تکنولوژی مقاومتی

به علاوه: دقت و حساسیت بالا. منهای: روشنایی کم و غیر قابل قبول بودن لمس با اجسام تیز.

تکنولوژی پل

به علاوه: وضوح بالا، زمان پاسخ سریع، کیفیت تصویر خوب و منبع طولانی. منفی: فقط به تماس با انگشت واکنش نشان می دهد.

تکنولوژی SAW (امواج آکوستیک سطحی)

به علاوه: حساسیت بالا، روشنایی بالا و قیمت پایین. منفی: حساسیت به عوامل خارجی، یعنی نوسانات دما و فشار روی کار آنها تأثیر می گذارد.

مانیتورهای مادون قرمز

این تکنیک قابل اعتمادترین و بادوام ترین است. تعداد لمس ها، افت دما، شرایط آب و هوایی - بر عملکرد صفحه تأثیر نمی گذارد. منفی: آنها به هر لمس و نور خورشید واکنش نشان می دهند. اما این اشکال به ویژه قابل توجه نیست، فقط لازم است یک برنامه امنیتی نصب شود که نیاز به تایید عملیات دارد.
همانطور که می بینید، مانیتورهای لمسی، اگرچه بدون اشکال نیستند، اما برای اهداف خاصی به اندازه کافی خوب هستند.

طراحی ها و فناوری های پیشرفته مانیتور

فناوری جوهر الکترونیکی

امروزه، اکثر کاربران رایانه شخصی هنوز ترجیح می دهند متن را روی کاغذ بخوانند. علاوه بر عادت درک اطلاعات از یک ورق کاغذ، عوامل عینی نیز وجود دارد مانند میزان نور بازتاب شده از صفحه نمایش (که با ضریب انعکاس مشخص می شود) و کنتراست (نسبت شدت شار نور منعکس شده از صفحه نمایش). نواحی سفید و سیاه تصویر).
حتی در آخرین مدل های مانیتور، بازتاب و کنتراست تقریباً نصف مثلاً یک صفحه در کتاب است. علاوه بر این، پرینت‌ها زاویه دید وسیع‌تری دارند و می‌توان آن‌ها را برای آسان‌تر خواندن شکل داد. به طور کلی، البته خواندن متن روی کاغذ راحت‌تر است (ظاهراً به همین دلیل است که حتی با ظهور اینترنت، نسخه‌های کاغذی همچنان وجود دارند).
بنابراین در تولید مانیتورهای رایانه شخصی، فناوری جوهر الکترونیکی(جوهر الکترونیکی - " جوهر الکترونیکی") توسط Philips، E Ink و Bell Labs ساخته شده است.
آزمایشگاه های بل یک ورق پلاستیکی انعطاف پذیر با قابلیت نمایش ساده ترین نمادهای گرافیکی را به عموم مردم معرفی کرده است. ضخامت جدید بیش از یک میلی متر نیست، که امکان مقایسه آن را با یک ورق کاغذ فراهم می کند، زیرا دارای کشش نسبتاً بالایی است و به اندازه کافی قوی است. اکنون اندازه یک نقطه روی چنین ورقی خیلی کوچک نیست، اما در آینده برنامه ریزی شده است که اندازه آن را به چند میکرون (مانند مانیتورهای مدرن یا حتی کمتر) کاهش دهد.
استفاده از چنین فناوری هایی امکان تولید نه تنها را فراهم می کند صفحه نمایش های تخت، اما دارای قابلیت رول کردن و/یا شکل دلخواه است. مشکل اصلی در این فناوری ها این است که چگونه می توان بستر شیشه ای را جایگزین کرد؟ اگر از پلاستیک استفاده کنیم، انعطاف پذیری فراهم می شود، اما برخلاف شیشه، اجازه عبور اکسیژن و آب را می دهد که وجود آنها با خواص الکترولومینسانس دیودهای آلی سازگار نیست. بنابراین در حالی که نمایشگرهای OLED منعطف بیش از دو تا سه هفته زنده نمی‌مانند، اما آزمایشگاه‌های تحقیقاتی گزارش می‌دهند که طی چند سال آینده امکان شروع تولید انبوه آنها وجود خواهد داشت.
عنصر اصلی نمایشگرهای ایجاد شده توسط E - Ink ماتریسی از میکروکپسول ها است که هر کدام حاوی ذرات با بار مثبت رنگ سفید و ذرات با بار منفی سیاه است. هنگامی که یک بار منفی به کپسول وارد می شود، ذرات سفید (با بار مثبت) تحت تأثیر نیروهای کولن دفع می شوند و به قسمت بالایی کپسول می روند، جایی که ناظر آنها را می بیند. و هنگامی که بار مثبت اعمال می شود، قسمت بالای کپسول سیاه می شود. این روش گرفتن تصویر کنتراست رنگی بالا و عریض را فراهم می کند زاویه دید... علاوه بر این، اکنون فناوری‌هایی در حال توسعه هستند که استفاده از سطوحی با ترکیب و شکل کاملاً دلخواه را به عنوان بستری برای لایه‌ای از چنین میکروکپسول‌هایی ممکن می‌سازد. کار برای ایجاد نمایشگرهای رنگی بر اساس "جوهر الکترونیکی" در حال انجام است، که در آن اصل به دست آوردن رنگ مشابه سیستم فیلترهای قرمز، زرد و سبز مورد استفاده در نمایشگرهای LCD خواهد بود.

توسعه فناوری های حسگر

فناوری های حسگر به طور فعال به بازار رایانه روسیه حمله می کنند. رونمایی از این سیستم ها بیش از چهار سال پیش انجام شد، اما رشد سریع بازار تنها در تابستان امسال آغاز شد، زمانی که کیوسک های اطلاعات حسی در ایستگاه های مترو مسکو، در هتل های بزرگ و در ایستگاه های راه آهن ظاهر شدند. برخی از آنها در چارچوب پروژه سیستم اطلاعات شهر مسکو نصب شده اند، برخی دیگر - به عنوان پروژه های شرکت های فردی.

همه این کیوسک ها دارای یک رابط راحت و واقعا دوستانه هستند که به کاربر بی تجربه نیز اجازه می دهد تا به راحتی یک سیستم اطلاعاتی پیچیده را مدیریت کند.

برای دستیابی به این سادگی و راحتی صفحه نمایش لمسی اجازه می دهد. برای اولین بار، فناوری حسگر بیش از 25 سال پیش ظاهر شد، زمانی که متخصصان شرکت آمریکایی ELO TouchSystems فناوری مقاومت الکترود را توسعه دادند که امکان دستیابی به ترکیبی نادر از قابلیت اطمینان بالا و دقت تضمین شده با سازگاری شگفت انگیز را فراهم می کند. این پیشرفت به توسعه فناوری حسگر انگیزه داد. صفحه نمایش های لمسی با استفاده از اصل امواج صوتی سطحی (ELO TouchSystems)، تغییرات ظرفیت توزیع شده (MicroTouch)، امواج مادون قرمز و فناوری مقاومتی 4 الکترود (تعدادی از شرکت های تایوانی) شروع به ظاهر شدن در بازار کردند.

بیایید ویژگی های انواع مختلف پیاده سازی رابط لمسی را در نظر بگیریم.

تکنولوژی مقاومتی 5 الکترود

فضای بین شیشه و پلاستیک توسط میکرو عایق ها ("نقطه") که توسط ELO TouchSystems ثبت شده است، جدا می شود که به طور مساوی در منطقه فعال صفحه نمایش توزیع می شود. آنها به طور قابل اعتمادی سطوح رسانا را عایق می کنند. هنگامی که فشار داده می شود، این سطوح به یکدیگر برخورد می کنند. تغییر مقاومت توسط کنترل کننده ثبت شده و به کامپیوتر منتقل می شود. مزیت AccuTouch قابلیت اطمینان بالای آن است. صفحه نمایش به آلودگی و محیط های تهاجمی کاملاً غیر حساس است. صفحه لمسی AccuTouch به یک کنترلر متصل می شود که سیگنال های سطح صفحه را پردازش می کند و آنها را به مختصات لمسی (X و Y) تبدیل می کند که به گذرگاه سیستم کامپیوتر ارسال می شود و مانند سیگنال های استاندارد ماوس پردازش می شود.

اصل امواج صوتی سطحی (SAW)

صفحه نمایش بر اساس این اصل (IntelliTouch) به شکل یک صفحه شیشه ای با مبدل های پیزوالکتریک واقع در گوشه های صفحه ساخته شده است. یک کنترلر مخصوص سیگنال الکتریکی با فرکانس بالا را برای آنها ارسال می کند که به امواج صوتی تبدیل می شود. امواج توسط مجموعه ای از حسگرها که در امتداد لبه های پانل قرار دارند منعکس می شوند. سنسورهای گیرنده امواج منعکس شده را جمع آوری می کنند و آنها را به مبدل ها می فرستند که داده های دریافتی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند که می تواند توسط کنترل کننده تجزیه و تحلیل شود. ویژگی این فناوری این است که مختصات لمسی نه تنها در امتداد محورهای X و Y بلکه در امتداد محور Z نیز محاسبه می شود.

اصل تغییر ظرفیت توزیع شده

صفحه نمایش به شکل یک صفحه شیشه ای ساخته شده است که یک لایه رسانا روی آن اعمال می شود، یعنی سطح صفحه یک خازن توزیع شده است که هنگام لمس تغییر می کند. این تغییرات توسط کنترلر ثبت و پردازش می شود و سپس مختصات لمسی را محاسبه می کند.

فناوری مادون قرمز

صفحه نمایش به شکل یک قاب با ردیف هایی از ساطع کننده های مادون قرمز ساخته شده است که یک توری ایجاد می کند. ظاهر یک جسم خارجی در توری توسط کنترل کننده ثبت می شود، پردازش می شود و به کامپیوتر منتقل می شود.

از نظر ساختاری، صفحات لمسی به شکل یک پایه شیشه ای ساخته می شوند که انحنای سطح یک لوله پرتو کاتدی یا ماتریس کریستال مایع یک مانیتور را تکرار می کند. صفحه نمایش های کروی، FST، استوانه ای و تخت در بازار وجود دارد که به شما امکان می دهد بهترین گزینه را برای هر مانیتوری انتخاب کنید.

استثناها صفحه نمایش هایی با استفاده از امواج مادون قرمز و صفحه نمایش های SecureTouch «مقاوم در برابر خرابکاری» از ELO هستند. اولین ها، همانطور که قبلا ذکر شد، به شکل یک قاب ساخته می شوند که روی مانیتور قرار می گیرد. دومی ها در جلوی مانیتور نصب می شوند. این به این دلیل است که SecureTouch یک صفحه نمایش لمسی مقاوم است. SecureTouch که بر اساس فناوری سورفکتانت توسعه یافته است، قادر به مقاومت در برابر حملات سخت است. با وجود خراش هایی که هر صفحه لمسی دیگری را خراب می کند به کار خود ادامه می دهد و می تواند در برابر ضربه اشیاء سنگین مقاومت کند. SecureTouch مبتنی بر شیشه‌های آنیل شده یا سکوریت شده با ضخامت 0.25 "یا 0.5" است.

صفحه نمایش های لمسی در این کلاس با مشخصات UL (UL-1950) آزمایش می شوند. یک توپ فولادی به وزن یک کیلوگرم چندین بار از ارتفاع 51.5 اینچی (تقریباً 131 سانتی متر) روی سطح صفحه پرتاب می شود. SecureTouch بدون آسیب سطحی یا خراش امتحان را انجام می دهد.

در ابتدای سال جاری، نوع دیگری از صفحه نمایش لمسی ظاهر شد. این صفحه نمایش های ELO Scribex هستند. Scribex ورود دست نویس اطلاعات را به یک سیستم کامپیوتری امکان پذیر می کند. به این ترتیب مشکلات مبرم اپلیکیشن های بانکی و تجاری حل می شود. راه حل جدید به کاربران کمک می کند تا از دردسر مجوز دسترسی و پر کردن اسناد مختلف از صفحه کلید جلوگیری کنند. صفحه نمایش ها با استفاده از فناوری مقاومتی 5 الکترود ساخته شده اند. وضوح بالا و سرعت اسکن بالا به شما این امکان را می دهد که امضایی را با کیفیت کافی برای شناسایی آن توسط اکثر برنامه ها وارد کنید.

آنها به طور کامل از یک ماوس استاندارد تقلید می کنند. درایور به شما اجازه می دهد تا حالت های واکنش را برای کلیک کردن، رها کردن، دو بار ضربه زدن و حتی دکمه سمت راست ماوس را تنظیم کنید. درایورهای موجود برای DOS، Windows 3.x، Windows 95، Windows NT و تعدادی از سیستم‌های UNIX، OS / 2، Apple Macintosh.

انواع مختلفی از کنترلرهای صفحه لمسی موجود است که در نحوه ارتباط آنها با رایانه با یکدیگر تفاوت دارند. کنترلرهای PC-Bus در شکاف توسعه مادربرد قرار می گیرند، کنترلرهای سریال به پورت سریال متصل می شوند. دومی می تواند هم خارجی و هم داخلی باشد که مستقیماً در مانیتور تعبیه شده است. یک سری از کنترلرهای PCMCIA برای کار در رایانه های شخصی قابل حمل موجود است.

فناوری لمسی دارای تعدادی ویژگی است که آن را در بسیاری از کاربردها ضروری می کند. اولین آنها اجرای نگرش ذاتی ژنتیکی "لمس کردن یک شی مورد علاقه" است. طبیعی است که انسان برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن شیء را لمس کند. این به طور شهودی اتفاق می‌افتد و منجر به تضاد درونی نمی‌شود که گاهی اوقات ابزارهای ورودی سنتی ایجاد می‌کنند. این ویژگی به طور ایده آل مشکل یک رابط کاربر پسند در سیستم های مرجع و اطلاعات طراحی شده برای دسترسی انبوه را حل می کند.

ویژگی دوم حداکثر محافظت در برابر خطاهای اپراتور است. بسیاری از مردم احتمالاً صفحه کلیدهای مهر و موم شده روی صندوق های فروشگاه ها را به یاد دارند. قرار دادن غیرمنطقی کلید و بارهای زیاد منجر به خطاهای تایپی می شود. بنابراین، صندوقداران یک راه ساده پیدا کردند و کلیدهای به ندرت مورد استفاده را با جعبه کبریت پوشانیدند.

هنگام استفاده از ورودی لمسی، صفحه کلید روی صفحه نمایشگر به صورت برنامه ریزی شده تولید می شود. این به شما امکان می دهد اپراتور را بیش از حد بارگذاری نکنید و فقط کلیدهایی را که در حال حاضر استفاده می شوند نمایش دهید. علاوه بر این، می توانید اندازه و رنگ بهینه کلیدها را انتخاب کنید.

ورودی لمسی همچنین احتمال هک و دستکاری یک سیستم کامپیوتری را کاهش می دهد.

این ویژگی‌ها و سایر ویژگی‌ها، فناوری حسگر را برای استفاده به عنوان پایانه‌های POS، در پزشکی، در صنعت (ترمینال کنترل فرآیند)، در برنامه‌های کاربردی دسترسی انبوه، در تجارت امنیتی (سیستم شناسایی و هدایت دستگاه‌های ردیابی)، در برنامه‌های مالی بهینه می‌کنند.

در حال حاضر، راه حل های مبتنی بر ورودی لمسی با موفقیت در سازمان های مختلف در مسکو، سنت پترزبورگ و بسیاری از شهرهای دیگر استفاده می شود.

سیستم های حسگر KVARTA، http://www.quarta.msk.ru/ucc/ -

فناوری لمسی 27 مه 2011

راحت تر از دکمه ها و چرخ ها

تعجب می کنم که آیا آنها حدس می زنندهنری ادوارد رابرتزومارتین کوپر،ساخت اولین کامپیوتر شخصی جهانو یک تلفن همراه، اوهکهپحدود نیم قرن ناپدید خواهد شد و استفاده از وسایل ارتباطی آشنا - صفحه کلید، موس و جوی استیک - در پس زمینه محو خواهد شد؟

امروزه یک روش کاملاً متفاوت از تعامل بین یک شخص و یک رایانه ثابت یا لپ تاپ ظاهر شده است - این است تکنولوژی حسگر، که در کیوسک های اطلاعات صفحه لمسی سلف سرویس و پایانه های پرداخت نیز کاربرد فعالی پیدا کرده اند و فرآیند "ارتباط" بین مصرف کننده و تجهیزات پیشرفته را بسیار ساده کرده اند. تجهیزات مدرن صفحه نمایش لمسی آنقدر جذاب و شهودی شده اند که حتی کاربران آموزش ندیده نیز می توانند با آن کار کنند.

فن‌آوری‌های حسی مبتنی بر تأثیر چهار نوع امواج اساسی است: مقاومتی، سطحی-آکوستیک، خازنی سطحی و مادون قرمز و به فرد اجازه می‌دهد در درخواست اطلاعات، پرداخت‌ها و سفارش‌ها و غیره مشارکت مستقیم (تماسی) داشته باشد.

همانطور که تمرین نشان می دهد، برای مشتریان ما مهم است که در مورد فن آوری های لمسی بیشتر بدانند، بنابراین در وب سایت ما شرحی از فن آوری های لمسی اساسی را منتشر می کنیم که اساس توسعه صفحه نمایش های لمسی را تشکیل می دهند:

تکنولوژی سنسور مقاومتی

اصل عملکرد یک صفحه نمایش مقاومتی بر اساس عملکرد امواج مقاومتی است. چنین صفحه نمایش دارای ساختار چند لایه است و از پانل شیشه ای و غشای پلاستیکی انعطاف پذیر، که در آن nو پانل و غشاء به صورت مقاومتی پوشش داده شده اند.

فضای بین شیشه و غشاء با میکرو عایق ها پر شده است که به طور مساوی در سطح فعال صفحه نمایش توزیع می شوند و به طور قابل اعتمادی سطوح رسانا را عایق می کنند. هنگامی که غشا فشرده می شود، پوشش های مقاومتی بسته می شوند و یک کنترل کننده ویژه تغییر مقاومت بین الکترودها را ثبت می کند و این تغییر را به مختصات تبدیل می کند.

بین صفحه نمایش های مقاومتی چهار و پنج سیم تمایز قائل می شود. روی یک غشای پنج سیم

پوشش مقاومتی با یک رسانا جایگزین می شود. این اجازه می دهد تا صفحه مقاومتی حتی با بریدگی های روی غشاء عملیاتی بماند، چنین صفحه ای قابل اعتمادترین در نظر گرفته می شود.

صفحه نمایش های لمسی مقاومتی خود را در بخش خدمات POS، صنعت، پزشکی و حمل و نقل ثابت کرده اند و حداکثر مقاومت در برابر آلودگی، قابلیت اطمینان و دوام را ارائه می دهند. صفحه نمایش می تواند 35 میلیون لمس تک نقطه ای را تحمل کند.

فناوری سنسور صوتی سطحی (SAW).

چنین صفحه نمایش هایی بر اساس فناوری امواج صوتی سطحی کار می کنند.ویک پنل شیشه ای است که به شما امکان می دهد بالاترین کیفیت تصویر را روی صفحه نمایش لمسی دریافت کنید.

چنین صفحه نمایش هایی بر اساس اصل استفاده از مبدل های صدای پیزوالکتریک مینیاتوری ساخته شده اند که برای انسان قابل شنیدن نیستند و در سه گوشه صفحه نمایش نصب شده اند. این سیگنال به یک موج صوتی اولتراسونیک هدایت شده در امتداد سطح صفحه تبدیل می شود و خود صفحه نمایش به صورت یک ماتریس دیجیتال به برنامه کنترل سنسور ارائه می شود که هر مقدار آن مربوط به یک نقطه خاص از سطح صفحه نمایش است. بازتابنده های ویژه موج صوتی را در تمام سطح صفحه پخش می کنند. با لمس صفحه، تصویر انتشار ارتعاشات صوتی، که توسط سنسورها ثبت می شود، تغییر می کند. با تغییر ماهیت ارتعاشات می توانید مختصات اغتشاشات و نیروی فشار را محاسبه کنید.

صفحه نمایش لمسی بر اساس فناوری امواج صوتی سطحی، حداکثر شفافیت و کیفیت تصویر بالا را ارائه می دهد، حتی در صورت وجود خط و خش نیز کار می کند، مختصات و قدرت لمس دقیق را ثبت می کند، دارای پوشش ضد انعکاس است. صفحه نمایش لمسی می تواند به لمس انگشت، دستکش و قلم پاسخ دهد.

تکنولوژی حسگر مادون قرمز

پنل های لمسی مادون قرمز به دو روش بسیار پیچیده کار می کنند.

تکنیک اول مبتنی بر استفاده از تغییر در گرمای تولید شده در سطح پانل است. این روش چندان کاربردی نیست زیرا نیاز به گرم نگه داشتن دست ها در هر زمان دارد.

تکنیک دیگر شامل قرار دادن حسگرهای مادون قرمز در اطراف محیط پانل است که در هنگام لمس، وقفه در جریان پرتوهای نور بالای سطح صفحه نمایش را تشخیص می دهند. اگر یکی از پرتوهای مادون قرمز توسط یک جسم خارجی که در محدوده پرتوها قرار گرفته است مسدود شود، پرتو از رسیدن به عنصر گیرنده متوقف می شود که بلافاصله توسط کنترل کننده ریزپردازنده ثابت می شود. به این ترتیب مختصات مماس محاسبه می شود. توجه داشته باشید که فرقی نمی کند کدام یک از اقلام (انگشت، خودکار، دستکش) در فضای کاری صفحه لمسی مادون قرمز قرار گیرد.

پنل های لمسی مادون قرمز به عنوان بادوام ترین سطح در نظر گرفته می شوند و بیشتر در موسسات آموزشی (به عنوان پانل های تعاملی بزرگ)، پزشکی، سازمان های دولتی و دولتی، ماشین های بازی و کاربردهای نظامی استفاده می شوند.

خازنی(الکترواستاتیک) یا تکنولوژی خازنی سطحی.

دو نوع صفحه نمایش خازنی وجود دارد: سطح خازنی و پروجکشن خازنی. در هر دو مورد، کنترل نه با فشار دادن، بلکه با لمس صفحه نمایش انجام می شود. این فناوری مبتنی بر توانایی انسان برای هدایت جریان الکتریکی است.

یک صفحه نمایش لمسی خازنی (الکترواستاتیک) مقداری بار الکتریکی دارد. با لمس صفحه نمایش لمسی، شخص کمی تصویر شارژ را تغییر می دهد و بخشی از شارژ را تا حد فشار بر عهده می گیرد. سنسورهای صفحه نمایش در هر چهار گوشه قرار دارند و جریان شارژ روی صفحه را کنترل می کنند و مختصات لمس را تعیین می کنند.

صفحه نمایش های خازنی نیز با قابلیت اطمینان و درجه شفافیت و دوام بالا متمایز می شوند - توانایی فشار دادن تا یک میلیارد بار در یک مکان. با این حال، به عنوان یک قاعده، هنگام کار با چنین صفحه نمایش، نمی توانید از یک شی کمکی (قلم، دستکش، و غیره) استفاده کنید - فقط انگشت خود. اگرچه در حال حاضر چنین صفحه نمایش های خازنی وجود دارد که می توان با قلم مخصوص این نوع صفحه کار کرد.

مانیتورهای لمسی خازنی شفافیت خوبی دارند، بادوام هستند، بنابراین به شدت در مکان های شلوغ استفاده می شوند: مراکز خرید و سرگرمی، سوپرمارکت ها، دفاتر بلیط هوایی و راه آهن، در خیابان و غیره.

همچنین فن آوری های جدید حسگر دیگری نیز وجود دارد، مانند چند لمسیبا عملکرد سیستم های ورودی لمسی که به طور همزمان مختصات دو یا چند نقطه لمسی را تعیین می کند.

اخیراً طرح‌های عملیات بدون تماس با صفحه لمسی شروع به توسعه و اعمال فعال کرده‌اند. سنسورهای صفحه لمسی مدرن به گرما، حرکت دست پاسخ می دهند و نیازی به لمس صفحه نمایش نیست. چنین سیستمی از حسگرها حرکت انگشت را در فاصله حداکثر دو سانتی متری از سطح صفحه نمایش ثبت می کند.

کاربرد و توسعه فناوری های حسگر امروزه انگیزه جدیدی به توسعه پزشکی، خودروسازی، آموزش، بانکداری، فناوری خانه های هوشمند، بازی ها و سرگرمی ها، خدمات و تجارت و بسیاری موارد دیگر در حال تغییر است.

20.07.2016 14.10.2016 توسط Whymuchka

تاریخچه ایجاد صفحه نمایش لمسی.

امروزه یک صفحه نمایش لمسی یا بهتر است بگوییم یک صفحه نمایش با قابلیت وارد کردن اطلاعات از طریق لمس، هیچ کس را شگفت زده نخواهد کرد. تقریباً تمام گوشی‌های هوشمند مدرن، رایانه‌های لوحی، برخی کتاب‌های الکترونیکی و سایر ابزارهای مدرن به دستگاه‌های مشابه مجهز هستند. تاریخچه این دستگاه ورودی فوق العاده چیست؟

اعتقاد بر این است که مادر اولین دستگاه حسگر جهان یک استاد آمریکایی در دانشگاه کنتاکی، ساموئل هرست است. در سال 1970، او با مشکل خواندن اطلاعات از تعداد زیادی نوار ضبط مواجه شد. ایده او برای خودکارسازی این فرآیند، انگیزه ای برای ایجاد اولین شرکت صفحه نمایش لمسی در جهان - Elotouch بود. اولین پیشرفت هیرس و همکارانش الوگراف نام داشت. در سال 1971 منتشر شد و از روش مقاومتی چهار سیم برای تعیین مختصات نقطه لمس استفاده کرد.

اولین دستگاه کامپیوتری با صفحه نمایش لمسی، سیستم PLATO IV بود که در سال 1972 به لطف تحقیقات انجام شده در چارچوب آموزش کامپیوتر در ایالات متحده متولد شد. دارای یک صفحه لمسی بود که از 256 بلوک (16×16) تشکیل شده بود و با شبکه ای از اشعه مادون قرمز کار می کرد.

در سال 1974، ساموئل هرست دوباره خود را احساس کرد. شرکتی که او تأسیس کرد، Elographics، یک پنل لمسی شفاف منتشر کرد و سه سال بعد، در سال 1977، آنها یک پنل مقاومتی پنج سیم را توسعه دادند. چند سال بعد، این شرکت با بزرگترین تولید کننده لوازم الکترونیکی زیمنس ادغام شد و در سال 1982 آنها به طور مشترک اولین تلویزیون مجهز به صفحه نمایش لمسی را منتشر کردند.

در سال 1983، شرکت سازنده تجهیزات کامپیوتری Hewlett-Packard کامپیوتر HP-150 را با یک صفحه نمایش لمسی که بر اساس اصل شبکه مادون قرمز کار می کرد، عرضه کرد.

اولین تلفن همراه با دستگاه ورودی حساس به لمس Alcatel One Touch COM بود که در سال 1998 عرضه شد. این او بود که به نمونه اولیه تلفن های هوشمند مدرن تبدیل شد ، اگرچه طبق استانداردهای امروزی دارای قابلیت های بسیار متوسطی بود - یک صفحه نمایش کوچک تک رنگ. یکی دیگر از تلاش‌ها برای گوشی‌های هوشمند با صفحه لمسی، اریکسون R380 است. همچنین دارای صفحه نمایش تک رنگ بود و در قابلیت های آن بسیار محدود بود.

صفحه نمایش لمسی به شکل مدرن خود در سال 2002 در مدل Qtek 1010/02 XDA که توسط HTC منتشر شد ظاهر شد. این یک صفحه نمایش تمام رنگی با وضوح نسبتا خوب بود و از 4096 رنگ پشتیبانی می کرد. او از فناوری مختصات لمسی مقاومتی استفاده کرد. اپل صفحه نمایش های لمسی را به سطح بالاتری رساند. به لطف آی‌فون او بود که دستگاه‌های دارای صفحه‌نمایش لمسی محبوبیت باورنکردنی به دست آوردند و توسعه Multitouch (تشخیص لمس با دو انگشت) آن‌ها، ورودی اطلاعات را بسیار ساده کرد.

با این حال، ظهور صفحه نمایش های لمسی نه تنها یک نوآوری راحت بود، بلکه برخی از ناراحتی ها را نیز به همراه داشت. دستگاه های الکترونیکی مجهز به حسگر نسبت به حمل خشن حساس تر هستند و بنابراین بیشتر خراب می شوند. حتی صفحه نمایش در آیفون شکسته می شود. خوشبختانه، حتی یک متخصص بی‌صلاحیت می‌تواند جایگزین آنها شود.

صفحه نمایش لمسی چگونه کار می کند

چنین کنجکاوی مانند صفحه نمایش لمسی - نمایشگری با قابلیت وارد کردن اطلاعات با فشار دادن ساده روی سطح آن با استفاده از قلم مخصوص یا فقط یک انگشت - مدتهاست که کاربران ابزارهای الکترونیکی مدرن را شگفت زده نمی کند. بیایید سعی کنیم بفهمیم که چگونه کار می کند.

در واقع، انواع مختلفی از صفحه نمایش لمسی وجود دارد. آنها در اصول زیربنای کارشان با یکدیگر تفاوت دارند. امروزه در بازار لوازم الکترونیکی مدرن با تکنولوژی بالا از حسگرهای مقاومتی و خازنی استفاده می شود. با این حال، ماتریس، طرح خازنی، با استفاده از امواج صوتی سطحی، مادون قرمز و نوری نیز وجود دارد. ویژگی دو مورد اول، رایج ترین، این است که خود سنسور از نمایشگر جدا شده است، بنابراین در صورت خرابی، حتی یک برقکار تازه کار نیز می تواند به راحتی آن را جایگزین کند. تنها کاری که باید انجام دهید این است که یک صفحه نمایش لمسی برای تلفن همراه یا هر وسیله الکترونیکی دیگری بخرید.

صفحه نمایش لمسی مقاومتی شامل یک غشای پلاستیکی انعطاف پذیر است که در واقع آن را با انگشت فشار می دهیم و یک صفحه شیشه ای. سطوح داخلی دو پانل با یک ماده مقاوم که در اصل یک رسانا است پوشیده شده است. یک میکرو عایق به طور مساوی بین غشا و شیشه قرار دارد. وقتی یکی از قسمت های سنسور را فشار می دهیم، لایه های رسانای غشاء و پانل شیشه ای در این نقطه بسته شده و تماس الکتریکی ایجاد می شود. مدار کنترل کننده سنسور الکترونیکی سیگنال حاصل از فشار دادن را به مختصات خاصی در ناحیه نمایشگر تبدیل می کند و آنها را به مدار کنترل خود دستگاه الکترونیکی منتقل می کند. تعیین مختصات یا بهتر است بگوییم الگوریتم آن بسیار پیچیده است و بر اساس محاسبه متوالی ابتدا مختصات عمودی و سپس افقی تماس است.

صفحه‌نمایش‌های لمسی مقاومتی کاملاً قابل اعتماد هستند، زیرا حتی زمانی که پانل فعال بالای صفحه کثیف است، به طور معمول عمل می‌کنند. علاوه بر این، به دلیل سادگی، ساخت آنها ارزان تر است. با این حال، آنها همچنین دارای معایبی هستند. یکی از اصلی ترین آنها عبور نور کم سنسور است. یعنی از آنجایی که سنسور به نمایشگر چسبانده شده است، تصویر آنچنان روشن و متضاد نیست.

صفحه نمایش لمسی خازنی. کار آن بر این واقعیت استوار است که هر جسمی که ظرفیت الکتریکی دارد، در این مورد انگشت کاربر، جریان الکتریکی متناوب را هدایت می کند. سنسور خود یک صفحه شیشه ای است که با یک ماده مقاوم شفاف پوشیده شده است که یک لایه رسانا را تشکیل می دهد. یک جریان متناوب با استفاده از الکترودها به این لایه اعمال می شود. به محض اینکه انگشت یا قلم یکی از قسمت های سنسور را لمس کند، جریان در آن نقطه نشت می کند. قدرت آن بستگی به نزدیک بودن تماس به لبه سنسور دارد. یک کنترل کننده ویژه جریان نشتی را اندازه گیری می کند و مختصات تماس را از مقدار آن محاسبه می کند.

یک سنسور خازنی، مانند یک سنسور مقاومتی، از آلودگی نمی ترسد، علاوه بر این، از مایع نمی ترسد. با این حال، نسبت به قبلی، شفافیت بالاتری دارد که باعث می شود تصویر روی نمایشگر واضح تر و واضح تر شود. نقطه ضعف سنسور خازنی از ویژگی های طراحی آن ناشی می شود. واقعیت این است که بخش فعال سنسور در واقع روی سطح خود قرار دارد، بنابراین در معرض سایش و آسیب است.

حالا بیایید در مورد اصول عملکرد سنسورهایی که امروزه کمتر محبوب هستند صحبت کنیم.

سنسورهای ماتریسی بر اساس اصل مقاومتی کار می کنند، اما در ساده ترین طراحی با اولین تفاوت دارند. نوارهای رسانای عمودی روی غشاء اعمال می شود، نوارهای افقی روی شیشه اعمال می شود. یا برعکس. هنگامی که فشار به یک منطقه خاص اعمال می شود، دو نوار رسانا بسته می شود و محاسبه مختصات تماس برای کنترل کننده بسیار آسان است.

نقطه ضعف این فناوری با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است - دقت بسیار پایین و از این رو عدم امکان ارائه وضوح بالای سنسور. به همین دلیل، برخی از عناصر تصویر ممکن است با محل نوارهای هادی منطبق نباشند و بنابراین کلیک روی این قسمت می تواند باعث اجرای نادرست عملکرد مورد نظر شود یا اصلاً کار نکند. تنها مزیت این نوع سنسورها قیمت پایین آنهاست که در واقع از سادگی ناشی می شود. علاوه بر این، استفاده از حسگرهای ماتریسی عجیب و غریب نیست.

نمایشگرهای لمسی خازنی پیش بینی شده همانطور که بود، نوعی خازنی هستند، اما آنها کمی متفاوت عمل می کنند. شبکه ای از الکترودها در قسمت داخلی صفحه نمایش اعمال می شود. هنگامی که یک انگشت بین الکترود مربوطه و بدن انسان لمس می شود، یک سیستم الکتریکی ظاهر می شود - معادل یک خازن. کنترل کننده سنسور یک پالس ریزجریان صادر می کند و ظرفیت خازن تشکیل شده را اندازه گیری می کند. در نتیجه این واقعیت که در لحظه لمس چندین الکترود به طور همزمان درگیر می شوند، کافی است کنترل کننده محل دقیق لمس (با توجه به بزرگترین ظرفیت) را محاسبه کند.

مزایای اصلی سنسورهای خازنی پیش بینی شده شفافیت بالای کل صفحه نمایش (تا 90٪)، طیف بسیار گسترده ای از دمای عملیاتی و دوام است. با این نوع سنسور، شیشه نگهدارنده می تواند تا 18 میلی متر ضخامت داشته باشد که امکان ساخت نمایشگرهای مقاوم در برابر ضربه را فراهم می کند. علاوه بر این، سنسور در برابر آلودگی های غیر رسانا مقاوم است.

سنسورهای موج صوتی سطحی - انتشار امواج بر روی سطح یک جامد. این سنسور یک صفحه شیشه ای با مبدل های پیزوالکتریک در گوشه ها است. ماهیت کار چنین سنسوری به شرح زیر است. حسگرهای پیزوالکتریک امواج صوتی را تولید و دریافت می کنند که بین سنسورها در سطح صفحه نمایش پخش می شود. اگر لمسی وجود نداشته باشد، سیگنال الکتریکی به امواج تبدیل می شود و سپس به سیگنال الکتریکی باز می گردد. اگر لمسی اتفاق بیفتد، بخشی از انرژی موج صوتی توسط انگشت جذب می شود و بنابراین به سنسور نمی رسد. کنترل کننده سیگنال دریافتی را تجزیه و تحلیل می کند و از الگوریتم برای محاسبه نقطه لمس استفاده می کند.

مزایای چنین سنسورهایی این است که با استفاده از یک الگوریتم خاص، می توانید نه تنها مختصات لمس، بلکه نیروی فشار را نیز تعیین کنید - یک جزء اطلاعات اضافی. علاوه بر این، دستگاه نمایش نهایی (نمایشگر) از شفافیت بسیار بالایی برخوردار است زیرا هیچ الکترود رسانای شفافی در مسیر نور وجود ندارد. با این حال، سنسورها همچنین دارای معایبی هستند. اولاً، این یک ساختار بسیار پیچیده است و ثانیاً، دقت تعیین مختصات توسط ارتعاشات بسیار مختل می شود.

صفحه نمایش های لمسی مادون قرمز. اصل عملکرد آنها بر اساس استفاده از شبکه ای از پرتوهای مادون قرمز (گسترده کننده و گیرنده نور) است. تقریباً همان چیزی است که در خزانه های بانک از فیلم های داستانی درباره جاسوسان و دزدان وجود دارد. هنگام لمس در نقطه خاصی از سنسور، بخشی از پرتوها قطع می شود و کنترل کننده با استفاده از داده های گیرنده های نوری مختصات تماس را تعیین می کند.

نقطه ضعف اصلی چنین سنسورهایی نگرش بسیار مهم به تمیزی سطح است. هر گونه آلودگی می تواند منجر به عدم کارکرد کامل آن شود. اگرچه به دلیل سادگی طراحی، از این نوع سنسورها برای مصارف نظامی و حتی در برخی از تلفن های همراه استفاده می شود.

صفحه نمایش های لمسی نوری ادامه منطقی قبلی هستند. نور مادون قرمز به عنوان نور اطلاعات استفاده می شود. اگر جسم خارجی روی سطح نباشد، نور منعکس شده و وارد ردیاب نوری می شود. در صورت لمس، مقداری از اشعه ها جذب می شوند و کنترل کننده مختصات تماس را تعیین می کند.

نقطه ضعف این فناوری پیچیدگی طراحی با توجه به نیاز به استفاده از یک لایه حساس به نور اضافی نمایشگر است. از مزایای آن می توان به توانایی تعیین نسبتاً دقیق ماده ای که با آن لمس ساخته شده است اشاره کرد.

فشار سنج DST و صفحه نمایش لمسی بر اساس اصل تغییر شکل سطح کار می کنند. دقت آنها نسبتاً کم است، اما آنها کاملاً در برابر استرس مکانیکی مقاومت می کنند، بنابراین در دستگاه های خودپرداز، دستگاه های بلیط و سایر دستگاه های الکترونیکی عمومی استفاده می شوند.

صفحه نمایش القایی بر اساس اصل ایجاد میدان الکترومغناطیسی در زیر بالای سنسور است. هنگامی که با یک قلم مخصوص لمس می کنید، مشخصه میدان تغییر می کند و کنترل کننده نیز به نوبه خود مختصات دقیق تماس را محاسبه می کند. آنها در رایانه های لوحی هنری با بالاترین کلاس استفاده می شوند، زیرا دقت بیشتری در تعیین مختصات ارائه می دهند.

سلام. در این مقاله سعی می‌کنیم سه نوع اصلی از فناوری‌های حسگر که در تولید کیوسک‌های اطلاعاتی مورد استفاده قرار می‌گیرند را در مزایا و معایب آن‌ها بشناسیم.

بیایید فوراً رزرو کنیم که امروز عمیقاً به جنبه های فنی تجهیزات نخواهیم پرداخت، بلکه درک کلی و اصول عملکرد فن آوری های مختلف حسگر را ارائه خواهیم داد.

باشه. اکنون کمی در مورد تاریخچه ظهور تجهیزات حسگر و سپس به بررسی می پردازیم.

اولین نمایشگر لمسی در ایالات متحده آمریکا در سال 1972 ساخته شد. ساموئل هرست - بنیانگذار آینده شرکت الوگرافیک، و اکنون الو تاچ اسراه حل ها- اولین صفحه نمایش لمسی جهان را با استفاده از فناوری مادون قرمز (شبکه IR) ایجاد کرد. منطق پشت کار این صفحه نمایش بسیار ساده و خارق العاده بود، اما این یک کشف بود - کشفی که امروزه تقریباً همه یک تلفن یا تبلت با صفحه نمایش لمسی (صفحه لمسی) دارند.

از آن زمان تاکنون چیزهای زیادی تغییر کرده است: پیشرفت های جدید، فرصت های جدید و همراه با آنها الزامات تجهیزات حسگر ظاهر شده اند.
جایگاه Elo Touch Solutions در بازار جهانی بدون تغییر باقی مانده است، آنها همچنان رهبران و مبتکران در زمینه فناوری های لمسی هستند.

1) فناوری حسگر مادون قرمز ( )

فناوری مادون قرمز مبتنی بر حسگرهایی است که در یک قاب خاص در اطراف صفحه نمایش قرار دارند. آنها با تابش پرتوها یک شبکه به اصطلاح مادون قرمز ایجاد می کنند. هنگامی که یک جسم به صفحه نمایش برخورد می کند، این پرتوها قطع می شود و بنابراین، مختصات لمس محاسبه می شود.

مزیت فناوری مادون قرمز این است که تقریباً از هر جسمی می توان برای تأثیرگذاری روی صفحه نمایش لمسی استفاده کرد و خود صفحه نمایش ها خیلی گران نیستند و بنابراین اغلب در تولید کیوسک های اطلاعات لمسی استفاده می شوند.

اما این فناوری ایرادات جدی هم دارد که مهمترین آن عدم امکان نصب محافظ ضد خرابکاری کامل بر روی صفحه نمایش های دارای فناوری مادون قرمز است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که هر چه شیشه ای از خود صفحه نمایش باشد (محکم، مستحکم یا حتی آهنی)، سنسورها دقیقاً در مقابل آن (در قاب اطراف صفحه نمایش) قرار دارند. بنابراین، غیرفعال کردن آنها بسیار آسان است. به عنوان مثال، چسباندن آدامس به لبه قاب، اشعه مادون قرمز را مسدود کرده و از کارکرد صفحه نمایش لمسی در آن ناحیه جلوگیری می کند.

2) فناوری خازنی پیش بینی شده ( )

صفحه نمایش لمسی که بر اساس فناوری پروژکشن خازنی ساخته شده است از یک صفحه نازک تشکیل شده است که روی آن یک شبکه ریز حسگر هادی و دو صفحه شیشه محافظ اعمال می شود که لایه کار بین آنها قرار دارد. هنگامی که بین انگشت و شبکه حسگر لمس می شود، یک ظرفیت خازنی ایجاد می شود که تغییر آن توسط کنترل کننده محاسبه می شود. چنین صفحه نمایشی به قرار گرفتن در معرض هر جسم غیر فلزی واکنش نشان می دهد.

ویژگی و تفاوت اصلی این فناوری حساس بودن صفحه نمایش به لمس حتی از طریق شیشه های محافظ تا ضخامت 18 میلی متر است و امروزه این فناوری منحصر به فرد و تنها برای استفاده در ترمینال های خیابانی طراحی شده است.

صفحه نمایش با قرار گرفتن در پشت شیشه محافظ، در شرایط بارش جوی (برف، باران) به طور پایدار کار می کند و همچنین در برابر گرد و غبار و خاک مقاوم است. شیشه بالایی نصب شده می تواند از هر درجه ای از مقاومت در برابر خرابکاری برخوردار باشد، از جمله زره پوش.

نقطه ضعف صفحه نمایش با فناوری خازنی پیش بینی شده قیمت آنها است. آنها تقریباً کامل هستند، اما هنوز هم تولید آنها بسیار گران است.

3)
(صفحه نمایش , و )

فناوری امواج صوتی سطحی (SAW). توسعه اختصاصی استتوسط Elo Touch Solutions و به طور فعال توسط شرکت Touch Systems در تولید کیوسک های اطلاعات لمسی (بهترین ترکیب قیمت و کیفیت) استفاده می شود.

عملکرد فناوری SAW بر اساس امواج صوتی است که از شیشه صفحه نمایش عبور می کند. بنابراین، هنگامی که صفحه را لمس می کنید، موج تا حدی جذب می شود و سنسورهای ویژه مختصات لمس را تعیین می کنند. چنین صفحه ای فقط می تواند تحت تأثیر اشیایی باشد که موج صوتی را جذب می کنند، به عنوان مثال، انگشت، انگشت دستکش، قلم مخصوص و غیره.

نقطه ضعف فن آوری سورفکتانت عدم امکان استفاده از آن بر روی صفحه نمایش در پایانه های حساس به لمس در فضای باز است، زیرا آنها آب را به خوبی "تحمل نمی کنند".
آب، مانند یک انگشت، امواج صوتی را جذب می کند و بنابراین، صفحه مرطوب به سادگی به لمس های دیگر پاسخ نمی دهد.

اما یکی از مزیت های اصلی فناوری سنسور سورفکتانت این است قابلیت نصب کامل حفاظت ضد خرابکاری(). چنین صفحه نمایش هایی نیازی به فاصله سنسور ندارندهمانطور که در مورد فناوری مادون قرمز، و بنابراین کاملا مهر و موم شده است پوشیده از شیشه های با مقاومت بالا... مانیتورهای مدرن مبتنی بر فناوری سنسور SAW پشتیبانی از عملکرد چند لمسی(چند لمس) که تقریباً نیاز اساسی اکثر مشتریان کیوسک های اطلاعات لمسی است.

کنترلر صفحه لمسی SAW Elo Touch Solutions نیز شامل تراشه های مارک ویژه نصب شده استکه بر این موقعیت ها نظارت می کند و در صورت لزوم سیگنال را تقویت می کند که عملکرد پایدار آنها را در شرایط بسیار متنوعی فراهم می کند.

قیمت اینگونه صفحه نمایش هانه خیلی بالاتر از صفحه نمایش های ایجاد شده با فناوری سنسور مادون قرمز، اما آنها بسیار قابل اعتمادتر هستند و عمر مفید قابل توجهی بیشتری دارند، که متعاقباً در هزینه نگهداری از کیوسک اطلاعات صرفه جویی می کند.