Mnogi ljudje, zlasti srednjih let in mladi, aktivno uporabljajo pametne telefone, tablice in druge pametne pripomočke za prikaz. Vendar pa je malo njih razmišljalo o principu delovanja zaslona na dotik in njihovih sortah. Poskusimo to podrobneje razumeti.
zgodba o izumu
Prvič na svetu je prototip naprave na dotik uporabil Sam Hurst, učitelj iz ZDA. Leta 1970 je razvil idejo o branju podatkov iz velikega števila zapisovalnikov s trakovi. Avtomatizacija tega procesa je postala nekakšna odskočna deska za ustvarjanje monitorjev na dotik, znanih kot Elotouch. Razvoj skupine Hurstovih kolegov je bil objavljen leta 1971, ki je vključeval uporovno štirižično tehnologijo za določanje dotičnih točk.
Sistem PLATO IV velja za prvi računalniški senzor. Izšla je tudi v ZDA, kot rezultat posebnih študij, povezanih z informatizacijo izobraževanja. Sestavljen je iz blok plošče (256 kosov), ki je delovala ponačelo uporabe mreže infrardečih tokov.
Opis
Zaslon na dotik je elektronski element, ki vizualizira digitalne informacije z dotikom površine monitorja. Različne vrste teh struktur reagirajo na več trenutkov ali en specifičen dejavnik (sprememba kapacitivnosti in upora, toplotna razlika, poseben kazalec).
Po principu delovanja so zasloni na dotik razdeljeni na naslednji način:
- Uporovne različice.
- Matrični modeli.
- Kapacitivne možnosti.
- Površinsko-akustične modifikacije.
- Optični senzorji in njihove različice.
Upoštevajmo običajne modele zaslonov te kategorije, obsega, funkcij in prednosti.
Kako delujejo uporovni zasloni na dotik
To je najpreprostejši tip monitorja. Reagira na transformacijo uporne sile v območju dotika določenega predmeta in površine zaslona. Najpogostejša in osnovna tehnologija vključuje dva glavna elementa v svoji zasnovi:
- Panel-substrat iz poliestra ali podobnega polimera, katerega debelina ne presega nekaj deset molekul. Prozorni del služi za prevajanje tokovnih delcev.
- Tanka plastična membrana, ki prepušča svetlobo.
Oba sloja sta prevlečena s posebnim uporovnim premazom. Med njimi so mikroskopski kroglični izolatorji.
Med delovanjem se membrana upogne v stiku zsubstrata, zaradi česar je vezje zaprto. Krmilnik z analogno-digitalnim pretvornikom se odzove na delovanje in izračuna vrednost začetnega in tokovnega upora ter koordinate kontaktne točke. Takšne naprave so hitro pokazale svoje negativne strani, zaradi česar so inženirji izboljšali zasnovo z dodajanjem pete žice.
Uporabi
Zaradi preprostega principa delovanja uporovnega konfiguracijskega zaslona na dotik se uporablja povsod. Oblikovne značilnosti:
- nizki stroški;
- odpornost na vplive okolja, razen na negativne temperature;
- dobra reakcija na stik s katerim koli primernim predmetom, ki ni oster.
Takšni zasloni so nameščeni na terminalih za polnjenje in prenos denarja, bankomatih in drugih napravah, ki so izolirane od okolja. Šibka zaščita monitorja pred poškodbami je kompenzirana s prisotnostjo zaščitnega filmskega premaza.
Kako delujejo kapacitivni zasloni na dotik
Ta vrsta prikazovalnika deluje ob upoštevanju sposobnosti predmetov povečane zmogljivosti, da se pretvorijo v prevodnike izmeničnega električnega toka. Naprava je steklena plošča z uporovno prevleko. Elektrode, nameščene na vogalih, prenašajo šibko napetost na prevodno plast. Med kontaktom opazimo uhajanje toka, če ima predmet večjo električno kapacitivnost kot zaslon. Tok je fiksiran v vogalnih delih, informacije pa izindikatorji gredo v krmilnik za obdelavo, ki izračuna površino dotika.
Prvi modeli so uporabljali enosmerni tok. To je poenostavilo zasnovo, vendar ni uspelo, če uporabnik ni imel stika s tlemi. Po zanesljivosti te naprave za približno 60-krat presegajo uporovne analoge (zasnovane za 200 milijonov klikov). Stopnja prosojnosti - 0, 9, minimalna delovna temperatura - do -15 °C.
Proti:
- pomanjkanje reakcije na roko v rokavicah in večino tujih predmetov;
- prevleka z vodnikom se nahaja v zgornjem sloju, kar povzroča občutljivost na mehanske obremenitve;
- primerni so za notranje terminale.
Različice kapacitivne projekcije
Načelo delovanja zaslona na dotik pametnih telefonov nekaterih konfiguracij temelji na tej vrsti. Na notranji površini naprave je nameščena elektrodna mreža, ki ob stiku s človeškim telesom tvori kondenzatorsko kapacitivnost. Po dotiku zaslona s prstom, senzorji in mikrokrmilnik obdelajo informacije, izračuni se pošljejo glavnemu procesorju.
Lastnosti:
- ti modeli imajo vse zmogljivosti kapacitivnih senzorjev;
- lahko jih opremimo s filmsko prevleko do 18 milimetrov debeline, ki zagotavlja dodatno zaščito pred mehanskimi udarci;
- kontaminanti na težko dostopnih prevodnih delih se odstranijo s programsko metodo.
Navedene konfiguracije so nameščene na številne osebne naprave in terminale, ki delujejo na prostem pod pokrovom. Omeniti velja, da Apple daje prednost tudi projiciranim kapacitivnim monitorjem.
Spremembe matrice
To so poenostavljene različice uporovne tehnologije. Membrana je opremljena s številnimi navpičnimi prevodniki, substrat - z vodoravnimi analogi. Načelo delovanja zaslona na dotik: ob dotiku se izračuna točka, na kateri je prišlo do stika prevodnikov, prejete informacije se pošljejo procesorju. To pa določa krmilni signal, po katerem se naprava na določen način odzove, na primer izvede dejanje, dodeljeno določenemu gumbu.
Lastnosti:
- zaradi omejenega števila prevodnikov je nizka stopnja natančnosti;
- cena je najnižja med vsemi senzorji;
- funkcija z več dotiki se izvaja s preiskovanjem prikazovalne točke.
Naveden model se uporablja izključno v zastarelih napravah, v sodobnem času se zaradi pojava inovativnih rešitev praktično ne uporablja.
površinski akustični signali
Kako je bil zaslon na dotik zgodnjih telefonov opremljen s podobno tehnologijo. Zaslon je steklena plošča, v katero so vgrajeni sprejemniki (dva kosa), na nasprotnih vogalih pa so nameščeni piezoelektrični transformatorji.
Iz generatorja se frekvenčni električni signal dovaja do pretvornikov, od koder se nizimpulzi se širijo s pomočjo reflektorjev. Valove zajamejo senzorji, jih vrnejo v PET, kjer se pretvorijo nazaj v električni tok. Nadalje gredo informacije v krmilnik, v katerem se analizirajo.
Ko se dotaknete zaslona, se lastnosti vala spremenijo z absorpcijo dela energije na določenem mestu. Na podlagi teh podatkov se izračunata točka in moč stika. Zasloni v tej kategoriji so na voljo z debelino filma 3 ali 6 milimetrov, kar vam omogoča, da brez posledic prenesete rahel udarec z roko.
Pomanjkljivosti:
- kršitev dela v pogojih vibracij in tresenja;
- nestabilnost na kakršno koli onesnaženje;
- motnje zaradi akustičnih signalov določene konfiguracije;
- nizka natančnost jih naredi neuporabne za risanje.
Druge vrste
Naprava in princip delovanja zaslonov na dotik, ki se najpogosteje uporabljajo, sta obravnavana zgoraj. Sledi seznam prikazov nepriljubljenih konfiguracij:
- Optični monitorji - podpirajo več dotikov, vključno z velikimi odtisi.
- Infrardeči modeli - prekriti s pari fotodiodnih LED, reagirajo na dotik prek mikrokrmilnika.
- Možnosti indukcije - opremljene s posebno tuljavo in mrežo občutljivih prevodnikov, ki se uporabljajo na dragih tablicah.
Kot lahko vidite, obstaja več možnosti za zaslone na dotik. Izbira je vedno na potrošniku.
