Емкостной или резистивный сенсорный экран, в чем отличия?

Сегодня экран, помимо своих прямых функций является еще и устройством ввода информации в момент прикосновения к нему. Как и у всего рождающего интерес и спрос, на рынке присутствует огромное множество видов и типов сенсорных экранов, обладающих разными физическими действиями и принципами в работе. Давайте рассмотрим наиболее популярные и часто встречающиеся нам виды экранов в той или иной аппаратуре, например – автомобильная магнитола, GPS навигатор, сотовый телефон, банкомат и пр…

Резистивно-сенсорный экран и принцип их работы

Резистивные экраны бывают нескольких видов, четырех проводные и пяти проводные. Давайте рассмотрим принципы работы каждого из этих видов резистивного строения по отдельности.

Четырёх проводной резистривный сенсорный экран

Принцип действия 4-проводного резистивного сенсорного экрана

Четырех проводной резистивное сенсорное покрытие экрана состоит из нескольких компонентов, а именно, гибкой пластиковой мембраны и стеклянной панели. И мембрана, и панель обладает слоем резистивного покрытия, а пространство между ними заполнено микро изоляторами, равномерно распределены по рабочей (активная область, это место где происходит соприкосновение пальца со стеклом) области экрана, изолируя проводящие поверхности. В момент нажатия на экран, происходит замыкание мембраны и панели, сигнал поступает о месте нажатия на контроллер аналогово-цифрового преобразователя и регистрируя изменения сопротивления преобразует в точку прикосновения в виде координаты (X / Y).

Алгоритм считывания информации в общих чертах:

1. Y-координата - напряжение +5V подается на верхний электрод, нижний при этом является заземлением. Правый и левый соединяются короткой подачей, и в этот момент проверяется на них напряжение равное Y координате.
2. X-координата – в том же порядке подается 5V-ое питание + земля на правый электрод, а с верхнего и нижнего считывается координата равная X.

Пяти проводной резистивно-сенсорный экран и принцип работы

  Пяти проводной резистивный сенсорный экран, надежнее своего собрата за счёт того, что даже если повредить мембрану, то монитор будет продолжать работать, что нельзя сказать про 4-проводной вариант. Заднее стекло обладает резистивным покрытием с четырьмя угловыми электродами.

Принцип действия 5-проводного резистивного сенсорного экрана

Четыре электрода заземлены, а мембрана ровна +5V с поддержкой постоянного уровня напряжения мембраны при помощи аналогово-цифрового преобразователя.

В момент сна, напряжение сенсорного экрана равно 5V но, как только на экран происходит нажатие или он соприкасается с чем-либо, микропроцессор фиксирует изменение мембраны и происходит  вычислительный процесс координат места соприкосновения по алгоритму:

1. X-координата – подается 5V питание на два правых электрода, а левые в этот момент служат заземлением.
2. Y-координата – на верхние электроды подается питание 5V, а нижний электрод, земля (масса).

Емкостные сенсорные экраны и принцип их работы

Поверхностно-ёмкостной экран (емкостной) является проводником переменного тока.

Принцип действия поверхностно-ёмкостного сенсорного экрана

  Поверхносто-емкостной сенсорный экран - это стеклянная панель, покрытая резистивным материалом (сплав покрытия оксида олова и оксида индия). Электроды у емкостного сенсорного экрана, расположены по углам, подавая небольшое, одинаковое для всех углов переменное напряжение. В момент касания до экрана пальцем или чем-то другим, являющимся проводником предметом, происходит утечка питания (чем сильнее нажатие и чем палец ближе к электроду, тем сила тока больше и меньше сопротивление монитора). В углах расположены датчики, которые регистрируют точку соприкосновения и передают информацию на вычислительный контроллер точки касания.

Более ранние модели «ёмкостных экранов» применяли постоянный ток, это в разы упрощало конструкцию, но при плохом заземлении были сбои.

По надежности, емкостной сенсорный экран обладает возможностью около 200 млн нажатий, это примерно 6,5 лет нажатий с интервалом одной секунды, (емкостной экран влагостойкие и отлично справляются с не проводящими загрязнениями). Прозрачность емкостных экранов равна 90 %, но даже при таких великолепных характеристиках, все-таки присутствуют уязвимости. Широкое распространение ёмкостные экраны получили в автоматах массового скопления людей (например, банкоматы «СберБанка»), но любой сталкивался с тем, что аппарат не реагирует на рука находится в перчатке.

Принцип работы проэкционно-емкостных сенсорных экранов

Внутренняя сторона экрана состоит из сетки электродов, тело человека и электрод образуют конденсатор, в момент соприкосновения, система замеряет ёмкость конденсатора подачей импульса тока и, замеряет напряжение.

Принцип действия проекционно-ёмкостного сенсорного экрана

Проекционно-емкостные экраны обладают прозрачностью до 90 % и обладают высоким  температурным диапазоном. При этом экраны такого характера долговечны в использовании и точны в показателях места соприкосновения. Экраны способны устанавливаться на экраны с толщиной до 18 мм, что позволяет использовать эту технологию в вандалоустойчивом оборудовании. Тек же, не реагирует на не проводящие загрязнения, а проводящее загрязнение спокойно подавляется программным обеспечением (например – залипание, система видит постоянно работающую область и делает ее неактивной). 

 Огромную популярность этот вид экранов получил у уличных автоматах пополнения сотовых телефонов, банкоматах и пр…., некоторые модели реагируют даже на соприкосновение если рука находится в перчатке (что очень удобно, особенно в  зимнее время). Современные модели проекционно-емкостных экранов обладают высокой точности, но есть небольшой минус, чем толщина стекла больше, тем менее чувствителен, становиться сенсор.

  Проэкционно-емкостной экран реагирует даже на приближение руки (порог отклика можно устанавливать программно). Отличительно-народное восприятие этих экранов с остальными, в одном варианте нажатие происходит при помощи касания руки, а в другом при нажатии стилусом или ногтем. 

  Хочется обратить внимание, что часто путают проэкционно-емкостные экраны с поверхностно емкостными, из-за различий в терминологии, например экраны всеми любимыми яблочными изделиями (iPhone, IPAD и пр..) являются проекционно-ёмкостными.

Выводы

  Каждый из вышеперечисленных видов сенсорных экранов обладает своими преимуществами и недостатками, для более точного понимания, давайте рассмотрим таблицу технических характеристик о работоспособности того или иного вида экрана.

Мы работаем, чтобы Вы отдыхали!