2.1.2.2. Емкостные (электростатические) сенсорные экраны
Емкостные сенсорные экраны делятся на:
поверхностно-емкостные;
проекционно-емкостные.
2.1.2.2.1. Поверхностно-емкостные сенсорные экраны
Применение поверхностно-емкостных сенсорных экранов:
инфокиоски;
в некоторых банкоматах.
10
Поверхностно-емкостные сенсорные экраны (рис.3) представляют собой стекло, на поверхность которого нанесено тонкое прозрачное проводящее покрытие, поверх которого нанесено защитное покрытие. По краям стекла расположены печатные электроды, которые подают на проводящее покрытие низковольтное переменное напряжение.
Рисунок 3 – Устройство поверхностно-емкостного экрана
При касании экрана образуется импульс тока в точке контакта, величина которого пропорциональна расстоянию из каждого угла экрана до точки касания, таким образом, вычислить координаты места касания контроллеру достаточно просто, сравнить эти токи.
Достоинства поверхностно-емкостных сенсорных экранов:
хорошее светопропускание;
малое время отклика;
большой ресурс касаний.
Недостатки поверхностно-емкостных сенсорных экранов:
размещенные по бокам электроды требовательны к внешней температуре;
не поддерживают множественные нажатия (мультитач);
касаться можно пальцами или специальным стилусом;
нельзя определять силу нажатия.
2.1.2.2.2. Проекционно-емкостные сенсорные экраны
Применение проекционно-емкостных сенсорных экранов:
платежные терминалы;
банкоматы;
электронные киоски на улицах;
11
тачпады ноутбуков;
iPhone;
iPad;
коммуникаторы.
Проекционно-емкостные сенсорные экраны (рис.4) представляют собой стекло с нанесенными на него горизонтальными ведущими линиями проводящего материала и вертикальными определяющими линиями проводящего материала, разделенные слоем диэлектрика.
Рисунок 4 – Устройство проекционно-емкостных сенсорных экранов
Работает такой экран следующим образом: на каждый из электродов в проводящем материале, микроконтроллером последовательно подается напряжение и измеряется амплитуда возникающего в результате импульса тока. По мере приближения пальца к экрану емкость электродов находящихся под пальцем изменяется и таким образом, контроллер определяет место касания, т.е. координаты касания, это пересекающиеся электроды с возросшей емкостью.
Достоинства поверхностно-емкостных сенсорных экранов:
высокая скорость отклика на касание;
поддержка множественных нажатий (мультитач);
более точное определение координат по сравнению с резистивными экранами;
определение силы нажатия;
большая надёжность => большой срок работы.
Недостатки поверхностно-емкостных сенсорных экранов:
касаться можно только пальцами (рисовать или писать от руки пальцами очень неудобно) или специальным стилусом.
12
2.1.2.3. Сенсорные экраны пав (поверхностно-акустические волны)
Применение сенсорных экранов ПАВ:
охраняемые инфокиоски;
образовательные учреждения;
игровые автоматы.
Состав и принцип работы данного типа экранов (рис.5) следующий: по углам экрана размещены пьезоэлементы, которые преобразуют подаваемый на них электрический сигнал в ультразвуковые волны и направляют эти волны вдоль поверхности экрана. Вдоль краев одной стороны экрана распределены отражатели, которые распределяют ультразвуковые волны по всему экрану. На противоположных от отражателей краях экрана расположены сенсоры, которые фокусируют ультразвуковые волны и передают их далее на преобразователь, который в свою очередь преобразует ультразвуковую волну обратно в электрический сигнал. Таким образом, для контроллера экран представляется в виде цифровой матрицы, каждое значение которой соответствует определенной точке поверхности экрана. При касании пальцем экрана в любой точке происходит поглощение волн, и в результате общая картина распространения ультразвуковых волн изменяется и в результате преобразователь выдает более слабый электрический сигнал, который сравнивается с хранящейся в памяти цифровой матрицей экрана и таким образом, вычисляются координаты касания экрана.
Рисунок 5 – Устройство сенсорных экранов ПАВ
Достоинства сенсорных экранов ПАВ:
высокая прозрачность (так как экран не содержит проводящих поверхностей);
долговечность (до 50 млн. касаний);
позволяют определять не только координаты нажатия, но и силу нажатия.
13
Недостатки сенсорных экранов ПАВ:
более низкая точность определения координат, чем у емкостных экранов (рисовать на таких экранах не получится);
сбои в работе при воздействии акустических шумов, вибраций или при загрязнении экрана;
данные экраны корректно работают только с предметами, поглощающими акустические волны.