Uređaji opremljeni ekranima na dodir (mobilni telefoni, tableti, netbookovi, čak i personalni računari) postaju sve popularniji. Ali ako se odlučite za kupovinu uređaja čiji je ekran osjetljiv na dodir, treba da budete svjesni da postoje različite vrste ekrana osetljivih na dodir.
Različite vrste ekrana osjetljivih na dodir rade na različitim fizičkim principima... Postoje dvije glavne vrste ekrana osjetljivih na dodir - kapacitivni i otporni. Postoje i drugi tipovi, na primjer, ekrani na površinskim akustičnim valovima, infracrveni, optički, mjerači naprezanja, indukcijski (koriste se u) itd. Ali šansa da se ove vrste ekrana sretnemo u svakodnevnom životu je prilično mala, pa hajde da pričamo o dve najčešće vrste ekrana osetljivih na dodir...
Tipovi ekrana na dodir: otporni
Otporni ekran osjetljiv na dodir je jednostavnija i jeftinija tehnologija... Takav ekran se sastoji od dva glavna dijela: provodljive podloge i plastične membrane. Kada pritisnete membranu, ona se zatvara podlogom. U tom slučaju upravljačka elektronika izračunava otpor koji nastaje između rubova membrane i podloge i na taj način određuje koordinate tačke pritiska.
Otporni ekrani osetljivi na dodir se koriste u PDA uređajima, komunikatorima, nekim modelima mobilnih telefona, POS terminali, tablet računari, industrijski kontrolni uređaji, medicinska oprema. Obično uređaji malih dimenzija opremljeni otpornim ekranom imaju olovku u kompletu za lakše pritiskanje membrane (sa malom površinom ekrana, to je teško učiniti prstom).
Značajna prednost otpornih ekrana je njihova jednostavnost i niska cijena., što u konačnici smanjuje cijenu cijelog uređaja. Otporne su i na prljavštinu. Ali glavna stvar je da čak i u nedostatku posebne olovke, možete raditi s njima s gotovo bilo kojim čvrstim tupim predmetom koji vam je pri ruci. Reaguju i na dodir prstiju, čak i ako je ruka u rukavici, međutim, dodir bi trebao biti dovoljno jak.
Ali otporni ekrani imaju i svoje nedostatke.... Ovaj tip ekrana osjetljiv na dodir je podložan mehaničkim oštećenjima: ako umjesto olovke koristite neprikladan predmet ili, recimo, držite telefon u istom džepu kao i ključevi, lako ga možete ogrebati. Stoga je za uređaje s ovom vrstom ekrana bolje dodatno kupiti posebnu zaštitnu foliju. Osetljivost otpornih ekrana opada na niskim temperaturama. Osim toga, njihova transparentnost također ostavlja mnogo željenog: prenose maksimalno 85% svjetlosti koja dolazi sa ekrana.
Vrste ekrana osetljivog na dodir: kapacitivni
Kapacitivni ekrani osjetljivi na dodir iskorištavaju činjenicu da objekti velikog kapaciteta (u ovom slučaju, osoba) provode naizmjeničnu električnu struju. Ovi ekrani su staklena ploča presvučena prozirnom otpornom legurom. Mali naizmjenični napon se prenosi na provodni sloj. Ako dodirnete prst ekranom ili drugim provodljivim predmetom, dolazi do curenja struje, fiksira se senzorima i izračunavaju se koordinate tačke pritiska.
Postoje konvencionalni kapacitivni ekrani i projekcijsko-kapacitivni... Druga tehnologija je "naprednija". Takvi ekrani su osjetljiviji (recimo, reagiraju na ruku u rukavici, ovisno samo o kapacitivnim), podržava multitouch tehnologiju(istovremeno određivanje koordinata više dodirnih tačaka). Kapacitivni ekrani se koriste u nekim bankomatima, informacionim kioscima i čuvanim prostorijama. Projekciono-kapacitivni - u uličnim elektronskim kioscima, terminalima za plaćanje, bankomatima, touchpadima laptopova, pametnih telefona i drugih uređaja sa podrškom za multitouch tehnologiju.
Prednosti ovakvih ekrana osetljivih na dodir- to je izdržljivost, otpornost na većinu zagađivača (na one koji ne provode struju), visoka transparentnost ekrana, sposobnost rada na niskim temperaturama. Po potrebi je moguće obezbediti visoku čvrstoću - sloj stakla na kapacitivnom ekranu može biti debljine do 2 cm Kapacitivni ekrani reaguju i na najmanji dodir. Projektovani kapacitivni ekrani takođe podržavaju multitouch.
Nedostatak kapacitivnih ekrana je veći trošak u poređenju sa otpornim ekranima... Pored toga, takvi ekrani reaguju samo na provodne objekte: prst ili posebnu olovku (nije isto što se koristi sa otpornim ekranima). Neki majstori uspijevaju koristiti kobasice, ali gdje je garancija da će kobasica biti pri ruci u pravo vrijeme?
Kao što možete vidjeti Različiti tipovi ekrana osjetljivih na dodir imaju svoje prednosti i nedostatke, pa na vama je koji vam lično više odgovara.
U naše vrijeme ekrani osjetljivi na dodir odavno su prestali biti egzotični. Izvana su svi slični, ali da li su ovi ekrani zaista isti? Pogledajmo dizajn glavnih tipova osjetljivih ekrana, njihove prednosti, nedostatke i opseg.
Danas su najrasprostranjeniji senzori bazirani na kapacitivnim i otpornim tehnologijama, kao i na njihovim varijantama.
"Multiuch"
Ovo je naziv tehnologije koja vam omogućava da prepoznate klikove na ekranu osetljivom na dodir u nekoliko tačaka istovremeno. Ovo otvara nove mogućnosti u upravljanju uređajima. Primjer korištenja multitouch tehnologije je Apple iPhone sučelje.
Kapacitivni ekrani osetljivi na dodir
 | Na primjer: Tne Prada Phone by LG |
Kapacitivni ekran osetljiv na dodir zapravo reaguje na dodir. To je staklena ploča presvučena prozirnom provodljivom smjesom. U uglovima panela nalaze se četiri elektrode na koje se dovodi naizmjenična struja. U trenutku kada korisnik prstom dodirne takav ekran, električni naboj iz provodnog sloja teče preko kože do ljudskog tijela. Kontroler ekrana mjeri struju generiranu na sve četiri elektrode - proporcionalna je udaljenosti od ugla panela do dodirne tačke. Upoređujući dobijene vrijednosti, možete saznati tačne koordinate kontaktne točke. Senzori koji rade na ovom principu mogu se razlikovati "na dodir" - pokreću se laganim dodirom, a brže i jasnije reaguju na pritisak vrhom prsta nego noktom. Štaviše, ne reaguju na pritisak na druge predmete, posebno ako su neprovodni. Stoga se telefonom sa takvim ekranom ne može upravljati rukom u rukavici. Osim toga, kako temperatura pada, električne karakteristike senzora se mijenjaju, a ekran počinje lošije raditi. Dodajmo da se ovaj princip obično koristi u notebook tačpedima.
 |
|
 | Na primjer: Apple iPhone |
Projektovani kapacitivni ekrani
Postoji još jedna vrsta kapacitivnog senzora - projicirani kapacitivni ekran. Na poleđini se nalazi mreža elektroda. Na mjestu gdje se ruka dodiruje mijenja se električna kapacitivnost (prema zakonima elektrodinamike ljudsko tijelo je kondenzator), kontroler određuje na kojem se presjeku elektroda to dogodilo i izračunava koordinate. Ovakvi ekrani, pored visoke prozirnosti i izdržljivosti, imaju još dvije važne prednosti - staklena podloga se može napraviti proizvoljno jaka (i prilično debela), štoviše, podržavaju "multitouch". Nedostatak je niža preciznost u odnosu na konvencionalnu kapacitivnu tehnologiju.
Otporni ekrani na dodir
 |
|
 | Na primjer: HTC Touch Diamond |
Otporni senzor je de facto osjetljiv na pritisak. Ekran se sastoji od dvije ploče između kojih se nalazi neprovodna smjesa. Ako dodirnete vanjsku fleksibilnu (i prozirnu) ploču prstom (ili bilo kojim drugim predmetom - u ovom slučaju nije važno), ploče se zatvaraju i struja počinje teći na mjestu kontakta. Za određivanje lokacije dodira, kontroler ekrana mjeri napon između elektroda smještenih na rubovima panela u parovima. Takav ekran se naziva 4-žični (postoje i 5-žični sa nekim razlikama).
Posebnost otpornog ekrana je u tome što zahtijeva fizički napor za rad, a bolje prepoznaje pritisak noktom nego jastučićem, reaguje na sve predmete koji dodiruju površinu. Uređaji sa otpornim ekranima često su opremljeni olovkama. Takav displej omogućava veću tačnost kontrole (moguće je doslovno pogoditi piksel olovkom, dok prst na kapacitivnom ekranu može pogoditi samo dovoljno veliku površinu), ali zbog stalnog kontakta sa tvrdim predmetima, fleksibilna ploča se brzo prekrivena ogrebotinama. Većina mobilnih uređaja opremljena je otpornim ekranima.
Druge vrste ekrana osetljivih na dodir
Postoje i brojne senzorske tehnologije, često prilično egzotične. Na primjer, korištenjem mreže infracrvenih zraka ili čak generiranjem ultrazvučnih vibracija. Ovo posljednje je poznato kao tehnologija površinskih akustičnih valova. Postoje sistemi bazirani na kamerama koje prate kretanje (ovdje je podržan i "multitouch"), te na bazi deformacijskih premaza, čija deformacija mijenja električni otpor.
Ekran na dodir, kao uređaj za unos-izlaz informacija, pojavio se relativno davno. Još 90-ih godina prošlog stoljeća u prodaji je bilo moguće pronaći PDA i druge prijenosne uređaje opremljene ekranom osjetljivim na dodir. Kako tehnologija napreduje, pametni telefoni sa ekranom osetljivim na dodir su se poboljšali i postavljeni su novi zahtevi, tako da su se ekrani osetljivi na dodir dramatično promenili tokom protekle decenije.
Otporni senzori
Najjednostavniji i najpovoljniji senzori za pametne telefone. Sastoje se od dva sloja na koje se nanosi mreža od prozirnog provodljivog materijala. Donji je od stakla (mineralnog ili organskog), a gornji je od plastike. Između njih je tanak zračni jaz. U trenutku dodira, sklop se zatvara između mreža različitih slojeva, a kontroler određuje koordinate tačke pritiska.
Prednosti otpornih ekrana su osjetljivost na pritisak bilo kojeg predmeta, niska cijena, jednostavan dizajn i tačnost. Glavni nedostatak je krhkost: gornji sloj plastike je lako rezati ili bušiti, nakon čega će se kontakt prekinuti i senzor neće raditi.
Otporni senzori također imaju relativno nisku transparentnost (do 80%), pa se od 2010. godine više ne koriste na pametnim telefonima. Danas se takav ekran osjetljiv na dodir može naći samo u jeftinim telefonima kineske proizvodnje.
Kapacitivni senzori
Kapacitivni senzori za pametne telefone sastoje se od staklene ploče prekrivene prozirnim provodljivim slojem i četiri ugaona senzora. Na njega se dovodi slaba naizmjenična struja, čije curenje pri dodiru registruju senzori, izračunavajući koordinate pritiska. Pored činjenice da takvi ekrani osetljivi na dodir reaguju samo na dodir predmeta sa električnom provodljivošću, oni imaju nisku tačnost i nisu u stanju da istovremeno percipiraju nekoliko klikova.
Kapacitivni projekcijski senzori
Najčešći tip senzora na modernim pametnim telefonima. Predstavljaju razvoj prethodnog tipa. Umjesto provodnog sloja, na panel se nanosi mreža elektroda, koje su također pod naponom. U trenutku dodirivanja prsta, koji djeluje kao kondenzator, javlja se struja curenja, čiju lokaciju izračunava kontroler. Ovaj dizajn omogućava praćenje više dodira (trenutno do 10, više - nema smisla) u isto vrijeme.
Osnovni dizajn ovakvih ekrana osjetljivih na dodir modificiraju proizvođači mobilnih uređaja. Na modernim OGS ekranima pametnih telefona, osjetljive elektrode mogu se montirati direktno između kristala (ili dioda) matrice, a zbog otpornosti na oštećenja ekran je prekriven kaljenim staklom.
Ranije se praktikovalo i razdvajanje zaštitnog stakla i senzorskog sloja: elektrode su nanesene na prozirni film, koji je odozgo bio prekriven staklom. Ovaj pristup je omogućio da senzor ostane u funkciji čak iu prisustvu ozbiljnih oštećenja (pukotine, strugotine).
Sjajan post sa omgadget.ru o tome kako funkcioniraju ekrani osjetljivi na dodir. Odavno sam želeo da znam zašto se iPhone-om može kontrolisati prstom, ali ne, na primer, olovkom
Današnji ekrani osjetljivi na dodir dijele se na nekoliko tipova u zavisnosti od fizičkog principa rada: otporni (četvoro-, peto- ili osmožični), kapacitivni, projektovano-kapacitivni, matrični, ekrani na bazi površinskih akustičnih talasa, optički, deformacioni i infracrveni. ekrani...
Postoji još više patentiranih imena tehnologija - nekoliko desetina. Najrašireniji su otporni i kapacitivni ekrani, a ostali su ili beznadežno zastarjeli ili visoko specijalizirani.
Otporni ekran
Najjednostavniji tip otpornog štita za implementaciju je četverožilni. Sastoji se od staklene ploče i fleksibilne plastične membrane presvučene tankim provodljivim premazom. Prostor između stakla i membrane ispunjen je mikroizolatorima koji pouzdano izoliraju vodljive površine. Na rubovima svakog sloja nalaze se tanke metalne ploče - elektrode. U zadnjem sloju sa otpornim materijalom nalaze se okomito, au prednjem sloju - horizontalno, što je neophodno za izračunavanje koordinata. Kada se ekran pritisne, panel i membrana se zatvore, poseban senzor registruje promjenu otpora na mjestu pritiska i pretvara je u signal. Poboljšana varijacija su ekrani osjetljivi na dodir sa osam žica. Njihova preciznost je veća, međutim, pouzdanost i izdržljivost su slabi.
Petožilni štit je pouzdaniji zbog činjenice da je otporni premaz na membrani zamijenjen provodljivim, koji će nastaviti raditi čak i s oštećenom membranom. Stražnji prozor je obložen sa četiri elektrode pod stalnim naponom u uglovima. Ali peta elektroda je izlaz prednjeg provodnog sloja. Čim dodirnete ekran, gornji i donji sloj će se zatvoriti, a kontroler će prvo popraviti promjenu napona na prednjem sloju, odnosno samu činjenicu dodira. Zatim, prvo na stražnjem sloju, dvije elektrode su uzemljene vodoravno, a zatim dvije druge, ali okomito.
LG Optimus GT 540
Kapacitivni ekrani osetljivi na dodir
Kapacitivni (kao površinski kapacitivni) ekran je složeniji i koristi činjenicu da ljudsko tijelo i ekran formiraju kondenzator koji provodi naizmjeničnu struju.Takav ekran je staklena ploča prekrivena prozirnim otpornim materijalom kako bi se omogućio električni kontakt s tijelom. Elektrode smještene na uglovima ekrana primjenjuju mali naizmjenični napon na vodljivi sloj. Prilikom dodirivanja ekrana prstom ili drugim provodljivim predmetom, kroz navedeni kondenzator curi naizmjenična struja. Što je prst bliže elektrodi, to je manji otpor ekrana, što znači da je struja veća. Sve to registruju senzori koji prenose informacije na dalju obradu do procesora.
Kapacitivni ekrani osetljivi na dodir su izdržljivi i mogu izdržati do 200 miliona klikova. Njihova tačnost je nešto bolja od otpornih, a njihova transparentnost prelazi 90%. Međutim, takvi displeji se boje neprovodnih tekućina.
iPhone 3G
Matrični ekrani osetljivi na dodir
Ovdje je dizajn vrlo sličan otpornom ekranu, ali pojednostavljen do sramote. Horizontalni provodnici se nanose na staklo, a vertikalni na membranu. Kada dodiruju ekran, provodnici se dodiruju i ukrštaju.Procesor prati koji su provodnici zatvoreni, a zatim lako izračunava koordinate štampe. To je sve. Takvi ekrani imaju veoma nisku tačnost u poređenju sa drugim tipovima ekrana osetljivih na dodir, pa se dugo vremena nisu koristili. Matrični panel može biti i samo panel dugmadi koji se nalaze na nišama provodnika.
Projektovani kapacitivni ekrani osetljivi na dodir
Ali projektovani kapacitivni displeji podržavaju istovremene pritiske na nekoliko mesta, iako imaju još složeniju strukturu. Na unutrašnjoj strani takvog ekrana nanesena je mreža elektroda, pri kontaktu s kojom se formira kondenzator. Na mjestu gdje se kondenzator formira mijenja se njegov električni kapacitet, a kontroler određuje tačku sjecišta elektroda. Onda je sve kao i obično - kontroler, proračuni, koordinate.
Ako dodirnete ekran na različitim mjestima, tada se formira nekoliko kondenzatora, što omogućava implementaciju multitouch tehnologije.
iPad 2
Infracrveni mrežni ekran
Princip rada infracrvene dodirne ploče je jednostavan i donekle sličan matričnom.Samo ovdje se vertikalni i horizontalni provodnici zamjenjuju infracrvenim zracima. Oko takvog displeja je okvir sa ugrađenim emiterima i prijemnicima. U trenutku dodirivanja takvog displeja, neki snopovi se preklapaju i ne stignu do odredišta - prijemnika. Nadalje, kontroloru neće biti teško izračunati mjesto kontakta.
Takvi displeji savršeno propuštaju svjetlost i izuzetno su izdržljivi, jer uopće nemaju osjetljivu prevlaku. Međutim, nisu baš precizni i boje se kontaminacije. Ogromni okviri do 150" sada su dostupni za korištenje u kombinaciji s projektorom ili konvencionalnim monitorom.
Sony Reader PRS-650
Površinski akustični talasi (SAW) ekrani osetljivi na dodir
Ovaj ekran zastrašujućeg naziva je staklena ploča sa piezoelektričnim pretvaračima (PEP) ugrađenim u uglove. Reflektivni i prijemni senzori nalaze se oko perimetra displeja. Kontroler generiše signale visoke frekvencije i šalje ih sondi. To, zauzvrat, pretvara ovaj signal u akustične vibracije, koje se reflektiraju od reflektirajućih senzora. Reflektirane talase tada primaju prijemnici i šalju nazad u sondu da se ponovo konvertuju u električni signal. Kada prstom dodirnete ekran, apsorbuje se deo akustične energije. Prijemnici prihvataju ovu promjenu, a sofisticirani procesor izračunava poziciju dodirne tačke.Glavna prednost ekrana na surfaktantu je mogućnost praćenja ne samo koordinata tačke, već i sile pritiska, zbog činjenice da stepen apsorpcije akustičnih talasa zavisi od veličine pritiska na površini. tačka kontakta. Ovaj uređaj ima veoma visoku transparentnost, budući da se prikaz slike sa ekrana odvija bez ikakvih prepreka u vidu provodnih slojeva, kao što je to urađeno kod otpornih ekrana. Takvi ekrani su teški za implementaciju, ali prilično izdržljivi. Mogu izdržati do 50 miliona dodira i često se koriste u slot mašinama, zaštićenim informacionim sistemima i obrazovnim institucijama. Glavni nedostatak SAW ekrana je kvar u prisustvu vibracija i buke, kao i kada je ekran prljav.
Gotovo cijeli svijet visokih tehnologija već je zarobljen modom za ekrane osjetljive na dodir. Sada skoro svaki plejer ili mobilni telefon ima ekran osetljiv na dodir, a opšti obim takve tehnologije prikaza mnogo je značajniji. Danas na tržištu postoje različite vrste ekrana osjetljivih na dodir, ovisno o tehnologiji koju koriste.
To je uređaj fokusiran na unos i izlaz informacija putem ekrana osjetljivog na dodir. Ekrani modernih uređaja ne prikazuju samo slike, već i mogućnosti interakcije s njima. U početku je takva veza bila omogućena pomoću dugmadi poznatih svima, zatim se pojavila druga vrsta manipulatora, nazvana miš, što je uvelike olakšalo proces. Za rad ovog uređaja potrebna je horizontalna površina, što je prilično nezgodno kada koristite mobilni telefon. Tu je dobro došao dodatak uobičajenom ekranu u vidu ekrana osetljivog na dodir. Element osjetljiv na dodir sam po sebi nije ekran, to je dodatni uređaj koji se nalazi izvana na vrhu ekrana, a štiti i namijenjen je unosu koordinata dodirivanjem uređaja za unos ili prstom. Postoje različite vrste ekrana osetljivih na dodir. Vrijedi ih razmotriti malo detaljnije.
Vrste ekrana osjetljivih na dodir i njihova upotreba u elektroničkim uređajima
Tehnologija ekrana osetljivog na dodir u početku se koristila za džepne računare, ali je u ovom trenutku dobila mnogo širu primenu, od plejera do kamera. Budući da je takav kontrolni mehanizam vrlo zgodan, koristi se za moderne bankomate, tablet terminale, razne elektronske imenike i druge uređaje. Tehnologija ekrana osetljivog na dodir je veoma zgodna u slučajevima kada vam je potreban trenutni pristup kontrolisanom uređaju bez ikakve pripreme i uz maksimalnu interaktivnost: kontrolni elementi se menjaju u zavisnosti od toga koja funkcija je aktivirana.
Vrste ekrana osetljivih na dodir: kapacitivni, otporni, projektovano-kapacitivni i drugi (manje popularni). Pored ovih tipova, postoje i infracrveni i matrični displeji, ali njihova preciznost je toliko niska da je njihov opseg primene potpuno ograničen.
Otporni ekrani na dodir
Ovi displeji su najjednostavniji uređaji. Takav panel uključuje provodljivu podlogu i plastičnu membranu, koji imaju određeni otpor. Kada se membrana pritisne, dolazi do kratkog spoja sa podlogom, što prisiljava provodnu elektroniku da odgovori na otpor koji se stvorio između rubova ovih elemenata, a zatim izračunava koordinate tačke koja je pritisnuta. Ovi ekrani su vrlo jednostavnog dizajna, jeftini su, a imaju i odličnu otpornost na prljavštinu. Glavna prednost ovog tipa senzora je da je osjetljiv na svaki dodir. Nedostatak je visoka osjetljivost na mehanička oštećenja koja zahtijevaju upotrebu posebnog panela.Takvi paneli dobro rade na niskim temperaturama.
Kapacitivna senzorska tehnologija radi na potpuno drugačiji način. Ovo se zasniva na principu da objekt velikog kapaciteta može provesti električnu struju. Na staklo se nanosi elektroprovodljivi sloj, a na sva četiri ugla primjenjuje se naizmjenični napon. Kada dodirnete ekran uzemljenim predmetom veće snage, dolazi do curenja struje. Upravljačka elektronika registruje ova curenja, određujući koordinate.
Ovaj članak ukratko i jasno opisuje glavne vrste ekrana osjetljivih na dodir koji su dobili najveću popularnost.
