常见的触摸屏有哪些?触摸屏作为一种人机交互的重要界面,广泛应用于智能手机、平板电脑、自助服务终端、工业控制设备等多个领域。随着技术的不断进步,触摸屏的种类和性能也在不断提升。本文将详细介绍几种常见的触摸屏类型及其工作原理、优缺点,帮助读者更好地理解和选择触摸屏。
一、电阻式触摸屏
电阻式触摸屏是最早应用于商业领域的触摸屏技术之一。它的工作原理基于压力感应,通过测量触摸点位置的电压变化来确定触摸位置。电阻式触摸屏通常由多层复合薄膜组成,包括玻璃基板、透明导电膜、隔片和透明导电薄膜等。
工作原理
电阻式触摸屏在玻璃基板上形成透明的导电膜,并在其上设置隔片,再覆盖一层透明导电薄膜。当手指或其他物体触摸到上侧导电薄膜的任意位置时,该部分会与下侧的玻璃基板上的导电膜通电,通过测量此时的电压下降来计算触摸的位置。
优缺点
电阻式触摸屏的优点在于其对外界完全隔离的工作环境,不怕灰尘和水汽,可以用任何物体来触摸,适合工业控制领域及办公室内有限人的使用。然而,电阻式触摸屏的缺点也比较明显,由于其复合薄膜的外层采用塑胶材料,容易划伤,且透光率和清晰度不如其他类型的触摸屏。
二、电容式触摸屏
电容式触摸屏是目前智能手机和平板电脑中最常用的触摸屏技术。它利用人体的电流感应进行工作,通过测量触摸点处电容的变化来确定触摸位置。
工作原理
电容式触摸屏通常由四层复合玻璃屏组成,包括内表面和夹层各涂有一层ITO(氧化铟锡)导电层的玻璃屏,以及最外层的矽土玻璃保护层。当手指触摸在金属层上时,由于人体电场,用户和触摸屏表面形成一个耦合电容。这个电容对于高频电流来说是直接导体,于是手指从接触点吸走一个很小的电流,这个电流分别从触摸屏四角上的电极流出,而电流的强弱与手指到电极的距离成正比,从而计算出触摸点的位置。
优缺点
电容式触摸屏的优点在于其透光率和清晰度优于电阻式触摸屏,且反应速度快,灵敏度高。然而,电容式触摸屏也存在一些缺点,如反光严重,色彩失真问题,以及对环境要求较高,如温度、湿度等。此外,电容式触摸屏只能使用手指进行触摸,不能使用其他物体如笔或手套。
三、红外式触摸屏
红外式触摸屏通过在屏幕框架的四边排列红外线发射管及接收管,形成横竖交错的红外矩阵。当手指触摸屏幕某一点时,会挡住经过该位置的横竖两条红外线,中央处理器以此计算出触摸点的位置。
工作原理
红外式触摸屏主要由装在触摸屏外框上的红外发射与接收感测元件构成。当手指触摸屏幕时,会挡住经过该位置的横竖两条红外线,中央处理器通过检测被遮挡的红外线位置,计算出触摸点的坐标。
优缺点
红外式触摸屏的优点在于其不受电流、电压和静电干扰,适宜恶劣的环境条件,且安装方便,无需在屏幕表面加上额外的涂层或薄膜。然而,红外式触摸屏的缺点在于其受光线影响大,在强光照射下可能出现误操作,且由于红外线发射管和接收管的数量有限,定位精度可能不如其他类型的触摸屏。
四、表面声波式触摸屏
表面声波式触摸屏通过在显示器表面加装声波发生器、反射器和声波接收器来工作。声波发生器发送一种高频声波跨越屏幕表面,当手指触及屏幕时,触点上的声波被阻止,中央处理器由此确定触摸点的位置。
工作原理
表面声波式触摸屏在显示器表面加装声波发生器、反射器和声波接收器。声波发生器发送高频声波,声波在屏幕表面传播并反射回来,形成稳定的声波场。当手指触及屏幕时,触点上的声波被阻止,声波接收器检测到声波场的变化,从而确定触摸点的位置。
优缺点
表面声波式触摸屏的优点在于其不受温度、湿度等环境因素的影响,且反应速度快,定位精度高。然而,表面声波式触摸屏的缺点在于其价格较高,且对表面污染较为敏感,需要定期清洁和维护。
五、触摸屏的其他特性
除了上述几种常见的触摸屏类型外,触摸屏还具有一些其他重要的特性,如透明性、定位性、触摸密度、感应力度、触摸寿命等。
透明性
触摸屏的透明性对于其视觉效果具有决定性作用。透明性不仅指触摸屏的透明度,还包括色彩对比度、反光性和清晰度。良好的透明性可以确保用户在使用触摸屏时获得清晰、逼真的视觉体验。
定位性
触摸屏的定位性是指其能够准确检测并定位触摸点的能力。触摸屏技术通过内部的传感器进行检测触摸和定位,不同的触摸屏在敏捷性、准确性、稳定性和使用寿命上都存在差别。良好的定位性可以确保用户在使用触摸屏时获得准确、稳定的操作体验。
触摸密度
触摸密度是指触摸屏体的触摸点密度,即单位面积内可以识别的触摸点数量。高触摸密度可以确保用户在使用触摸屏时获得更加细腻、精确的操作体验。
感应力度
感应力度是触控屏灵敏度的表现,指的是触控屏对外界力度能产生正确反应的范围。良好的感应力度可以确保用户在使用触摸屏时获得更加自然、流畅的操作体验。
触摸寿命
触摸寿命是指触摸屏在正常使用的环境下屏幕每个点可以承受的点击次数。在这个点击次数内,触摸屏不会发生感应不灵敏的情况。高触摸寿命可以确保触摸屏在长时间使用过程中保持稳定的性能。
六、触摸屏的应用领域
触摸屏作为一种重要的人机交互界面,广泛应用于各个领域。在智能手机和平板电脑领域,触摸屏已经成为标配,为用户提供了更加直观、便捷的操作方式。在自助服务终端领域,触摸屏被广泛应用于银行ATM机、售票机、信息查询机等设备中,提高了服务效率和用户体验。在工业控制领域,触摸屏被用于各种控制设备和仪表中,实现了对设备的远程控制和监控。
结语
触摸屏作为一种重要的人机交互界面,在各个领域发挥着越来越重要的作用。随着技术的不断进步和应用的不断拓展,触摸屏的种类和性能也在不断提升。本文介绍了电阻式触摸屏、电容式触摸屏、红外式触摸屏和表面声波式触摸屏等几种常见的触摸屏类型及其工作原理、优缺点,并探讨了触摸屏的其他重要特性如透明性、定位性、触摸密度、感应力度和触摸寿命等。希望本文能够帮助读者更好地理解和选择触摸屏,为实际应用提供有益的参考。