Сенсорні екрани. СПК

Сенсорний екран - пристрій введення інформації, що представляє собою екран, що реагує на дотики до нього. Сенсорні екрани використовуються в платіжних терміналах, інформаційних кіосках, обладнанні для автоматизації торгівлі, кишенькових комп'ютерах, мобільних телефонах, ігрових консолях, операторських панелях в промисловості.

Принципи роботи сенсорних екранів Існує безліч різних типів сенсорних екранів, які працюють на різних фізичних принципах.

Резистивні сенсорні екрани

   Чотирьохпровідний екран
        Резистивний сенсорний екран складається зі скляної панелі і гнучкою пластиковою мембрани. І на панель, і на мембрану нанесено резистивні покриття.Простір                                    між склом і мембраною заповнене мікро-ізоляторами, які рівномірно розподілені по активній області екрану і надійно ізолюють провідні поверхні. Коли на екран натискають, панель і мембрана замикаються, і контролер за допомогою аналогово-цифрового перетворювача реєструє зміну опору і перетворює його в координати дотику (X і Y). В загальних рисах алгоритм зчитування такий:

На верхній електрод подається напруга + 5В, нижній заземляется. Лівий з правим з'єднуються накоротко, і перевіряється напруга на них. Ця напруга відповідає Y-координаті екрану. Аналогічно на лівий і правий електрод подається + 5В і «земля», з верхнього та нижнього зчитується X-координата. Існують також восьмипроводного сенсорні екрани. Вони покращують точність відстеження, але не підвищують надійності.

    П'ятипровідний екран 

П'ятипровідна екран надійніший за рахунок того, що резистивні покриття на мембрані замінено проводять (5-провідний екран продовжує працювати навіть з прорізаної мембраною). На задньому склі нанесено резистивні покриття з чотирма електродами по кутах. Спочатку всі чотири електроди заземлені, а мембрана «підтягнута» резистором до + 5В. Рівень напруги на мембрані постійно відстежується аналогово-цифровим перетворювачем. Коли ніщо не стосується сенсорного екрану, напруга дорівнює 5 В. Як тільки на екран натискають, мікропроцесор вловлює зміну напруги мембрани і починає обчислювати координати торкання наступним чином: На два правих електрода подається напруга + 5В, ліві заземляются. Напруга на екрані відповідає X-координаті. Y-координата зчитується підключенням до + 5В обох верхніх електродів і до «землі» обох нижніх.

    Матричні сенсорні екрани

Конструкція і принцип роботи Конструкція аналогічна резистивной, але спрощена до межі. На скло нанесені горизонтальні провідники, на мембрану - вертикальні. При дотику до екрану провідники стикаються. Контролер визначає, які провідники замкнулися, і передає в мікропроцесор відповідні координати.

    Ємкісні сенсорні екрани

Конструкція і принцип роботи Ємнісний (або поверхнево-ємнісний) екран використовує той факт, що предмет великої ємності проводить змінний струм. Ємнісний сенсорний екран є скляною панель, вкриту прозорим резистивним матеріалом (зазвичай застосовується сплав оксиду індію та оксиду олова). Електроди, розташовані по кутах екрана, подають на провідний шар невелику змінну напругу (однакове для всіх кутів). При торканні екрану пальцем або іншим провідним предметом з'являється витік струму. При цьому чим ближче палець до електрода, тим менше опір екрану, а значить, сила струму більше. Ток у всіх чотирьох кутах реєструється датчиками і передається в контролер, який обчислює координати точки дотику. У більш ранніх моделях ємнісних екранів застосовувався постійний струм - це спрощувало конструкцію, але при поганому контакті користувача з землею приводило до збоїв. Ємкісні сенсорні екрани надійні, порядку 200 млн натиснень (близько 6 з половиною років натискань з проміжком в одну секунду), не пропускають рідини і відмінно терплять струмонепровідних забруднення. Прозорість на рівні 90%. Втім, проводить покриття, розташоване прямо на зовнішній поверхні, все ще вразливе. Тому ємкісні екрани широко застосовуються в автоматах, лише встановлених у захищеному від негоди приміщенні. Не реагують на руку в рукавичці. Варто зауважити, що через відмінності в термінології часто плутають поверхово- і проекционно-ємнісні екрани. За класифікацією, застосованою в даній статті, екран, наприклад, iPhone є проекционно-ємкісним, а не ємнісним.

   Проекційно-ємнісні сенсорні екрани

Конструкція і принцип роботи а внутрішній стороні екрану нанесена сітка електродів. Електрод разом з тілом людини утворює конденсатор; електроніка вимірює ємність цього конденсатора (подає імпульс струму і вимірює напругу). Компанія Samsung зуміла встановити чутливі електроди прямо між субпиксела AMOLED-екрану, це спрощує конструкцію і підвищує прозорість.

   Інфрачервоні сенсорні екрани

Принцип роботи інфрачервоної сенсорної панелі простий - сітка, сформована горизонтальними і вертикальними інфрачервоними променями, переривається при торканні до монітора будь-яким предметом. Контролер визначає місце, в якому промінь був перерваний.

особливості Інфрачервоні сенсорні екрани бояться забруднень і тому застосовуються там, де важливо якість зображення, наприклад, в електронних книгах. Через простоту і ремонтопридатності схема популярна у військових. Часто на такому принципі роблять клавіатури домофонів. Даний тип екрану застосовується в мобільних телефонах компанії Neonode. Оптичні сенсорні екрани [правити Скляна панель забезпечена інфрачервоним підсвічуванням. На кордоні «скло-повітря» виходить повне внутрішнє віддзеркалення, на кордоні «скло - сторонній предмет» світло розсіюється. Залишається зафільмувати картину розсіяння, для цього існують дві технології:

В проекційних екранах поряд з проектором ставиться камера. Так влаштований, наприклад, Microsoft PixelSense. Або світлочутливим роблять додатковий четвертий субпіксель РК-екрану. особливості Дозволяють відрізнити натискання рукою від натискань якими-небудь предметами, є мультитач. Можливі великі сенсорні поверхні, аж до класної д

   Тензометричні сенсорні екрани

Реагують на деформацію екрану. Точність тензометрических екранів невелика, зате вони відмінно витримують вандалізм. Основне застосування - банкомати, квиткові автомати та інші пристрої, розташовані на вулиці

   Сенсорні екрани DST

Основна стаття: Dispersive Signal Technology Сенсорний екран DST (Dispersive Signal Technology) реєструє п'єзоелектричний ефект в склі. Можливо натискання на екран рукою або будь-яким предметом. Відмінною особливістю є висока швидкість реакції і можливість роботи в умовах сильного забруднення екрану. Однак палець повинен рухатися, нерухомий палець система не помічає.

   Індукційні сенсорні екрани

Індукційний сенсорний екран - це графічний планшет з вбудованим екраном. Такі екрани реагують тільки на спеціальне перо. Застосовуються, коли потрібно реакція саме на натискання пером (а не рукою): художні планшети класу high-end, деякі моделі планшетних ПК.