触摸屏分为哪几种？

触摸屏分为哪几种？随着科技的飞速发展，触摸屏技术已经广泛应用于各种电子设备中，如智能手机、平板电脑、自助终端等。触摸屏不仅提高了用户操作的便捷性，还极大地丰富了人机交互的方式。本文将详细介绍触摸屏的几种主要类型，包括电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式触摸屏等，并探讨它们各自的工作原理、优缺点及应用场景。

一、触摸屏的基本分类

1. 按照工作原理和传输信息的介质分类

触摸屏按照其工作原理和传输信息的介质，主要可以分为以下四种：

电阻式触摸屏

电阻式触摸屏是最早出现的触摸屏技术之一。它由两层透明导电膜组成，这两层膜之间通过微小的间隙隔开，形成一个电容。当用户用手指或者触摸笔触摸屏幕时，上下两层导电膜会接触到一起，改变电流的流动，从而检测到触摸动作的位置。电阻式触摸屏具有较高的精度和灵敏度，可以支持多点触控，但其外层薄膜容易被划伤，且光传递率较低。

电容感应式触摸屏

电容感应式触摸屏是一种利用人体的电流感应进行工作的触摸屏技术。它由一层玻璃表面覆盖一层透明导电薄膜组成。当用户用手指触摸屏幕时，人体电荷会引起导电层的电荷变化，从而检测到触摸位置。电容式触摸屏具有较高的精度、反应速度快以及抗划伤性能好的优点，支持多点触控，且具有较高的光传递率。然而，它对非导电物体（如手套或者笔）不敏感，且在环境温度、湿度改变时，可能会引起漂移，造成不准确。

红外线式触摸屏

红外线式触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，从而可以判断出触摸点在屏幕的位置。红外线式触摸屏价格低廉，安装方便，但分辨率较低，且容易受光干扰，曲面情况下会失真。

表面声波式触摸屏

表面声波式触摸屏利用超声波传感器形成声波网格来检测触摸位置。触摸屏部分可以是一块平面、球面或柱面的玻璃平板，安装在显示器屏幕的前面。当手指触摸屏幕时，手指吸收了一部分声波能量，控制器侦测到接收信号在某一时刻的衰减，由此可以计算出触摸点的位置。表面声波触摸屏具有较高的可靠性和耐用性，支持多点触控，且具有较高的光传递率。然而，它对尘埃、水及污垢较为敏感，需要经常维护，保持屏面的光洁。

2. 按照安装方式分类

从安装方式来分，触摸屏可以分为外挂式、内置式和整体式三种：

外挂式触摸屏

外挂式触摸屏将触摸检测装置直接安装在显示设备的前面，这种触摸屏安装简便，非常适合临时使用。

内置式触摸屏

内置式触摸屏把触摸检测装置安装在显示设备的外壳内，显像管的前面。在制造显示设备时，将触摸检测装置制作在显像管上，使显示设备直接具有触摸功能。

整体式触摸屏

整体式触摸屏是在制造显示设备时，将触摸检测装置制作在显像管上，使显示设备直接具有触摸功能，无需额外安装。

3. 按照技术原理分类

从技术原理来区别，触摸屏可分为五个基本种类：矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。其中，矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台，而其他四种技术仍在广泛应用。

二、各类触摸屏的工作原理及特点

1. 电阻式触摸屏

电阻式触摸屏的工作原理是通过两层透明导电膜（ITO涂层）的接触来检测触摸位置。当用户用手指或触摸笔触摸屏幕时，上下两层导电膜会接触到一起，改变电流的流动，从而检测到触摸动作的位置。电阻式触摸屏具有较高的精度和灵敏度，可以支持多点触控，但其外层薄膜容易被划伤，且光传递率较低。

电阻式触摸屏的优点包括：

精确度高：可到像素点的级别，适用的最大分辨率可达4096x4096。

不受环境因素影响：屏幕不受灰尘、水汽和油污的影响，可以在各种恶劣环境下使用。

兼容性好：可以用任何物体来触摸，即便是带着手套也可以操作。

成本低廉：由于技术成熟和较低的门槛，成本较为廉价。

电阻式触摸屏的缺点包括：

响应时间长：相比其他类型触摸屏，电阻式触摸屏的响应时间较长。

寿命短：由于外层薄膜容易被划伤，导致触摸屏的寿命相对较短。

光透过率低：多层结构会导致很大的光损失，需要加大背光源来弥补透光性不好的问题。

2. 电容式触摸屏

电容式触摸屏的工作原理是利用人体的电流感应进行工作。当用户用手指触摸屏幕时，人体电荷会引起导电层的电荷变化，从而检测到触摸位置。电容式触摸屏具有较高的精度、反应速度快以及抗划伤性能好的优点，支持多点触控，且具有较高的光传递率。

电容式触摸屏的优点包括：

反应速度快：由于电容感应原理，电容式触摸屏的反应速度非常快。

光透过率高：相比电阻式触摸屏，电容式触摸屏的光透过率更高。

抗划伤性能好：电容式触摸屏表面覆盖有保护层，抗划伤性能较好。

电容式触摸屏的缺点包括：

对非导电物体不敏感：如戴手套的手或手持不导电的物体触摸时没有反应。

易受环境影响：当环境温度、湿度改变时，可能会引起漂移，造成不准确。

3. 红外线式触摸屏

红外线式触摸屏的工作原理是通过红外线矩阵来检测触摸位置。在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，从而可以判断出触摸点在屏幕的位置。

红外线式触摸屏的优点包括：

价格低廉：红外线式触摸屏的成本相对较低。

安装方便：不需要卡或其他任何控制器，可以用在各种档次的计算机上。

不受电流、电压和静电干扰：适合某些恶劣的环境条件。

红外线式触摸屏的缺点包括：

分辨率较低：相比其他类型触摸屏，红外线式触摸屏的分辨率较低。

易受光干扰：在光照变化大的环境中使用时需要多层次自调节和自恢复的硬件适应能力。

4. 表面声波式触摸屏

表面声波式触摸屏的工作原理是利用超声波传感器形成声波网格来检测触摸位置。触摸屏部分可以是一块平面、球面或柱面的玻璃平板，安装在显示器屏幕的前面。当手指触摸屏幕时，手指吸收了一部分声波能量，控制器侦测到接收信号在某一时刻的衰减，由此可以计算出触摸点的位置。

表面声波式触摸屏的优点包括：

高可靠性：表面声波触摸屏具有较高的可靠性和耐用性。

高精度：能够感知第三轴（z轴）坐标，即能感知用户触摸压力的大小值。

高光传递率：表面声波触摸屏具有较高的光传递率和清晰度。

表面声波式触摸屏的缺点包括：

易受尘埃、水及污垢影响：需要经常维护，保持屏面的光洁。

对水滴和尘土敏感：屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变得迟钝，甚至不工作。

三、各类触摸屏的应用场景

1. 电阻式触摸屏

电阻式触摸屏由于其不怕灰尘和水汽，能适应各种恶劣的环境，因此广泛应用于工业控制领域及办公室内有限人的使用场景。例如，自助终端、POS机、工业控制设备等。

2. 电容式触摸屏

电容式触摸屏由于其高灵敏度、低功耗和较好的抗划伤性能，广泛应用于消费电子产品中。如智能手机、平板电脑、智能手表等。

3. 红外线式触摸屏

红外线式触摸屏由于其价格低廉和安装方便，适用于各种档次的计算机和自助终端等场景。例如，公共信息查询终端、教学设备等。

4. 表面声波式触摸屏

表面声波式触摸屏由于其高精度、高可靠性和耐用性，适用于各种公共场所和恶劣环境下的使用场景。例如，自助售票机、ATM机、工业控制设备等。

四、结论

触摸屏作为人机交互的重要工具，已经广泛应用于各种电子设备中。不同类型的触摸屏各有其特点和适用场景。选择合适的触摸屏类型需要考虑诸如精确度、灵敏度、可靠性、耐用性、光传递率以及多点触控等因素。随着技术的不断进步和创新，触摸屏技术将继续发展，为人们的生活和工作带来更多便利和高效。