智能手機(jī)觸摸屏的基本原理及特點(diǎn)分析

觸摸屏是計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備，與能實(shí)現(xiàn)輸入的鍵盤和能點(diǎn)擊的鼠標(biāo)不同，它能讓用戶通過(guò)觸摸屏幕來(lái)進(jìn)行選擇。具有觸摸屏的計(jì)算機(jī)的所需的儲(chǔ)存空間不大，移動(dòng)部分很少，而且能進(jìn)行封裝。觸摸屏在使用起來(lái)比鍵盤和鼠標(biāo)更為直觀，而且培訓(xùn)成本也很低。

所有的觸摸屏有三類主要元件。處理用戶的選擇的傳感器單元；和感知觸摸并定位的控制器，以及由一個(gè)傳送觸摸信號(hào)到計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的軟件設(shè)備驅(qū)動(dòng)。觸摸屏傳感器有五種技術(shù)：電阻技術(shù)、電容技術(shù)、紅外線技術(shù)、聲波技術(shù)或近場(chǎng)成像技術(shù)。

電阻觸摸屏通常包括一張柔性頂層薄膜,以及一層玻璃作為基層，并由絕緣點(diǎn)隔離。每一層的內(nèi)表面涂層均為透明的金屬氧化物。電壓在每層隔膜都有一個(gè)差值。按壓頂層薄膜就會(huì)在各個(gè)電阻層之間形成電接觸信號(hào)。

電容觸摸屏也由透明金屬氧化物作為涂層，與單層的玻璃表面相粘合。它不像電阻觸摸屏，任何觸摸都會(huì)形成信號(hào)，電容觸摸屏需要與手指直接觸摸，或與傳導(dǎo)鐵筆接觸。手指的電容，或是存儲(chǔ)電荷的能力，能吸收觸摸屏每一個(gè)角的電流，并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比，從而得出觸摸點(diǎn)。

紅外觸摸屏基于光線的中斷技術(shù)。它不是在顯示器表面前放置一個(gè)薄膜層，而是在顯示器周圍設(shè)置一個(gè)外框。外框有光線源，或發(fā)光二極管（LED），位于外框的一邊，而光線探測(cè)器或光電傳感器在另一邊，一一對(duì)應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線網(wǎng)格。當(dāng)物體觸摸顯示屏?xí)r，無(wú)形的光線中斷，光電傳感器不能接受信號(hào)，從而確定觸摸信號(hào)。

聲波傳感器中，傳感器安裝在玻璃屏幕的邊緣發(fā)送超聲波信號(hào)。超聲波穿過(guò)屏幕反射，由傳感器接受，而且接受到的信號(hào)減弱。在表面聲波信號(hào)中（surfaceacousticwave，SAW）中，光波穿過(guò)玻璃的表面；而導(dǎo)向聲波（guidedacousticwave，GAW）技術(shù)，聲波穿越玻璃。

近場(chǎng)成像（NFI）觸摸屏，由兩個(gè)薄形玻璃層組成，中間是透明金屬氧化物涂層。在導(dǎo)點(diǎn)涂層施加一個(gè)交流信號(hào)，就在屏幕的表面產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)。當(dāng)手指，戴不戴手套均可，或者是其他導(dǎo)電鐵筆接觸傳感器，電場(chǎng)都產(chǎn)生擾動(dòng)，從而得到信號(hào)。

隨著使用電腦作為信息來(lái)源的與日俱增，觸摸屏以其易于使用、堅(jiān)固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們?cè)絹?lái)越多的感到使用觸摸屏的確具有具有相當(dāng)大的優(yōu)越性。觸摸屏出現(xiàn)在中國(guó)市場(chǎng)上至今只有短短的幾年時(shí)間，這個(gè)新的多媒體設(shè)備還沒(méi)有為許多人接觸和了解，包括一些正打算使用觸摸屏的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師，還都把觸摸屏當(dāng)作可有可無(wú)的設(shè)備，從發(fā)達(dá)國(guó)家觸摸屏的普及歷程和我國(guó)多媒體信息業(yè)正處在的階段來(lái)看，這種觀念還具有一定的普遍性。事實(shí)上，觸摸屏是一個(gè)使多媒體信息或控制改頭換面的設(shè)備，它賦予多媒體系統(tǒng)以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。發(fā)達(dá)國(guó)家的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們和我國(guó)率先使用觸摸屏的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們已經(jīng)清楚的知道，觸摸屏對(duì)于各種應(yīng)用領(lǐng)域的電腦已經(jīng)不再是可有可無(wú)的東西，而是必不可少的設(shè)備。它極大的簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)的使用，即使是對(duì)計(jì)算機(jī)一無(wú)所知的人，也照樣能夠信手拈來(lái)，使計(jì)算機(jī)展現(xiàn)出更大的魅力。解決了公共信息市場(chǎng)上計(jì)算機(jī)所無(wú)法解決的問(wèn)題。

觸摸屏的主要三大種類是：電阻技術(shù)觸摸屏、表面聲波技術(shù)觸摸屏、電容技術(shù)觸摸屏。每一類觸摸屏都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，要了解那種觸摸屏適用于那種場(chǎng)合，關(guān)鍵就在于要懂得每一類觸摸屏技術(shù)的工作原理和特點(diǎn)。一、電阻技術(shù)觸摸屏電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，這是一種多層的復(fù)合薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面圖有一層透明氧化金屬（ITO氧化銦，透明的導(dǎo)電電阻）導(dǎo)電層，上面在蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內(nèi)表面也涂有一層ITO涂層、在他們之間有許多細(xì)小的（小于1/1000英寸）的透明隔離點(diǎn)把兩層導(dǎo)電層隔開(kāi)絕緣。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了接觸，控制器偵測(cè)到這一接觸并計(jì)算出（X，Y）的位置，再根據(jù)模擬鼠標(biāo)的方式運(yùn)作。這就是電阻技術(shù)觸摸屏的最基本的原理。電阻屏自進(jìn)入市場(chǎng)以來(lái)，就以穩(wěn)定的質(zhì)量，可靠的品質(zhì)及環(huán)境的高度適應(yīng)性占據(jù)了廣大的市場(chǎng)。尤其在工控領(lǐng)域內(nèi)，由于對(duì)其環(huán)境和條件的高要求，更顯示出電阻屏的獨(dú)特性，使其產(chǎn)品在同類觸摸產(chǎn)品中占有90％的市場(chǎng)量，已成為市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。它最大的特點(diǎn)是不怕油污，灰塵，水。G－Touch最新的第四代電阻技術(shù)觸摸屏與其他電阻屏產(chǎn)品不同之處在于：它以玻璃為基層板，使得透光率更高，反射折射率更適用于使用者。同時(shí)，均勻涂布玻璃板底層的導(dǎo)電層把吸附在觸摸屏上的靜電粒子通過(guò)地線卸載掉，保證了觸摸定位更準(zhǔn)確、更靈敏，徹底解除帶電粒子過(guò)多引起的漂移現(xiàn)象、定位不準(zhǔn)、反應(yīng)速度緩慢、使它壽命更長(zhǎng)(物理測(cè)定單點(diǎn)連續(xù)使用可達(dá)15年以上),并具備了免維護(hù)的能力，防刮傷度也得到極大提高。確是是一種品質(zhì)卓越而價(jià)格合理的產(chǎn)品。

1、四線電阻屏特點(diǎn)：

高解析度，高速傳輸反應(yīng)。

表面硬度處理，減少擦傷、刮傷及防化學(xué)處理。

具有光面及霧面處理。

一次校正，穩(wěn)定性高，永不漂移。四線電阻模擬量技術(shù)的兩層透明金屬層工作時(shí)每層均增加5V恒定電壓：一個(gè)豎直方向，一個(gè)水平方向?？偣残杷母娎|。

2、五線電阻屏特點(diǎn)：

解析度高，高速傳輸反應(yīng)。

表面硬度，減少擦傷、刮傷及訪化學(xué)處理。

同點(diǎn)接觸3000萬(wàn)次尚可使用。

導(dǎo)電玻璃為基材的介質(zhì)。

一次校正，穩(wěn)定性高，永不漂移。五線電阻模擬量技術(shù)把兩個(gè)方向的電壓通過(guò)電阻網(wǎng)絡(luò)加在靠里的那層金屬層上，靠既檢測(cè)電壓又檢測(cè)電流的的方法測(cè)得觸摸點(diǎn)的位置，而外層ITO僅當(dāng)作導(dǎo)體層，共需五根電纜。

二、表面聲波技術(shù)觸摸屏表面聲波技術(shù)是利用聲波在物體的表面進(jìn)行傳輸，當(dāng)有物體觸摸到表面時(shí)，阻礙聲波的傳輸，換能器偵測(cè)到這個(gè)變化，反映給計(jì)算機(jī)，進(jìn)而進(jìn)行鼠標(biāo)的模擬。表面聲波屏特點(diǎn)：

清晰度較高，透光率好。

高度耐久，抗刮傷性良好。

一次校正不漂移。

反應(yīng)靈敏。

適合于辦公室、機(jī)關(guān)單位及環(huán)境比較清潔的場(chǎng)所。表面聲波屏需要經(jīng)常維護(hù)，因?yàn)榛覊m，油污甚至飲料的液體沾污在屏的表面，都會(huì)阻塞觸摸屏表面的導(dǎo)波槽，使波不能正常發(fā)射，或使波形改變而控制器無(wú)法正常識(shí)別，從而影響觸摸屏的正常使用，用戶需嚴(yán)格注意環(huán)境衛(wèi)生。必須經(jīng)常擦抹屏的表面以保持屏面的光潔，并定期作一次全面徹底擦除。三、電容技術(shù)觸摸屏利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作。用戶觸摸屏幕時(shí)，由于人體電場(chǎng)，用戶和觸摸屏表面形成以一個(gè)耦合電容，對(duì)于高頻電流來(lái)說(shuō)，電容是直接導(dǎo)體，于是手指從接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過(guò)對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。電容觸摸屏的特點(diǎn)：[!--empirenews.page--]

對(duì)大多數(shù)的環(huán)境污染物有抗力。

人體成為線路的一部分，因而漂移現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

帶手套不起作用。

需經(jīng)常校準(zhǔn)。

不適用于金屬機(jī)柜。

當(dāng)外界有電感和磁感的時(shí)候，會(huì)使觸摸屏失靈。