Birçok insan, özellikle orta yaşlı ve genç insanlar, akıllı telefonları, tabletleri ve diğer akıllı ekran cihazlarını aktif olarak kullanıyor. Ancak, çok azı dokunmatik ekranın çalışma prensibini ve çeşitlerini düşündü. Bunu daha detaylı anlamaya çalışalım.
İcat Hikayesi
Dünyada ilk kez, ABD'den bir öğretmen olan Sam Hurst tarafından prototip dokunmatik cihaz kullanıldı. 1970 yılında çok sayıda şerit grafik kaydediciden veri okuma fikrini geliştirdi. Bu sürecin otomasyonu, Elotouch olarak bilinen dokunmatik monitörlerin oluşturulması için bir tür sıçrama tahtası haline geldi. Bir grup Hurst meslektaşının gelişimi, temas noktalarını belirlemek için dirençli dört telli bir teknolojiyi içeren 1971'de yayınlandı.
PLATO IV sistemi, ilk bilgisayar sensörü olarak kabul edilir. Eğitimin bilgisayarlaştırılmasıyla ilgili özel çalışmaların bir sonucu olarak ABD'de de yayınlandı. göre işlev gören bir blok panelden (256 parça) oluşuyordu.kızılötesi akışlardan oluşan bir ızgara kullanma ilkesi.
Açıklama
Dokunmatik ekran, monitörün yüzeyine dokunarak dijital bilgileri görselleştiren elektronik bir öğedir. Bu yapıların farklı türleri, birkaç momente veya belirli bir faktöre (kapasitans ve dirençteki değişiklik, termal fark, özel işaretçi) tepki verir.
Çalışma prensibine göre dokunmatik ekranlar şu şekilde ayrılır:
- Dirençli versiyonlar.
- Matris modelleri.
- Kapasitif seçenekler.
- Yüzey-akustik modifikasyonlar.
- Optik sensörler ve çeşitleri.
Bu kategorinin yaygın ekran modellerini, kapsamını, özelliklerini ve faydalarını ele alalım.
Dirençli dokunmatik ekranlar nasıl çalışır
Bu, en basit monitör türüdür. Belirli bir nesneye ve ekran yüzeyine dokunma alanındaki direnç kuvvetinin dönüşümüne tepki verir. En yaygın ve temel teknoloji, tasarımında iki ana öğe içerir:
- Polyester veya benzeri polimerden, kalınlığı birkaç on molekülü geçmeyen panel-substrat. Şeffaf kısım, mevcut parçacıkları iletmeye hizmet eder.
- Işık ileten ince plastik zar.
Her iki katman da özel dirençli bir kaplama ile kaplanmıştır. Aralarında mikroskobik bilye şeklinde yalıtkanlar vardır.
Çalışma sırasında, membran temas halinde esnersubstrat, bunun sonucunda devre kapanır. Analogdan dijitale dönüştürücülü kontrolör, ilk ve akım direncinin değerini ve ayrıca temas noktasının koordinatlarını hesaplayarak işleme tepki verir. Bu tür cihazlar hızla olumsuz yanlarını gösterdiler ve bunun sonucunda mühendisler tasarımı beşinci bir kablo ekleyerek geliştirdiler.
Kullan
Dirençli yapılandırma dokunmatik ekranının basit çalışma prensibi nedeniyle, her yerde kullanılır. Tasarım Özellikleri:
- düşük maliyetli;
- negatif sıcaklıklar hariç çevresel etkilere karşı direnç;
- keskin olmayan uygun herhangi bir nesneyle temasa iyi tepki.
Bu tür ekranlar, ikmal ve para transfer terminallerine, ATM'lere ve çevreden izole edilmiş diğer cihazlara monte edilir. Monitörün hasara karşı zayıf koruması, koruyucu bir film kaplamanın varlığıyla telafi edilir.
Kapasitif dokunmatik ekranlar nasıl çalışır
Bu tür görüntüleme, artan kapasiteye sahip nesnelerin alternatif elektrik akımı iletkenlerine dönüşme yeteneğini hesaba katarak çalışır. Cihaz, dirençli kaplamalı bir cam paneldir. Köşelere yerleştirilen elektrotlar, iletken tabakaya zayıf bir voltaj uygular. Temas sırasında cismin elektrik kapasitansı ekrandan büyük ise akım kaçağı gözlemlenir. Akım köşe kısımlarda sabitlenir ve gelen bilgilergöstergeler, dokunma alanını hesaplayan işleme için kontrolöre gider.
İlk modeller doğru akım kullandı. Bu, tasarımı basitleştirdi, ancak kullanıcının zeminle teması yoksa başarısız oldu. Güvenilirlik açısından, bu cihazlar dirençli emsallerinden yaklaşık 60 kat daha fazladır (200 milyon tıklama için tasarlanmıştır). Şeffaflık seviyesi - 0, 9, minimum çalışma sıcaklığı - -15 °C'ye kadar.
Eksileri:
- eldivenli ele ve çoğu yabancı nesneye tepki eksikliği;
- İletkenli kaplama üst katmanda yer alır, bu da mekanik strese karşı hassasiyete neden olur;
- iç terminaller için uygundurlar.
Kapasitif projeksiyon sürümleri
Bazı konfigürasyonlardaki akıllı telefonların dokunmatik ekranının çalışma prensibi bu tipe dayanmaktadır. Cihazın iç yüzeyine, insan vücudu ile temas ettiğinde bir kapasitör kapasitansı oluşturan bir elektrot ızgarası uygulanır. Ekrana parmakla dokunduktan sonra sensörler ve mikrodenetleyici bilgileri işler, hesaplamalar ana işlemciye gönderilir.
Özellikler:
- bu tasarımlar kapasitif sensörlerin tüm özelliklerine sahiptir;
- mekanik darbelere karşı ek koruma sağlayan 18 milimetre kalınlığa kadar bir film kaplama ile donatılabilirler;
- Ulaşılması zor iletken parçalar üzerindeki kirleticiler, yazılım yöntemi kullanılarak çıkarılır.
Belirtilen konfigürasyonlar, birçok kişisel cihaza ve açık havada çalışan terminallere kapak altında monte edilir. Apple'ın öngörülen kapasitif monitörleri de tercih ettiğini belirtmekte fayda var.
Matris modifikasyonları
Bunlar dirençli teknolojinin basitleştirilmiş versiyonlarıdır. Membran, bir dizi dikey iletken, alt tabaka - yatay analoglarla donatılmıştır. Dokunmatik ekranın çalışma prensibi: Dokunulduğunda iletkenlerin temasının oluştuğu nokta hesaplanır, alınan bilgiler işlemciye gönderilir. Bu da, kontrol sinyalini belirler, ardından cihaz belirli bir şekilde tepki verir, örneğin belirli bir düğmeye atanmış bir eylemi gerçekleştirir.
Özellikler:
- Sınırlı sayıda iletken nedeniyle, doğruluk oranı düşüktür;
- fiyat tüm sensörler arasında en düşük olanıdır;
- çoklu dokunma işlevi, görüntüleme noktası nokta oylanarak uygulanır.
Belirtilen model yalnızca eski cihazlarda kullanılmaktadır, yenilikçi çözümlerin ortaya çıkması nedeniyle modern zamanlarda pratik olarak kullanılmamaktadır.
Yüzey akustik sinyalleri
İlk telefonların dokunmatik ekranının benzer teknolojiyle nasıl donatıldığı. Ekran, alıcıların (iki parça) gömülü olduğu ve karşı köşelere piezoelektrik transformatörlerin yerleştirildiği cam bir paneldir.
Jeneratörden, dönüştürücülere bir frekans elektrik sinyali verilir, buradan bir dizidarbeler reflektörler aracılığıyla yayılır. Dalgalar sensörler tarafından alınır, PET'e geri döndürülür ve burada tekrar elektrik akımına dönüştürülür. Ayrıca bilgi, içinde analiz edildiği kontrolöre gider.
Ekrana dokunduğunuzda, belirli bir yerdeki enerjinin bir kısmının emilmesiyle dalganın özellikleri değişir. Bu bilgilere dayanarak, temas noktası ve kuvveti hesaplanır. Bu kategorideki ekranlar, elinizden gelebilecek hafif bir darbeye sonuç olmadan dayanabilmenizi sağlayan 3 veya 6 milimetre film kalınlığında mevcuttur.
Kusurlar:
- titreşim ve sarsıntı koşullarında çalışma ihlali;
- herhangi bir kirliliğe karşı istikrarsızlık;
- belirli bir konfigürasyonun akustik sinyallerinden kaynaklanan parazit;
- Düşük hassasiyet, onları çizim için kullanılamaz hale getirir.
Diğer türler
Dokunmatik ekranların en sık kullanılan cihazı ve çalışma prensibi yukarıda tartışılmıştır. Aşağıda, popüler olmayan konfigürasyonların ekranlarının bir listesi bulunmaktadır:
- Optik monitörler - geniş ayak izleri dahil çoklu dokunmayı destekler.
- Kızılötesi modeller - bir çift fotodiyot LED ile kaplıdır, dokunmaya bir mikrodenetleyici aracılığıyla tepki verir.
- İndüksiyon seçenekleri - pahalı tabletlerde kullanılan özel bir bobin ve hassas iletkenlerden oluşan bir ağ ile donatılmıştır.
Gördüğünüz gibi, dokunmatik ekranlar için birkaç seçenek var. Seçim her zaman tüketiciye kalmıştır.
