Phân tích nguyên lý hoạt động và đặc điểm của 4 công nghệ màn hình cảm ứng chính

Jun 09, 2021

Để lại lời nhắn

Màn hình cảm ứng hồng ngoại sử dụng ma trận hồng ngoại phân bố dày đặc theo hướng X và Y để phát hiện và xác định vị trí chạm của người dùng. Màn hình cảm ứng hồng ngoại được trang bị khung bên ngoài bảng mạch ở phía trước màn hình. Bảng mạch sắp xếp các ống phát tia hồng ngoại và các ống nhận tia hồng ngoại ở bốn cạnh của màn hình để tạo thành một ma trận hồng ngoại chéo ngang và dọc theo sự tương ứng - với - một. Khi người dùng chạm vào màn hình, ngón tay sẽ chặn hai tia hồng ngoại ngang và dọc đi qua, từ đó có thể phán đoán được vị trí của điểm cảm ứng trên màn hình. Bất kỳ đối tượng cảm ứng nào cũng có thể thay đổi tia hồng ngoại trên tiếp điểm để nhận ra hoạt động của màn hình cảm ứng. Trong thời kỳ sơ khai, màn hình cảm ứng hồng ngoại có những hạn chế về mặt kỹ thuật như độ phân giải thấp, phương pháp cảm ứng hạn chế, dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường và hoạt động sai, do đó không còn xuất hiện trên thị trường. Kể từ đó, màn hình hồng ngoại - thế hệ thứ hai đã giải quyết được một phần vấn đề chống nhiễu - ánh sáng. Thế hệ thứ ba và thứ tư cũng đã cải thiện độ phân giải và độ ổn định, nhưng chúng không tạo ra bước nhảy vọt về chất trong các chỉ số quan trọng hoặc hiệu suất tổng thể. Tuy nhiên, những ai am hiểu công nghệ màn hình cảm ứng đều biết rằng màn hình cảm ứng hồng ngoại không bị nhiễu bởi dòng điện, điện áp và tĩnh điện, phù hợp với các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Công nghệ hồng ngoại đang là xu hướng phát triển tột bậc của các sản phẩm màn hình cảm ứng. Màn hình cảm ứng sử dụng âm học và các công nghệ khoa học vật liệu khác có những rào cản riêng không thể vượt qua, chẳng hạn như hư hỏng một cảm biến, lão hóa, sợ giao diện cảm ứng bị nhiễm bẩn, sử dụng phá hoại và bảo trì phức tạp. Chỉ cần màn hình cảm ứng hồng ngoại thực sự đạt được độ ổn định và độ phân giải cao, nó sẽ thay thế các sản phẩm kỹ thuật khác và trở thành xu hướng chủ đạo của thị trường màn hình cảm ứng. Trước đây, độ phân giải của màn hình cảm ứng hồng ngoại được quyết định bởi số lượng cặp hồng ngoại trong khung hình nên độ phân giải thấp. Các sản phẩm nội địa chính trên thị trường là 32x32 và 40X32. Ngoài ra, màn hình hồng ngoại nhạy cảm hơn với các yếu tố môi trường ánh sáng, ánh sáng thay đổi nhiều hơn. Đánh giá sai hoặc thậm chí đổ vỡ khi chúng đã cũ. Đây chính là những điểm yếu của màn hình hồng ngoại do các đại lý trong nước của màn hình cảm ứng hồng ngoại không phải - nước ngoài bán và quảng cáo. Độ phân giải của màn hình hồng ngoại - thế hệ thứ năm công nghệ mới nhất phụ thuộc vào số lượng cặp ống hồng ngoại, tần số quét và thuật toán khác biệt. Độ phân giải đã đạt đến 1000X720. Đối với màn hình hồng ngoại không ổn định trong điều kiện ánh sáng, từ màn hình cảm ứng hồng ngoại - thế hệ thứ hai Ngay từ đầu, điểm yếu về chống nhiễu - ánh sáng đã được khắc phục tốt hơn. Màn hình cảm ứng hồng ngoại - thế hệ thứ năm là thế hệ sản phẩm công nghệ thông minh mới. Nó nhận ra độ phân giải cao 1000 * 720, khả năng tự điều chỉnh - nhiều cấp độ và tự - phục hồi khả năng thích ứng của phần cứng cũng như khả năng phân biệt và nhận dạng thông minh cao, có thể được sử dụng trong nhiều môi trường khắc nghiệt khác nhau trong thời gian dài thời gian. Sử dụng nó theo ý muốn. Và có thể được tùy chỉnh cho các chức năng mở rộng của người dùng, chẳng hạn như điều khiển mạng, cảm biến âm thanh, cảm biến độ gần của con người, bảo vệ mã hóa phần mềm người dùng, truyền dữ liệu hồng ngoại, v.v. Thiếu sót lớn khác của màn hình cảm ứng hồng ngoại được quảng cáo bởi phương tiện gốc là khả năng chống chịu kém đến bạo loạn. Trên thực tế, màn hình hồng ngoại có thể sử dụng bất kỳ kính cường lực nào mà khách hàng thấy ưng ý mà không tốn thêm quá nhiều chi phí và ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động. Đây là điều mà các màn hình cảm ứng khác không thể bắt chước.


(1) Màn hình cảm ứng sóng âm bề mặt

1. Sóng âm bề mặt

Sóng âm bề mặt, một loại sóng siêu âm, là sóng năng lượng cơ học lan truyền nông trên bề mặt của môi trường (chẳng hạn như các vật liệu cứng như thủy tinh hoặc kim loại). Thông qua đế hình tam giác - hình nêm (được thiết kế nghiêm ngặt theo bước sóng của sóng bề mặt), có thể đạt được sự phát xạ năng lượng sóng âm bề mặt có góc - nhỏ, định hướng. Sóng âm bề mặt ổn định, dễ phân tích và có đặc tính tần số rất rõ nét trong quá trình truyền sóng ngang. Trong những năm gần đây, nó đã phát triển nhanh chóng theo hướng không - phá hủy lỗ hổng phát hiện, hình ảnh và sóng de -. Việc nghiên cứu lý thuyết về sóng âm bề mặt, vật liệu bán dẫn, âm học Các công nghệ như vật liệu hướng dẫn và công nghệ thử nghiệm đã khá trưởng thành. Phần màn hình cảm ứng của màn hình cảm ứng sóng âm bề mặt có thể là một tấm thủy tinh phẳng, hình cầu hoặc hình trụ, được lắp phía trước màn hình hiển thị CRT, LED, LCD hoặc plasma. Góc trên bên trái và góc dưới bên phải của màn hình kính lần lượt được cố định với các đầu dò phát sóng siêu âm theo chiều dọc và ngang, và góc trên bên phải được cố định với hai đầu dò nhận sóng siêu âm tương ứng. Bốn chu vi của màn hình bằng kính được khắc các sọc phản chiếu rất chính xác với góc 45 độ từ thưa đến dày đặc.

2. Nguyên lý làm việc của màn hình cảm ứng sóng âm bề mặt

Lấy bộ chuyển đổi trục X - ở góc dưới bên phải làm ví dụ: Bộ chuyển đổi chuyển đổi tín hiệu điện do bộ điều khiển gửi qua cáp màn hình cảm ứng thành năng lượng sóng âm thanh và truyền sang bề mặt bên trái, sau đó một tập hợp các sọc phản xạ chính xác dưới tấm kính Năng lượng sóng âm được phản xạ vào một bề mặt đồng nhất hướng lên để truyền. Năng lượng sóng âm truyền qua bề mặt của màn hình, sau đó được tập hợp thành một đường thẳng bên phải bởi rìa phản xạ phía trên để truyền tới đầu dò nhận trục X - và sóng âm bề mặt mà đầu dò sẽ trả về. năng lượng trở thành tín hiệu điện. Khi đầu dò phát phát ra một xung hẹp, năng lượng sóng âm thanh đến đầu dò nhận thông qua các con đường khác nhau. Người ở ngoài cùng bên phải là người đến sớm nhất và người ở bên trái là người đến cuối cùng. Năng lượng âm thanh đến sớm và đến muộn được gộp thành một. Với tín hiệu dạng sóng rộng hơn, không khó để thấy rằng tín hiệu nhận được tập hợp tất cả năng lượng âm thanh được trả về bởi các đường khác nhau theo hướng trục X -. Chúng đi cùng một quãng đường trên trục Y -, nhưng trên trục X -, tỉ số xa nhất là Tỉ số xa nhất là Con gần nhất đã đi được gấp đôi quãng đường lớn nhất trên trục X. Do đó, trục thời gian của tín hiệu dạng sóng này phản ánh vị trí trước sự chồng chất của các dạng sóng ban đầu, đó là tọa độ trục X -. Dạng sóng của tín hiệu truyền đi và tín hiệu nhận được Khi không có chạm, dạng sóng của tín hiệu nhận được hoàn toàn giống với dạng sóng chuẩn. Khi ngón tay hoặc vật khác có thể hấp thụ hoặc chặn năng lượng sóng âm chạm vào màn hình, năng lượng sóng âm đi lên trục X qua phần ngón tay sẽ bị hấp thụ một phần, phản ánh rằng có một khoảng cách suy giảm trong dạng sóng trên dạng sóng nhận được , nghĩa là, tại một thời điểm nhất định. Dạng sóng nhận được suy giảm một khía tương ứng với tín hiệu tại phần bị ngón tay chặn. Tọa độ chạm thu được bằng cách tính toán vị trí của rãnh. Bộ điều khiển phân tích sự suy giảm của tín hiệu nhận được và xác định tọa độ X theo vị trí của rãnh. Sau đó, quá trình tương tự trên trục Y xác định tọa độ Y của điểm tiếp xúc. Ngoài tọa độ X và Y mà màn hình cảm ứng chung có thể phản hồi, màn hình cảm ứng sóng âm bề mặt cũng phản ứng với tọa độ trục Z thứ ba, tức là nó có thể cảm nhận được độ lớn của lực chạm của người dùng. Nguyên tắc được tính từ độ suy giảm lúc suy giảm của tín hiệu thu được. Khi ba trục được xác định, bộ điều khiển sẽ truyền chúng đến máy chủ.

3. Tính năng của màn hình cảm ứng sóng âm bề mặt

Độ rõ nét cao và độ truyền sáng tốt. Có độ bền cao, chống xước tốt (có màng bề mặt tương ứng với điện trở, điện dung, v.v.). Phản ứng nhanh nhẹn. Không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như nhiệt độ và độ ẩm, độ phân giải cao, tuổi thọ cao (50 triệu lần trong điều kiện bảo dưỡng tốt); độ truyền sáng cao (92 phần trăm), có thể duy trì chất lượng hình ảnh rõ ràng và tươi sáng; không trôi dạt, chỉ cần cài đặt nó Hiệu chuẩn một - thời gian; có một phản ứng trục thứ ba (tức là trục áp suất), hiện được sử dụng nhiều hơn ở những nơi công cộng. Màn hình tạo sóng âm bề mặt cần được bảo dưỡng thường xuyên, vì bụi, vết dầu hoặc thậm chí chất lỏng đồ uống làm nhiễm bẩn bề mặt màn hình, sẽ chặn rãnh dẫn sóng trên bề mặt màn hình cảm ứng, khiến sóng không được phát ra bình thường, hoặc thay đổi dạng sóng và bộ điều khiển không thể nhận dạng bình thường, do đó ảnh hưởng đến Việc sử dụng bình thường màn hình cảm ứng, người dùng phải chú ý nghiêm ngặt đến vệ sinh môi trường. Bề mặt của màn hình phải được lau thường xuyên để giữ cho màn hình mịn và sạch, và việc tẩy xóa kỹ lưỡng nên được thực hiện thường xuyên.

Màn hình sóng âm bề mặt

Ba góc của màn âm tương ứng được dán các đầu dò (đầu dò: làm bằng vật liệu sứ đặc biệt) phát và thu sóng âm theo phương X và Y. Chúng được chia thành đầu dò phát và đầu dò nhận. Nó là điều khiển. sóng siêu âm trên bề mặt phản xạ. Khi một ngón tay hoặc một vật mềm chạm vào màn hình, một phần năng lượng sóng âm thanh sẽ bị hấp thụ, do đó tín hiệu nhận được sẽ thay đổi và tọa độ X và Y của cảm ứng thu được thông qua quá trình xử lý của bộ điều khiển.

Màn hình điện trở bốn - dây

Màn hình điện trở bốn - dây được bao phủ bởi hai lớp dẫn điện trong suốt ITO (ITO: oxit indium, chất dẫn điện yếu) giữa lớp phủ bảo vệ bề mặt và lớp cơ sở. Đặc điểm là khi độ dày giảm xuống dưới 1800 angstrom (angstrom=10-10 mét), nó đột nhiên trở nên trong suốt và độ truyền ánh sáng giảm khi nó trở nên mỏng hơn. Khi độ dày đạt đến 300 angstrom, độ truyền sáng lại tăng lên. Nó là vật liệu chính của tất cả các màn hình điện trở và màn hình điện dung.), Hai lớp tương ứng với trục X và Y. Nó được cách nhiệt với các hạt cách điện trong suốt tốt. Áp suất tạo ra khi chạm vào làm cho hai lớp dẫn điện kết nối với nhau, và tọa độ X và Y của chạm có được do sự thay đổi giá trị điện trở.

Màn hình điện trở năm - dây

Lớp cơ sở của màn hình điện trở năm - dây được bao phủ bởi một lớp dẫn điện trong suốt ITO áp dụng các trường điện áp theo hướng X và Y vào cùng một lớp và lớp dẫn điện vàng ngoài cùng (lớp dẫn điện vàng: Lớp dẫn điện bên ngoài của màn hình cảm ứng điện trở năm - dây được sử dụng Đây là vật liệu phủ vàng có độ dẻo tốt. Lớp dẫn điện bên ngoài thường xuyên bị chạm vào. Mục đích của việc sử dụng vật liệu vàng dẻo tốt là để kéo dài tuổi thọ .) Chỉ dùng làm vật dẫn điện thuần tuý. Khi chạm vào, sử dụng thời gian - chia sẻ để phát hiện điểm tiếp xúc Các giá trị điện áp trục X - và trục Y - được sử dụng để đo vị trí của điểm tiếp xúc. Bốn đạo trình được yêu cầu cho lớp bên trong của ITO và một cho lớp bên ngoài, tổng cộng là 5 đạo trình.

Màn hình điện dung

Bề mặt của màn hình điện dung được phủ một lớp ITO dẫn điện trong suốt, điện áp được kết nối với bốn góc. Sự phân tán DC nhỏ trên bề mặt của màn hình để tạo thành một điện trường đều. Khi chạm vào màn hình bằng tay, cơ thể con người đóng vai trò như một cực của tụ điện ghép nối. Đối với một cực, bộ điều khiển sẽ tính toán khoảng cách tương đối từ dòng điện đến vị trí cảm ứng để có được tọa độ cảm ứng.

Màn hình hồng ngoại

Màn hình cảm ứng hồng ngoại sử dụng ma trận hồng ngoại phân bố dày đặc theo hướng X và Y để phát hiện và xác định vị trí chạm của người dùng. Màn hình cảm ứng hồng ngoại được trang bị khung bên ngoài bảng mạch ở phía trước màn hình. Bảng mạch sắp xếp các ống phát tia hồng ngoại và các ống nhận tia hồng ngoại ở bốn cạnh của màn hình để tạo thành một ma trận hồng ngoại chéo ngang và dọc theo sự tương ứng - với - một. Khi người dùng chạm vào màn hình, ngón tay sẽ chặn hai tia hồng ngoại ngang và dọc đi qua, từ đó có thể phán đoán được vị trí của điểm cảm ứng trên màn hình. Bất kỳ đối tượng cảm ứng nào cũng có thể thay đổi tia hồng ngoại trên tiếp điểm để nhận ra hoạt động của màn hình cảm ứng.

Gửi yêu cầu