажности и других факторов окружающей среды, он обладает чрезвычайно высоким разрешением, отличной устойчивостью к царапинам и длительным сроком службы. Кроме того, он имеет высокий коэффициент пропускания света, что позволяет сохранять чёткость и прозрачность изображения; отсутствует дрейф, и требуется лишь один раз выполнить коррекцию при установке. Также имеется реакция по третьей оси, что делает данный тип экрана наиболее подходящим для использования в общественных местах.
Инфракрасный сенсорный экран
Принцип работы этого инфракрасного сенсорного экрана относительно прост: достаточно добавить рамку с расстоянием между световыми точками на дисплей; нет необходимости наносить покрытие на поверхность экрана или подключать его к контроллеру. Затем по всем сторонам рамки с расстоянием между световыми точками размещаются инфракрасные излучающие и принимающие датчики, образующие инфракрасную сетку обнаружения. Когда какой-либо предмет касается экрана в определённой точке, он перекрывает горизонтальный и вертикальный инфракрасные лучи, проходящие через это место. Компьютер затем мгновенно вычисляет координаты точки касания. Инфракрасный сенсорный экран не подвержен воздействию тока, напряжения и статических помех, поэтому он подходит для работы в условиях определённых суровых окружающих сред. Поскольку в работе инфракрасного сенсорного экрана отсутствует процесс зарядки и разрядки емкости, скорость отклика у него выше, чем у емкостных сенсорных экранов, однако разрешение у него ниже.
Резистивный сенсорный экран
Резистивный сенсорный экран работает в основном по принципу восприятия давления, обеспечивая управление и взаимодействие с содержимым экрана. Эта часть корпуса сенсорного экрана представляет собой многослойную композитную пленку, поверхность которой отлично совместима с дисплеем. Она состоит из следующих слоев: первый слой — стекло или оргстекло в качестве нижнего слоя; второй слой — распорная прокладка; третий слой — поверхность из полимерной смолы, покрытая также прозрачным проводящим слоем; сверху этот слой покрыт слоем внешней поверхности, прошедшего процесс закалки. Третий слой — это поверхностный слой из полиуретановой смолы, также покрытый прозрачным проводящим слоем и защищенный пластиковым слоем с закаленной внешней поверхностью, гладкой и устойчивой к царапинам. Проводящий слой и стеклянный слой на поверхности многослойной полимерной поверхности датчика разделены множеством мелких перегородок.
Ток проходит через поверхностный слой, и когда поверхность сенсора нажимается, она касается нижнего слоя; контроллер одновременно считывает пропорциональный ток с четырёх углов и вычисляет расстояние до положения пальца. В данном сенсорном экране используются два высокотранспарентных проводящих слоя, образующих сенсорную поверхность; расстояние между этими слоями составляет всего 2,5 микрона. Когда палец касается экрана, обычные изоляционные свойства двух проводящих слоев в месте касания нарушаются — они приходят в контакт. Поскольку один из проводящих слоев подключен к равномерному электрическому полю напряжением 5 В в направлении оси Y, то слой обнаружения переходит от нулевого напряжения к ненулевому. Контроллер фиксирует это соединение, производит А/Ц преобразование и, сравнивая полученное значение напряжения с 5 В, определяет координаты точки касания по оси Y. По такой же схеме определяются координаты по оси X — это наиболее базовый принцип, общепринятый для всех резистивных сенсорных экранов.
Последние новости
Sep 07,2026
Как выбрать дисплей для шлагбаума: руководство по подбору модулей отображения
В данном разделе изложены ключевые аспекты выбора модулей дисплеев для шлагбаумов, включая технологию отображения, факторы внешней среды и требования к индивидуальной настройке.
Aug 31,2026
В данной статье представлены решения по разработке специализированных дисплейных модулей для авиационного оборудования, не являющегося критически важным для полетов, рассматриваются сценарии применения, требования к окружающей среде, подходы к индивидуальной настройке и приводятся примеры из реальной практики.
Aug 24,2026
Что такое ламинированный IPS-дисплей и зачем он нужен промышленным устройствам?
В данном обзоре рассматриваются преимущества, сценарии применения, типичные ошибки при выборе спецификаций и инженерные рекомендации касательно IPS-дисплеев с оптическим склеиванием, что помогает заказчикам промышленного оборудования найти баланс между производительностью, надежностью и стоимостью.
Aug 17,2026
Какие бренды предлагают надежные графические ЖК-модули с разрешением 128x64?
Сравните надежных поставщиков графических ЖК-модулей с разрешением 128x64, включая SONYTEK, Sinda Display, Newhaven Display и DISPLAY VISIONS. Узнайте больше о технологиях COG и COB, контроллерах, интерфейсах и возможностях индивидуальной настройки.
Aug 10,2026
Что такое дисплей с поддержкой технологии Plug and Play и как он упрощает системную интеграцию?
Узнайте, как дисплеи с поддержкой технологии Plug-and-Play упрощают системную интеграцию благодаря интерфейсам HDMI, VGA, UART и Android. Ознакомьтесь с ЖК-решениями, оснащенными встроенными платами видеоконтроллеров.
Aug 07,2026
Каковы основные различия между монохромными и цветными дисплеями?
Сравните монохромные и цветные дисплеи, рассмотрев такие аспекты, как энергопотребление, сферы применения, надежность и технологические различия. Узнайте, как выбрать подходящий ЖК-дисплей.