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触摸屏的维修与保养
1、表面声波屏
声波屏的三个角分别粘贴着X,Y方向的发射和接收声波的换能器(换能器:由特殊陶瓷材料制成的,分为发射换能器和接收换能器。是把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能和由反射条纹汇聚成的表面声波能变为电信号。),四个边刻着反射表面超声波的反射条纹。当手指或软性物体触摸屏幕,部分声波能量被吸收,于是改变了接收信号,经过控制器的处理得到触摸的X,Y坐标。
2、四线电阻屏
四线电阻屏在表面保护涂层和基层之间覆着两层透明电导层ITO(ITO:氧化铟,弱导电体,特性是当厚度降到1800个埃(埃=10-10米)以下时会突然变得透明,再薄下去透光率反而下降,到300埃厚度时透光率又上升。是所有电阻屏及电容屏的主要材料。),两层分别对应X,Y轴,它门之间用细微透明绝缘颗粒绝缘,当触摸时产生的压力使两导电层接通,由于电阻值的变化而得到触摸的X,Y坐标。
3、五线电阻屏
五线电阻屏的基层之上覆有把X,Y两方向的电压场加在同一层的透明电导层ITO,外层镍金导电层(镍金导电层:五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料,外导电层由于频繁触摸,使用延展性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命。)只用来作纯导体,当触摸时,用分时检测接触点X轴和Y轴电压值的方法测得触摸点的位置。内层ITO需四条引线,外层一条,共5根引线。
4、电容屏
电容屏表面涂有透明电导层ITO,电压连接到四角,微小直流电散部在屏表面,形成均匀之电场,用手触屏时,人体作为耦合电容一极,电流从屏四角汇集形成耦合电容另一极,通过控制器计算电流传到碰触位置的相对距离得到触摸的坐标 。
5、红外屏
红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。红外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,因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。任何触摸物体都可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。
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四线电阻屏 | 声波屏 | 五线电阻屏 | 红外屏 | 电容屏 |
价格(元)/片 | 低 | 中 | 较 高 | 高 | 较 高 |
寿命 | 3年 | 5年 | 3年 | 3年 | 2年 |
维护 | 免 | 2次/年 | 免 | 1次/年 | 免 |
防暴性 | 一般 | 好 | 一般 | 好 | 好 |
稳定性 | 高 | 较 高 | 高 | 高 | 一般 |
透明度 | 一般 | 好 | 好 | 好 | 一般 |
安装形式 | 内置或外挂 | 内置或外挂 | 内置或外挂 | 外挂 | 内置 |
触摸物 | 任何物体 | 手指、软胶 | 任何物体 | 截 面 | 尖锐物不可 |
输出分辨率 | 4096×4096 | 4096×4096 | 4096×4096 | 977×737 | 4096×4096 |
抗强光干扰性 | 好 | 好 | 好 | 差 | 差 |
响应速度 | <10ms | <10ms | <15ms | <20ms | <15ms |
跟踪速度 | 好 | 第二点速度慢 | 好 | 好 | 好 |
误抬笔动作 | 好 | 一 般 | 好 | 好 | 好 |
传感器损伤影响 | 较 小 | 很 大 | 较 小 | 较 小 | 较 小 |
污物影响 | 没 有 | 较 大 | 没 有 | 较 大 | 较 大 |
漂移 | 没 有 | 较 小 | 较 大 | 较 大 | 较 大 |
适用显示器 | 纯 平 | 纯 平 | 均 可 | 纯平 | 均 可 |
防水性 | 好 | 一般 | 好 | 一般 | 好 |
防电磁干扰 | 好 | 一般 | 好 | 好 | 一般 |
适用范围 | 室内或室外 | 室内 | 室内或室外 | 室内 | 室内或室外 |
触摸屏起源于20世纪70年代,早期多被装于工控计算机、POS机终端等工业或商用设备之中。2007年iPhone手机的推出,成为触控行业发展的一个里程碑。苹果公司把一部至少需要20个按键的移动电话,设计得仅需三四个键就能搞定,剩余操作则全部交由触控屏幕完成。除赋予了使用者更加直接、便捷的操作体验之外,还使手机的外形变得更加时尚轻薄,增加了人机直接互动的亲切感,引发消费者的热烈追捧,同时也开启了触摸屏向主流操控界面迈进的征程。
目前,触摸屏应用范围已变得越来越广泛,从工业用途的工厂设备的控制/操作系统、公共信息查询的电子查询设施、商业用途的提款机,到消费性电子的移动电话、PDA、数码相机等都可看到触控屏幕的身影。当然,这其中应用为广泛的仍是手机。2008年采用触控式屏幕的手机出货量将超过1亿部,预计2012年安装触控界面的手机出货量将超过5亿部。而且有迹象表明,触摸屏在消费电子产品中的应用范围正从手机屏幕等小尺寸领域向具有更大屏幕尺寸的笔记本电脑拓展。目前,戴尔、惠普、富士通、华硕等一线笔记本电脑品牌厂商都计划推出具备触摸屏的笔记本电脑或UMPC。当然,目前关于配备触摸屏的笔记本电脑是否能从10英寸以下的低价笔记本电脑或UMPC,扩大到14英寸以上的主流笔记本电脑市场,业界仍存争论。因为对于主流笔记本电脑或台式机来说,消费者多已习惯了使用键盘及鼠标进行输入,不像小尺寸笔记本电脑,因可容纳的键盘数量有限,需触摸屏加以辅助,达到更直观的人机沟通目的。而且现在Windows系统尚不支持多点触控功能,如由PC厂商单独导入多点触控功能,在软件上的努力与投资又将极为可观,因此预计到2010年支持多点触控的新操作系统Windows7上市之前,配备触摸屏的笔记本电脑仍将局限于12.1英寸以下。但即便如此,触摸屏市场未来的发展前景也十分诱人。根据市场调研机构的预测,到2010年触摸屏产值将达到35亿美元。
由于技术上的局限性和环境适应能力较差,尤其是表面声波屏,屏幕上会由于水滴、灰尘等污染而无法正常使用,所以触摸屏幕也同普通机器一样需要定期保养维护。并且由于触摸屏是多种电器设备高度集成的触控一体机,所以在使用和维护时应注意以下的一些问题。
1、每天在开机之前,用干布擦拭屏幕。
2、水滴或饮料落在屏幕上,会使软件停止反应,这是由于水滴和手指具有相似的特性,需把水滴擦去。
3、触摸屏控制器能自动判断灰尘,但积尘太多会降低触摸屏的敏感性,只需用干布把屏幕擦拭干净。
4、应用玻璃清洁剂清洗触摸屏上的脏指印和油污。
5、严格按规程开、关电源,即开启电源的顺序是:显示器、音响、主机。关闭电源则以相反的顺序进行。
6、硬盘上产生大量临时文件,如果经常断点或者不退出Windows就直接关机,很快就会导致硬盘错误。因此,需要定期运行ScanDisk扫描硬盘错误,应用程序中能设置秘密方式退出应用程序和Windows再断电,例如:四角按规定次序点一下。
7、纯净的触摸屏程序是不需要鼠标光标的,光标只会使用户注意力不集中。
8、应选择足够应用程序使用的简单的防鼠标模式,因为复杂的模式需要牺牲延时和系统资源。
9、在Windows中,启动较慢的应用程序时,用户有机会进入其他系统。解决的办法是修改SYSTEM.INI文件:将shell=progman.exe(Windows3.x下)或shell=Explorer.exe (Windows 95上)直接改为.exe文件。但应用程序应能够直接退出Windows,否则系统无法退出。
10、视环境恶劣情况,定期打开机头清洁触摸屏的反射条纹和内表面。具体的方法是:在机内两侧打开盖板,可以找到松开扣住机头前部锁舌的机关,打开机关即可松开锁舌。抬起机头前部,可以看到触摸屏控制卡,拔下触摸屏电缆,向后退机头可卸下机头和触摸屏。仔细看清楚固定触摸屏的方法后,卸下触摸屏清洗,注意不要使用硬纸或硬布,不要划伤反射条纹。,按相反顺序和原结构将机头复原。
环境光因素,红外接收管有小灵敏度和大光照度之间的工作范围,但是触摸屏产品却不能限制使用范围,从黑暗的歌厅包房到海南岛高强度阳光下的户外使用,作为产品,它必须适应。
快速检测,红外触摸屏一般尺寸少也有64套红外对管,也就是说至少要求在0.4毫秒内就要完成一条红外线的检测。[1]
周围的反射、折射、干扰,红外发射管有一个发射角,接收管有较大范围的接收角,如果周围反射到一定程度,你会发现手指放在什么地方也阻挡不住信号。
要解决这些问题,选择模拟方式大的好处是可以分析提高触摸屏的分辨率,但是抗干扰能力比不上脉冲方式;选择脉冲方式虽然抗干扰能力强,但是存在脉冲方式在接收方需要一个响应过程时间的问题,而触摸屏却要求极快的速度,因此要在自适应电路、单片机软件、模具设计、透光材料选择等几个方面要有技术突破。
红外触摸屏靠多对红外发射接收对管来工作,红外对管性能和寿命都比较可靠,任何阻挡光线的物体都可用来作触摸物,不过红外触摸屏使用传感器数目将近100对,并且共用外围电路,这就要求传感器不仅本身性能好,还要求将近100对的红外二极管“光-电阻特性”和“结电容”都保持一致。实际应用中,万一有哪一对出现故障,可以在上电自检过程中发现并在此后加以忽略,靠邻近的红外线代替,由于每一对红外线只“监管”约6mm左右的窄带,而手指通常在15mm左右粗细,用户是察觉不到的。但如果生产过程没有对红外发射管进行老化测试,没有很好的质量管理体系,将近100对的传感器,很快就不是一对两对“掉队”的问题了,总体寿命也就难以保证。
红外屏赖以工作的是红外线矩阵,矩阵上多点的x、y坐标能组合出平方倍多的触摸点,见下图,A、B两点和C、D两点对红外屏来说是相同的效果,无法分辨,怎么处理呢?目前市场上的红外屏对多点触摸常见的处理不管连续否,要么不判断,要么判为左上角,即下图中不管是A、B还是C、D都判为C点。真正技术过得硬的红外屏应该是对坐标连续的多点触摸判断取中点,即判断为大物体(比如粗手指)的触摸,而对不连续的多点触摸不予判断,所以说它技术过硬是这种算法对产品的品质要求更严,不允许出现各种各样的故障情况。
红外触摸屏的优点是可用手指、笔或任何可阻挡光线的物体来触摸。
红外触摸屏缺点是在球面显示器上使用时感觉不好,这是因为赖以工作的红外光栅矩阵显然要求保证在同一平面上,因此,真正感应触摸的工作平面距离弧形的显示器屏幕有较大的间隔,尤其在边角,但是这个缺点在平面显示器上不存在,比如液晶显示器。
可以说在平面显示器上使用,红外线触摸屏具有相当的优势。红外线探测技术利用同一波长的红外发射管、红外接收管(简称红外对管)就能得到简单的红外线探测方法:
只要有物体阻挡住红外对管之间的连线,接收信号就急剧下降,因此红外线可以探测物体的阻挡,在防盗系统、自动感应系统、计数器等系统上广泛应用。
红外线若是短距离应用,根据接收信号的衰减程度还可探知阻挡程度,这就是所谓的模拟方式,模拟方式在接收端采用密集的接收管阵列,还可用于造影成像;为防止干扰,红外探测还可采用脉冲方式,即红外发射管发射一个固定频率的信号,而接收方只对这一频率进行检测,脉冲方式抗干扰能力非常强。脉冲方式如果在工作频率上调制信号,还可用于数字通信,这就是大名鼎鼎的红外线通讯,家用电器的遥控、电脑的红外通信、甚至是当今快的光纤通信,都缘于此。红外通信对人体没有影响,兼又发射距离短没有空间污染,当今备受亲睐。本章立意触摸屏,不神游其它,但是从这一家族兴旺,也可以看出红外触摸屏前途远大。