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        觸碰傳感器的工作原理及應用添加時間:2019-01-26

        在觸摸屏的四個端點RT,RB,LT,LB四個頂點,均加入一個均勻電場,使其下層(氧化銦)ITO GLASS上布滿一個均勻電壓,上層為收接訊號裝置,當筆或手指按壓外表上任一點時,在手指按壓處,控制器偵測到電阻產生變化,進而改變坐標。
        由于靠壓力感應,所以對于觸控媒介沒有限制手、鉛筆,信用卡等,即使戴上手套亦可操作。

        1、紅外線式觸摸屏
           紅外線觸摸屏原理很簡單,只是在顯示器上加上光點距架框,無需在屏幕表面加上涂層或接駁控制器。光點距架框的四邊排列了紅外線發射管及接收管,在屏幕表面形成一個紅外線網。用戶以手指觸摸屏幕某一點,便會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線,計算機便可即時算出觸摸點位置。紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾,適宜某些惡劣的環境條件。其主要優點是價格低廉、安裝方便、不需要卡或其它任何控制器,可以用在各檔次的計算機上。不過,由于只是在普通屏幕增加了框架,在使用過程中架框四周的紅外線發射管及接收管很容易損壞,且分辨率較低。

        2、電容式觸摸屏
           電容式觸摸屏的構造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層,再在導體層外加上一塊保護玻璃,雙玻璃設計能徹底保護導體層及感應器。
          電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極,在導電體內形成一個低電壓交流電場。用戶觸摸屏幕時,由于人體電場,手指與導體 層間會形成一個耦合電容,四邊電極發出的電流會流向觸點,而電流強弱與手指到電極的距離成正比,位于觸摸屏幕后的控制器便會計算電流的比例及強弱,準確算出觸摸點的位置。電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護導體及感應器,更有效地防止外在環境因素對觸摸屏造成影響,就算屏幕沾有污穢、塵?;蛴蜐n,電容式觸摸屏依然能準確算出觸摸位置。

        3、電阻技術觸摸屏
           觸摸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面非常配合的多層復合薄膜,由一層玻璃或有機玻璃作為基層,表面涂有一層透明的導電層(OTI,氧化銦),上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層,它的內表面也涂有一層OTI,在兩層導電層之間有許多細小(小于千分之一英寸)的透明隔離點把它們隔開絕緣。當手指接觸屏幕,兩層OTI導電層出現一個接觸點,因其中一面導電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場,使得偵測層的電壓由零變為非零,控制器偵測到這個接通后,進行A/D轉換,并將得到的電壓值與5V相比,即可得觸摸點的Y軸坐標,同理得出X軸的坐標,這就是電阻技術觸摸屏共同的最基本原理。電阻屏根據引出線數多少,分為四線、五線等多線電阻觸摸屏。五線電阻觸摸屏的A面是導電玻璃而不是導電涂覆層,導電玻璃的工藝使其的壽命得到極大的提高,并且可以提高透光率。
          電阻式觸摸屏的OTI涂層比較薄且容易脆斷,涂得太厚又會降低透光且形成內反射降低清晰度,OTI外雖多加了一層薄塑料保護層,但依然容易被銳利物件所破壞;且由于經常被觸動,表層OTI使用一定時間后會出現細小裂紋,甚至變型,如其中一點的外層OTI受破壞而斷裂,便失去作為導電體的作用,觸摸屏的壽命并不長久。但電阻式觸摸屏不受塵埃、水、污物影響。

        4、表面聲波觸摸屏
           表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或是柱面的玻璃平板,安裝在CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前面。這塊玻璃平板只是一塊純粹的強化玻璃,區別于其它觸摸屏技術是沒有任何貼膜和覆蓋層。玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波發射換能器,右上角則固定了兩個相應的超聲波接收換能器。玻璃屏的四個周邊則刻有45°角由疏到密間隔非常精密的反射條紋。

          發射換能器把控制器通過觸摸屏電纜送來的電信號轉化為聲波能量向左方表面傳遞,然后由玻璃板下邊的一組精密反射條紋把聲波能量反射成向上的均勻面傳遞,聲波能量經過屏體表面,再由上邊的反射條紋聚成向右的線傳播給X-軸的接收換能器,接收換能器將返回的表面聲波能量變為電信號。發射信號與接收信號波形在沒有觸摸的時候,接收信號的波形與參照波形完全一樣。當手指或其它能夠吸收或阻擋聲波能量的物體觸摸屏幕時,X軸途經手指部位向上走的聲波能量被部分吸收,反應在接收波形上即某一時刻位置上波形有一個衰減缺口。接收波形對應手指擋住部位信號衰減了一個缺口,計算缺口位置即得觸摸坐標,控制器分析到接收信號的衰減并由缺口的位置判定X坐標。之后Y軸同樣的過程判定出觸摸點的Y坐標。除了一般觸摸屏都能響應的X、Y坐標外,表面聲波觸摸屏還響應第三軸Z軸坐標,也就是能感知用戶觸摸壓力大小值。三軸一旦確定,控制器就把它們傳給主機。
          表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環境因素影響,分辨率極高,有極好的防刮性,壽命長(5000萬次無故障);透光率高(92%),能保持清晰透亮的圖像質量;沒有漂移,最適合公共場所使用。但表面感應系統的感應轉換器在長時間運作下,會因聲能所產生的壓力而受到損壞。一般羊毛或皮革手套都會接收部分聲波,對感應的準確度也受一定的影響。屏幕表面或接觸屏幕的手指如沾有水漬、油漬、污物或塵埃,也會影響其性能,甚至令系統停止運作。