Пятипроводной резистивный сенсорный экран

Эта разновидность резистивного сенсорного экрана обладает некоторым преимуществом. По сравнению с четырёхпроводным на мембране резистивное покрытие заменено проводящим.

Это позволяет сохранить работоспособность резистивного экрана даже при порезах на мембране. Резистивное покрытие нанесено на стекле, а четыре электрода размещены по углам. Во время нажатия на мембрану микропроцессор отслеживает изменение в напряжении на мембране, определяя по нему координаты точки нажатия.

В этом случае электроды уже размещены по углам. На мембрану подаётся напряжение 5 вольт через резистор. Четыре угловых электрода в исходном состоянии заземлены (рис. 2).

Алгоритм работы следующий: если мембрана не прожата, на ней имеем напряжение в 5 вольт. Как только происходит нажатие, мембрана замыкается на резистивный слой подложки. Напряжение на ней, естественно, падает. Контроллер фиксирует изменение напряжения на мембране, и уловив, что произошло нажатие, начинает вычислять координаты в два приёма:

1. На правые электроды подаётся одинаковое напряжение +5 вольт. На левые два -5 вольт. А с мембраны в этот момент полученное напряжение подаётся на АЦП. На выходе АЦП получаем координату X.

Рисунок 2 - Принцип действия 5-проводного резистивного сенсорного экрана

Пользуясь полученными координатами, система, как и в первом случае определяет, на какой элемент интерфейса решил воздействовать пользователь. Если этот элемент окажется активной кнопкой, то произойдёт ввод информации.

Пятипроводный резистивный сенсорный экран в сравнении с четырёхпроводным обладает одним весьма существенным преимуществом. А именно: в силу того, что на мембране заменён резистивный слой на проводящий, мембрана выступает исключительно в роли простого электрода. По этой причине мембрана становится не столь чувствительной к повреждениям и износу. Как следствие, резко возрастает надёжность такого резистивного экрана и количество возможных нажатий в одну точку. Нажимать в экран в одном месте теперь уже можно до 30 миллионов раз.

Недостатки резистивных сенсорных экранов:

1. Низкое светопропускание. Мембрана задерживает значимую часть светового потока. Пропускная способность составляет около 80%. Четырехпроводные модели задерживают поток сильнее за счёт резистивного покрытия. В ряде случаев это не существенно. Например, на терминале оплаты в первую очередь важно, чтобы пользователь рассмотрел виртуальные кнопки интерфейса. А насколько красиво и ярко они будут смотреться на резистивном экране - это уже второстепенный момент.

2. Отсутствие защиты от грубых физических воздействий. Плёнка мембраны может быть разрезана острыми предметами.

3. Относительно невысокая долговечность. Число нажатий ограничено лимитом порядка 30 млн. в одно место.

Все эти недостатки компенсируются невысокой стоимость экрана, обеспечивая широкое внедрение сенсорных экранов указанного типа.

Принято считать, что по ряду причин резистивные сенсорные экраны исчерпали задел своего совершенства, и остаются на сцене исключительно благодаря дешевизне своего изготовления. Однако не стоит спешить с выводами, время расставит всё по своим местам. А пока ассортимент гаджетов с таким экраном самый большой. Основная причина - цена.

Емкостная технология

Принцип работы емкостного сенсорного экрана основан на том факте, что предмет, обладающий определённой ёмкостью, способен проводить переменный электрический ток. При этом стоит заметить, что используемый ток невелик, и не представляет какой либо угрозы для жизни человека.

Рисунок 3 - Принцип действия ёмкостного сенсорного экрана

При касании пальцем такого сенсорного экрана (либо нужно касание другого обязательно электропроводящего предмета) возникает утечка переменного тока через тело человека на землю. Естественно, чем ближе касание к электроду, тем больше возникает ток через цепь этого электрода емкостного сенсорного экрана. На этом и основано определение координат точки касания. Датчики определяют ток по всем четырём электродам емкостного сенсорного экрана, и на основе этих показаний контроллер вычисляет координаты точки касания.

Емкостные сенсорные экраны отличаются высокой надёжностью. Они выдерживают сотни миллионов нажатий, не критичны к попаданию жидкостей на рабочую поверхность. Прозрачность экрана у емкостных сенсорных экранов высокая, составляет около 90%. Они не восприимчивы к загрязнению, если оно не проводит электрический ток.

Из недостатков стоит отметить, что не проводящий ток предмет не может быть использован для воздействия на этот тип сенсорных экранов. Даже рука в перчатке не может использоваться для ввода данных на емкостном сенсорном экране. Проводящее покрытие прочное, но и оно при определённых условиях уязвимо. Кроме того, этот тип экрана может пострадать от вандализма. Учитывая такое обстоятельство, экраны подобного типа могут располагаться в защищённых местах общественного пользования.

Большая часть недостатков этого типа сенсорных экранов устранена в более перспективных проекционно-емкостных моделях сенсорного экрана.

Проекционно-емкостный сенсорный экран

Проекционно-емкостный сенсорный экран конструктивно состоит, как и емкостный экран, из стеклянной основы. С обратной стороны стекла нанесена сетка из электродов. Принцип работы такого экрана основан на том эффекте, который происходит между рукой человека и электродом из той самой сетки. Между ними образуется ёмкость, другими словами образуется конденсатор. Ёмкость этого конденсатора тем больше, чем ближе расположена рука к электроду из сетки.

Электронная начинка проекционно-емкостного экрана измеряет полученную емкость: подаётся импульс тока через образованный конденсатор и по замеренному напряжению вычисляется емкость экрана в конкретной точке. Далее определяется электрод на всей поверхности проекционно-емкостного экрана, на котором зафиксирована наибольшая ёмкость. Это, собственно говоря, и будет искомая точка касания такого емкостного сенсорного экрана (рис. 4).

Проекционно емкостные сенсорные экраны имеют ряд преимуществ. Они обладают высокой прозрачностью, достигающей 90%, сохраняют работоспособность в широком температурном диапазоне и очень долговечны. Большим преимуществом таких экранов, безусловно, является возможность использования очень толстого стекла. Толщина стекла может достигать 18 мм. Этим свойством пользуются при создании моделей проекционно-емкостных сенсорных экранов, устойчивых к вандализму, которые можно выставлять в различных местах на улице без особых ограничений. Есть модели подобных емкостных экранов, которые реагируют на руку в перчатке, что так же повышает их конкурентоспособность. Точность емкостных экранов рассматриваемого типа в современных моделях достаточно высокая. Однако модели с толстым стеклом не столь точны, как хотелось бы. Некоторые модели экранов можно запрограммировать таким образом, что они будут реагировать даже на приближение руки. В этом случае емкостный экран способен воспринимать жесты, хотя очень условно [12].

Из недостатков этих емкостных экранов можно отметить необходимость использования сложной электроники. Соответственно, это отражается на стоимости устройства и повышает сложность его настройки. Всё это отражается на стоимости конечного продукта. Телефоны с емкостным экраном, как и планшеты с таким же экраном гораздо дороже своих резистивных собратьев.

Другие технологии

Помимо вышеперечисленных трёх разновидностей сенсорных экранов имеются и другие технологии изготовления чувствительных экранов. Они так же применяются в различных гаджетах, разве что не так широко, как вышеперечисленные сенсорные технологии. Причины ограничения в использовании этих сенсорных технологий разные, но в ряде случаев бывает не заменим именно этот сенсорный, не самый популярный экран.

Поиск по сайту: