電容式觸摸屏怎麽樣,為什麽要用電容式觸屏?
觸摸屏的主要類型
從技術原理來區別觸摸屏,可分為五個基本種類:矢量壓力傳感技術觸摸屏、電阻技術觸摸屏、電容技術觸摸屏、紅外線技術觸摸屏、表面聲波技術觸摸屏
。其中矢量壓力傳感技術觸摸屏已退出歷史舞臺;紅外線技術觸摸屏價格低廉,但其外框易碎,容易產生光幹擾,曲面情況下失真;電容技術觸摸屏設計構思合理,但其圖像失真問題很難得到根本解決;電阻技術觸摸屏的定位準確,但其價格頗高,且怕刮易損;表面聲波觸摸屏解決了以往觸摸屏的各種缺陷,清晰不容易被損壞,適於各種場合,缺點是屏幕表面如果有水滴和塵土會使觸摸屏變的遲鈍,甚至不工作。按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質把觸摸屏分為四種,它們分別為電阻式、紅外線式、電容感應式以及表面聲波式,
按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質,我們把觸摸屏分為四種,它們分別為電阻式、電容感應式、紅外線式以及表面聲波式。每壹類觸摸屏都有其各自的優缺點,要了解那種觸摸屏適用於那種場合,關鍵就在於要懂得每壹類觸摸屏技術的工作原理和特點。下面對上述的各種類型的觸摸屏進行簡要介紹壹下:
1、 電阻式觸摸屏 (電阻式觸摸屏工作原理圖)
這種觸摸屏利用壓力感應進行控制。電阻觸摸屏的主要部分是壹塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏,這是壹種多層的復合薄膜,它以壹層玻璃或硬塑料平板作為基層,表面塗有壹層透明氧化金屬(透明的導電電阻)導電層,上面再蓋有壹層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內表面也塗有壹層塗層、在他們之間有許多細小的(小於1/1000英寸)的透明隔離點把兩層導電層隔開絕緣。 當手指觸摸屏幕時,兩層導電層在觸摸點位置就有了接觸,電阻發生變化,在X和Y兩個方向上產生信號,然後送觸摸屏控制器。控制器偵測到這壹接觸並計算出(X,Y)的位置,再根據模擬鼠標的方式運作。這就是電阻技術觸摸屏的最基本的原理。 電阻類觸摸屏的關鍵在於材料科技,常用的透明導電塗層材料有:
A、ITO,氧化銦,弱導電體,特性是當厚度降到1800個埃(埃=10-10米)以下時會突然變得透明,透光率為80%,再薄下去透光率反而下降,到300埃厚度時又上升到80%。ITO是所有電阻技術觸摸屏及電容技術觸摸屏都用到的主要材料,實際上電阻和電容技術觸摸屏的工作面就是ITO塗層。
B、鎳金塗層,五線電阻觸摸屏的外層導電層使用的是延展性好的鎳金塗層材料,外導電層由於頻繁觸摸,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。鎳金導電層雖然延展性好,但是只能作透明導體,不適合作為電阻觸摸屏的工作面,因為它導電率高,而且金屬不易做到厚度非常均勻,不宜作電壓分布層,只能作為探層。
[編輯本段]
三、觸摸屏的性能特點:
1.電阻觸摸屏
① 它們都是壹種對外界完全隔離的工作環境,不怕灰塵、水汽和油汙
②可以用任何物體來觸摸,可以用來寫字畫畫,這是它們比較大的優勢
③電阻觸摸屏的精度只取決於A/D轉換的精度,因此都能輕松達到4096*4096? 比較而言,五線電阻比四線電阻在保證分辨率精度上還要優越,但是成本代價大,因此售價非常高。
1.1四線電阻屏
四線電阻模擬量技術的兩層透明金屬層工作時每層均增加5V恒定電壓:壹個豎直方向,壹個水平方向。總***需四根電纜。 特點:高解析度,高速傳輸反應。 表面硬度處理,減少擦傷、刮傷及防化學處理。 具有光面及霧面處理。 壹次校正,穩定性高,永不漂移。
1.2五線電阻屏
五線電阻技術觸摸屏的基層把兩個方向的電壓場通過精密電阻網絡都加在玻璃的導電工作面上,我們可以簡單的理解為兩個方向的電壓場分時工作加在同壹工作面上,而外層鎳金導電層只僅僅用來當作純導體,有觸摸後分時檢測內層ITO接觸點X軸和Y軸電壓值的方法測得觸摸點的位置。五線電阻觸摸屏內層ITO需四條引線,外層只作導體僅僅壹條,觸摸屏得引出線***有5條。 特點:解析度高,高速傳輸反應。 表面硬度高,減少擦傷、刮傷及防化學處理。 同點接觸3000萬次尚可使用。 導電玻璃為基材的介質。 壹次校正,穩定性高,永不漂移。 五線電阻觸摸屏有高價位和對環境要求高的缺點
1. 3電阻屏的局限
不管是四線電阻觸摸屏還是五線電阻觸摸屏,它們都是壹種對外界完全隔離的工作環境,不怕灰塵和水汽,它可以用任何物體來觸摸,可以用來寫字畫畫,比較適合工業控制領域及辦公室內有限人的使用。電阻觸摸屏***同的缺點是因為復合薄膜的外層采用塑膠材料,不知道的人太用力或使用銳器觸摸可能劃傷整個觸摸屏而導致報廢。不過,在限度之內,劃傷只會傷及外導電層,外導電層的劃傷對於五線電阻觸摸屏來說沒有關系,而對四線電阻觸摸屏來說是致命的。
2、電容式觸摸屏
2.1電容技術觸摸屏
是利用人體的電流感應進行工作的。電容式觸摸屏是是壹塊四層復合玻璃屏,玻璃屏的內表面和夾層各塗有壹層ITO,最外層是壹薄層矽土玻璃保護層,夾層ITO塗層作為工作面,四個角上引出四個電極,內層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環境。 當手指觸摸在金屬層上時,由於人體電場,用戶和觸摸屏表面形成以壹個耦合電容,對於高頻電流來說,電容是直接導體,於是手指從接觸點吸走壹個很小的電流。這個電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出,並且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比,控制器通過對這四個電流比例的精確計算,得出觸摸點的位置。
2.2電容觸摸屏的缺陷
電容觸摸屏的透光率和清晰度優於四線電阻屏,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,電容技術的四層復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,由於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壹個電容器元件的壹個電極使用,當有導體靠近與夾層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,電容值雖然與極間距離成反比,卻與相對面積成正比,並且還與介質的的絕緣系數有關。因此,當較大面積的手掌或手持的導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厘米以內或身體靠近顯示器15厘米以內就能引起電容屏的誤動作。 電容屏的另壹個缺點用戴手套的手或手持不導電的物體觸摸時沒有反應,這是因為增加了更為絕緣的介質。 電容屏更主要的缺點是漂移:當環境溫度、濕度改變時,環境電場發生改變時,都會引起電容屏的漂移,造成不準確。例如:開機後顯示器溫度上升會造成漂移:用戶觸摸屏幕的同時另壹只手或身體壹側靠近顯示器會漂移;電容觸摸屏附近較大的物體搬移後回漂移,妳觸摸時如果有人圍過來觀看也會引起漂移;電容屏的漂移原因屬於技術上的先天不足,環境電勢面(包括用戶的身體)雖然與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,理論上許多應該線性的關系實際上卻是非線性,如:體重不同或者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系,電容觸摸屏采用的這種四個角的自定義極坐標系還沒有坐標上的原點,漂移後控制器不能察覺和恢復,而且,4個A/D完成後,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雜。由於沒有原點,電容屏的漂移是累積的,在工作現場也經常需要校準。 電容觸摸屏最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,敲出壹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表面ITO層,電容屏就不能正常工作了。