触摸屏类型及归纳

触摸屏类型及归纳。触摸屏，又称为“触控屏”或“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置。当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连接装置，从而取代机械式的按钮面板，并借助液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏自1974年首次出现电阻式触摸屏以来，经过几十年的发展，已经形成了多种类型，并广泛应用于手机、平板电脑、零售业、公共信息查询、多媒体信息系统、医疗仪器、工业自动控制、娱乐与餐饮业、自动售票系统、教育系统等许多领域。本文将详细归纳触摸屏的主要类型及其特点。

一、触摸屏的基本分类

触摸屏可以从不同的角度进行分类，主要包括按工作原理和传输信息的介质、安装方式和技术原理三种分类方式。

1. 按工作原理和传输信息的介质分类

按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，触摸屏可以分为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式四种。

电阻式触摸屏：电阻式触摸屏是一种传感器，由两层透明导电膜组成，中间通过微小的间隙隔开。当用户用手指或其他物体触摸屏幕时，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，但其光传递率较低、易受污染和划伤。

电容感应式触摸屏：电容式触摸屏利用人体的电流感应进行工作。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，并且具有较高的光传递率。然而，它对非导电物体（如手套或笔）不敏感。

红外线式触摸屏：红外线式触摸屏利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。用户在触摸屏幕时，手指会挡住经过该位置的横竖两条红外线，从而判断出触摸点在屏幕的位置。红外线式触摸屏不受电流、电压和静电干扰，适宜某些恶劣的环境条件，价格低廉，安装方便，但分辨率较低。

表面声波式触摸屏：表面声波式触摸屏利用声波传播和反射原理进行工作。它在屏幕表面放置了一些超声波发射器和接收器，当用户触摸屏幕时，触摸动作会引起声波的传输，通过接收器捕捉反射回来的声波来定位触摸位置。表面声波触摸屏具有较高的可靠性和耐用性，对于物体的触摸不受限制，支持多点触控，具有较高的光传递率，但对于封闭物体的触摸会产生干扰。

2. 按安装方式分类

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：内置式触摸屏将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. 按技术原理分类

从技术原理来区别，触摸屏可分为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五种。然而，矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台，因此本文主要讨论后四种。

二、各种触摸屏类型的详细归纳

1. 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，中间通过微小的间隙隔开，形成一个电容。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，但其光传递率较低、易受污染和划伤。

优点：

精确度高，可到像素点的级别。

不受灰尘、水汽和油污的影响，可以在较低或较高温度的环境下使用。

可以使用任何物体来触摸，包括带手套的手。

成本较为廉价。

缺点：

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，增加电池消耗。

外层薄膜容易被划伤导致触摸屏不可用。

多点触控的实现程度较难。

2. 电容式触摸屏

电容式触摸屏是一种采用电容变化原理的触摸屏技术。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，并且具有较高的光传递率。

优点：

响应速度快。

寿命长。

光损失和系统功耗上优于电阻技术。

支持多点触控技术，反应灵敏且不易磨损。

缺点：

对于非导电物体（如手套或笔）不敏感。

反光严重，存在色彩失真的问题。

当环境温度、湿度改变时，会引起电容屏的漂移，造成不准确。

3. 红外线式触摸屏

红外线式触摸屏利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。用户在触摸屏幕时，手指会挡住经过该位置的横竖两条红外线，从而判断出触摸点在屏幕的位置。红外线式触摸屏不受电流、电压和静电干扰，适宜某些恶劣的环境条件。

优点：

价格低廉，安装方便。

不受电流、电压和静电干扰，屏幕可以抗击大力冲击。

可以扩充网路控制、声感应、人体接近感应、用户软件加密保护、红外数据传输等功能。

缺点：

分辨率较低。

抗光干扰性差，在光照变化大的环境中使用时需要多层次自调节，自恢复的硬件适应能力和高度智能化的判别识别。

4. 表面声波式触摸屏

表面声波式触摸屏利用声波传播和反射原理进行工作。它在屏幕表面放置了一些超声波发射器和接收器，当用户触摸屏幕时，触摸动作会引起声波的传输，通过接收器捕捉反射回来的声波来定位触摸位置。表面声波触摸屏具有较高的可靠性和耐用性，对于物体的触摸不受限制，支持多点触控，具有较高的光传递率。

优点：

可靠性和耐用性高。

支持多点触控，具有较高的光传递率。

对于物体的触摸不受限制。

缺点：

对于封闭物体的触摸会产生干扰。

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、触摸屏的应用场景

触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，是简单、方便、自然的一种人机交互方式。它广泛应用于公共信息的查询、工业控制、军事指挥、电子游戏、多媒体教学等领域。不同类型的触摸屏因其各自的特点，适用于不同的应用场景。

电阻式触摸屏：由于其不怕灰尘和水汽，可以用任何物体来触摸，且成本较低，因此适合工业控制领域及办公室内有限人的使用。

电容式触摸屏：因其高灵敏度、反应速度快以及抗划伤性能好的优点，广泛应用于手机、平板电脑等消费电子产品中。

红外线式触摸屏：因其价格低廉、安装方便，适用于各档次的计算机，特别是需要抗恶劣环境条件的场合。

表面声波式触摸屏：由于其高可靠性和耐用性，适合在公共场所的POS机、售货亭等处使用。

触摸屏作为一种人机交互方式，已经深入到我们的日常生活中。不同类型的触摸屏各有其优缺点，适用于不同的应用场景。在选择触摸屏类型时，需要根据实际需求考虑精确度、灵敏度、可靠性、耐用性、光传递率以及多点触控等因素。随着科技的不断发展，触摸屏技术也将不断进步，为我们的生活和工作带来更多便利。