Mnogi ljudi, posebno sredovječni i mladi, aktivno koriste pametne telefone, tablete i druge pametne gadgete za zaslon. Međutim, malo njih je razmišljalo o principu rada zaslona osjetljivog na dodir i njihovim sortama. Pokušajmo to razumjeti detaljnije.
Priča o izumu
Prvi put u svijetu, prototip dodirnog uređaja koristio je Sam Hurst, učitelj iz SAD-a. On je 1970. razvio ideju o čitanju podataka s velikog broja trakastih snimača. Automatizacija ovog procesa postala je svojevrsna odskočna daska za stvaranje touch monitora, poznatih kao Elotouch. Razvoj grupe kolega iz Hursta objavljen je 1971., koji je uključivao otpornu četverožičnu tehnologiju za određivanje dodirnih točaka.
Sustav PLATO IV smatra se prvim računalnim senzorom. Objavljena je i u SAD-u, kao rezultat posebnih studija vezanih uz informatizaciju obrazovanja. Sastojao se od blok panela (256 komada), koji je funkcionirao premaprincip korištenja mreže infracrvenih tokova.
Opis
Zaslon osjetljiv na dodir je elektronički element koji vizualizira digitalne informacije dodirom površine monitora. Različite vrste ovih struktura reagiraju na nekoliko trenutaka ili na jedan specifičan čimbenik (promjena kapacitivnosti i otpora, toplinska razlika, poseban pokazivač).
Prema principu rada, zasloni osjetljivi na dodir dijele se na sljedeći način:
- Otporne verzije.
- Matrix modeli.
- Kapacitivne opcije.
- Površinsko-akustične modifikacije.
- Optički senzori i njihove vrste.
Razmotrimo uobičajene modele zaslona ove kategorije, opseg, značajke i prednosti.
Kako funkcioniraju otporni zasloni osjetljivi na dodir
Ovo je najjednostavniji tip monitora. Reagira na transformaciju sile otpora u području dodirivanja određenog predmeta i površine zaslona. Najčešća i najosnovnija tehnologija uključuje dva glavna elementa u svom dizajnu:
- Panel-supstrat od poliestera ili sličnog polimera, čija debljina ne prelazi nekoliko desetaka molekula. Prozirni dio služi za provođenje strujnih čestica.
- Tanka plastična membrana koja prenosi svjetlo.
Oba sloja su obložena posebnim otpornim premazom. Između njih su mikroskopski izolatori u obliku kugle.
Tijekom rada, membrana se savija u kontaktu ssupstrata, zbog čega je krug zatvoren. Regulator s analogno-digitalnim pretvaračem reagira na rad, računajući vrijednost početnog i strujnog otpora, kao i koordinate kontaktne točke. Takvi su uređaji brzo pokazali svoje negativne strane, zbog čega su inženjeri poboljšali dizajn dodavanjem pete žice.
Koristite
Zbog jednostavnog principa rada otpornog konfiguracijskog zaslona osjetljivog na dodir, koristi se posvuda. Značajke dizajna:
- niska cijena;
- otpornost na utjecaje okoline, osim na negativne temperature;
- dobra reakcija na kontakt s bilo kojim neoštrim prikladnim predmetom.
Takvi displeji se postavljaju na terminale za nadopunjavanje i prijenos novca, bankomate i druge uređaje koji su izolirani od okoline. Slaba zaštita monitora od oštećenja kompenzira se prisutnošću zaštitnog filmskog premaza.
Kako rade kapacitivni zasloni osjetljivi na dodir
Ova vrsta prikaza funkcionira uzimajući u obzir sposobnost objekata povećanog kapaciteta da se transformiraju u vodiče izmjenične električne struje. Uređaj je staklena ploča s otpornim premazom. Elektrode postavljene na uglovima primjenjuju slab napon na vodljivi sloj. Tijekom kontakta opaža se curenje struje ako objekt ima veći električni kapacitet od zaslona. Struja je fiksirana u kutnim dijelovima, a informacija izindikatori idu u kontroler na obradu, koji izračunava površinu dodira.
Prvi modeli koristili su istosmjernu struju. To je pojednostavilo dizajn, međutim, nije uspio ako korisnik nije imao kontakt sa tlom. Što se tiče pouzdanosti, ovi uređaji premašuju otporne kolege oko 60 puta (dizajnirani za 200 milijuna klikova). Razina prozirnosti - 0, 9, minimalna radna temperatura - do -15 °C.
Protiv:
- nedostatak reakcije na ruku u rukavici i većinu stranih predmeta;
- prevlaka s vodičem nalazi se u gornjem sloju, što uzrokuje osjetljivost na mehanička opterećenja;
- prikladni su za unutarnje terminale.
Verzije kapacitivne projekcije
Na ovom se tipu temelji princip rada zaslona osjetljivog na dodir pametnih telefona nekih konfiguracija. Na unutarnjoj površini uređaja nanesena je elektrodna mreža koja u dodiru s ljudskim tijelom tvori kapacitet kondenzatora. Nakon dodirivanja zaslona prstom, senzori i mikrokontroler obrađuju informacije, izračuni se šalju glavnom procesoru.
Značajke:
- ovi dizajni imaju sve mogućnosti kapacitivnih senzora;
- mogu biti opremljeni filmskim premazom debljine do 18 milimetara, koji pruža dodatnu zaštitu od mehaničkih udara;
- zagađivači na teško dostupnim vodljivim dijelovima uklanjaju se softverskom metodom.
Navedene konfiguracije montirane su na mnoge osobne uređaje i terminale koji rade na otvorenom pod pokrovom. Vrijedi napomenuti da Apple također favorizira projicirane kapacitivne monitore.
Izmjene matrice
Ovo su pojednostavljene verzije otporne tehnologije. Membrana je opremljena brojnim okomitim vodičima, supstrat - s horizontalnim analozima. Princip rada zaslona osjetljivog na dodir: kada se dodirne, izračunava se točka u kojoj je došlo do kontakta vodiča, primljene informacije šalju se procesoru. To zauzvrat određuje kontrolni signal, nakon čega uređaj reagira na zadani način, na primjer, izvršava radnju dodijeljenu određenoj tipki.
Značajke:
- zbog ograničenog broja vodiča, postoji niska stopa točnosti;
- cijena je najniža među svim senzorima;
- funkcija multi-touch implementirana je prozivanjem prikaza točku po točku.
Navedeni model koristi se isključivo u zastarjelim uređajima, praktički se ne koristi u moderno doba zbog pojave inovativnih rješenja.
Površinski akustični signali
Kako je ekran osjetljiv na dodir ranih telefona bio opremljen sličnom tehnologijom. Zaslon je staklena ploča u koju su ugrađeni prijemnici (dva komada), a piezoelektrični transformatori postavljeni na suprotnim kutovima.
Iz generatora se frekvencijski električni signal dovodi do pretvarača, odakle se nizimpulsi se šire pomoću reflektora. Valove pohvataju senzori, vraćaju u PET, gdje se ponovno pretvaraju u električnu struju. Nadalje, informacije idu u kontroler, u kojem se analiziraju.
Kada dodirnete ekran, karakteristike vala se mijenjaju s apsorpcijom dijela energije na određenom mjestu. Na temelju tih podataka izračunavaju se točka i snaga dodira. Zasloni u ovoj kategoriji dostupni su s debljinom filma od 3 ili 6 milimetara, što vam omogućuje da izdržite lagani udarac iz ruke bez posljedica.
Nedostaci:
- kršenje rada u uvjetima vibracija i podrhtavanja;
- nestabilnost na bilo kakvo onečišćenje;
- smetnje zbog akustičnih signala određene konfiguracije;
- niska preciznost čini ih neupotrebljivim za crtanje.
Druge vrste
Uređaj i princip rada zaslona osjetljivih na dodir, koji se najčešće koriste, razmotreni su gore. Slijedi popis prikaza nepopularnih konfiguracija:
- Optički monitori - podržavaju multi-touch, uključujući velike otiske.
- Infracrveni modeli - prekriveni parom fotodiodnih LED dioda, reagiraju na dodir putem mikrokontrolera.
- Opcije indukcije - opremljene posebnom zavojnicom i mrežom osjetljivih vodiča, koje se koriste na skupim tabletima.
Kao što vidite, postoji nekoliko opcija za zaslone osjetljive na dodir. Izbor je uvijek na potrošaču.
