Mobiiltelefonide puuteekraanide tüübid. Milline puutetundlik ekraan on parem? Puuteekraan - tüübid

Rakendus

Puuteekraane kasutatakse makseterminalides, infokioskides, kaubanduse automatiseerimisseadmetes, taskuarvutites, mobiiltelefonides, mängukonsoolides ja tööstuses operaatoripaneelides.

Käsiseadmete eelised ja puudused

Eelised

Liidese lihtsus.
Seade suudab ühendada väikesed mõõtmed ja suur ekraan.
Kiirvalimine pingevabas keskkonnas.
Seadme multimeediumivõimalused on tõsiselt laienenud.

Puudused

Statsionaarsete seadmete eelised ja puudused

Eelised

Info- ja müügiautomaatides, juhtpaneelides ja muudes seadmetes, millel puudub aktiivne sisend, on puuteekraanid osutunud väga mugavaks viisiks inimestele masinatega suhelda. Eelised:

Suurenenud töökindlus.
Vastupidavus karmidele välismõjudele (sh vandalism), tolmu- ja niiskuskaitse.

Puudused

Need puudused takistavad kasutamist ainult puuteekraan seadmetes, millega inimene töötab tunde. Hästi läbimõeldud seadmes ei pruugi aga puutetundlik ekraan olla ainuke sisestusseade – näiteks kassapidaja töökohas saab puuteekraani abil kiiresti kaupa valida, klaviatuuri abil saab sisestada numbreid.

Kuidas puuteekraanid töötavad

Puuteekraane on palju erinevat tüüpi, mis töötavad erinevatel füüsilistel põhimõtetel.

Resistiivsed puuteekraanid

Nelja juhtmega ekraan

4-juhtmelise takistusliku puuteekraani tööpõhimõte

Resistiivne puuteekraan koosneb klaaspaneelist ja painduvast plastmembraanist. Nii paneelile kui ka membraanile kantakse takistuslik kate. Klaasi ja membraani vaheline ruum on täidetud mikroisolaatoritega, mis jaotuvad ühtlaselt ekraani aktiivsele alale ja isoleerivad usaldusväärselt juhtivad pinnad. Ekraani vajutamisel paneel ja membraan suletakse ning kontroller registreerib analoog-digitaalmuunduri abil takistuse muutuse ja teisendab selle puutekoordinaatideks (X ja Y). Üldiselt on lugemisalgoritm järgmine:

Ülemisele elektroodile rakendatakse +5 V pinge ja alumine on maandatud. Vasak ja parem on lühises ning nende pinget kontrollitakse. See pinge vastab ekraani Y-koordinaadile.
Samamoodi antakse +5 V ja maandus vasaku ja parema elektroodi külge ning X-koordinaati loetakse ülevalt ja alt.

Olemas on ka kaheksajuhtmelised puuteekraanid. Need parandavad jälgimise täpsust, kuid ei paranda töökindlust.

Viie juhtmega ekraan

Viie juhtmega ekraan on töökindlam tänu sellele, et membraani takistuslik kate asendatakse juhtivaga (5-juhtmeline ekraan jätkab tööd ka läbilõigatud membraaniga). Tagaklaasil on takistuslik kate, mille nurkades on neli elektroodi.

Esialgu on kõik neli elektroodi maandatud ja membraan "tõmbab" takisti abil kuni +5 V. Pingetase üle membraani jälgib pidevalt analoog-digitaalmuundur. Kui midagi puuteekraani ei puuduta, on pinge 5 V.

Niipea kui ekraanile vajutatakse, tuvastab mikroprotsessor membraani pinge muutuse ja hakkab puutekoordinaate järgmiselt arvutama:

Kahele parempoolsele elektroodile rakendatakse +5 V pinge, vasakpoolsed on maandatud. Ekraanil olev pinge vastab X-koordinaadile.
Y-koordinaadi lugemiseks ühendatakse mõlemad ülemised elektroodid +5V külge ja mõlemad alumised maandus.

Iseärasused

Resistiivsed puuteekraanid on odavad ja saastekindlad. Resistiivsed ekraanid reageerivad puudutusele mis tahes sileda ja kõva esemega: käega (paljas või kinnas), pliiats, krediitkaart, näpp. Neid kasutatakse kõikjal, kus on võimalik vandalism ja madal temperatuur: tööstusprotsesside automatiseerimiseks, meditsiinis, teenindussektoris (POS-terminalid), personaalelektroonikas (PDA). Parimad näidised tagavad 4096x4096 piksli täpsuse.

Resistiivsete ekraanide puudusteks on madal valguse läbilaskvus (5-juhtmelistel mudelitel mitte üle 85% ja 4-juhtmelistel mudelitel veelgi madalam), madal vastupidavus (mitte rohkem kui 35 miljonit klõpsu punktis) ja ebapiisav vastupidavus vandalismile (kile). on lihtne lõigata).

Matrix puutetundlikud ekraanid

Disain ja tööpõhimõte

Disain on sarnane takistuslikule, kuid lihtsustatud piirini. Klaasile kantakse horisontaalsed juhid ja membraanile vertikaalsed juhid.

Kui puudutate ekraani, puudutavad juhid. Kontroller teeb kindlaks, millised juhid on lühises ja edastab vastavad koordinaadid mikroprotsessorile.

Iseärasused

Neil on väga madal täpsus. Liidese elemendid peavad olema spetsiaalselt paigutatud, võttes arvesse maatriksekraani lahtreid. Ainus eelis on lihtsus, odavus ja tagasihoidlikkus. Tavaliselt küsitakse maatriksekraanidelt ridade kaupa (sarnaselt nupumaatriksiga); see võimaldab teil seadistada multi-touch. Need asendatakse järk-järgult resistiivsete vastu.

Mahtuvuslikud puuteekraanid

Disain ja tööpõhimõte

Mahtuvuslik (või pinnamahtuvuslik) ekraan kasutab ära asjaolu, et suure võimsusega objekt juhib vahelduvvoolu.

Mahtuvuslik puuteekraan on klaaspaneel, mis on kaetud läbipaistva takistusmaterjaliga (tavaliselt indiumoksiidi ja tinaoksiidi sulam). Ekraani nurkades asuvad elektroodid rakendavad juhtivale kihile väikest vahelduvpinget (kõigi nurkade jaoks sama). Kui puudutate ekraani sõrme või muu juhtiva esemega, lekib vool. Veelgi enam, mida lähemal on sõrm elektroodile, seda väiksem on ekraani takistus, mis tähendab, et seda suurem on vool. Kõigis neljas nurgas olev vool salvestatakse andurite abil ja edastatakse kontrollerile, mis arvutab puutepunkti koordinaadid.

Varasemates mahtuvuslike ekraanide mudelites kasutati alalisvoolu - see lihtsustas disaini, kuid kui kasutajal oli halb kontakt maapinnaga, põhjustas see tõrkeid.

Mahtuvuslikud puuteekraanid on töökindlad, umbes 200 miljonit klõpsu (umbes 6 ja pool aastat klõpsu sekundilise intervalliga), ei leki vedelikke ja taluvad väga hästi mittejuhtivaid saasteaineid. Läbipaistvus 90%. Otse välispinnal asuv juhtiv kate on aga endiselt haavatav. Seetõttu kasutatakse mahtuvuslikke ekraane laialdaselt masinates, mis on paigaldatud ainult ilmastiku eest kaitstud ruumi. Kinnas käele nad ei reageeri.

Väärib märkimist, et terminoloogia erinevuste tõttu on pinna- ja projitseeritud mahtuvuslikud ekraanid sageli segamini. Selles artiklis kasutatud klassifikatsiooni järgi on näiteks iPhone'i ekraan projekteeritud mahtuvuslik, kuid mitte mahtuvuslik.

Projitseeritud mahtuvuslikud puuteekraanid

Disain ja tööpõhimõte

Ekraani siseküljele on paigaldatud elektroodide võrk. Elektrood koos inimkehaga moodustab kondensaatori; elektroonika mõõdab selle kondensaatori mahtuvust (annab vooluimpulsi ja mõõdab pinget).

Iseärasused

Selliste ekraanide läbipaistvus on kuni 90%, temperatuurivahemik on äärmiselt lai. Väga vastupidav (pudelikael on keeruline elektroonika, mis töötleb klikke). PESE võib kasutada kuni 18 mm paksust klaasi, mis toob kaasa äärmise vandaalikindluse. Need ei reageeri mittejuhtivatele saasteainetele; Seetõttu kasutatakse projekteeritud mahtuvuslikke puuteekraane laialdaselt isiklikus elektroonikas ja müügiautomaatides, sealhulgas tänavale paigaldatud automaatides.

Väärib märkimist, et terminoloogia erinevuste tõttu on pinna- ja projitseeritud mahtuvuslikud ekraanid sageli segamini. Vastavalt käesolevas artiklis kasutatud klassifikatsioonile on iPhone'i ekraan ("tehnoloogiabuumi" rajaja, ligikaudu 2007) mahtuvuslik.

Pind-akustiliste lainete puuteekraanid

Disain ja tööpõhimõte

Ekraan on klaaspaneel, mille nurkades asuvad piesoelektrilised muundurid (PET). Paneeli servades on peegeldavad ja vastuvõtuandurid. Sellise ekraani tööpõhimõte on järgmine. Spetsiaalne kontroller genereerib kõrgsagedusliku elektrisignaali ja saadab selle sondi. Sond muudab selle signaali pindaktiivseks aineks ja peegeldavad andurid peegeldavad seda vastavalt. Need peegeldunud lained võetakse vastavate andurite poolt vastu ja saadetakse sondi. Sondid omakorda võtavad vastu peegeldunud lained ja muudavad need elektrisignaaliks, mida seejärel kontroller analüüsib. Kui puudutate ekraani sõrmega, neeldub osa akustiliste lainete energiast. Vastuvõtjad salvestavad selle muutuse ja mikrokontroller arvutab puutepunkti asukoha. Reageerib puudutusele esemega, mis suudab lainet neelata (sõrm, kinnas käsi, poorne kumm).

Iseärasused

Peamine väärikust Pinnaakustiliste lainete ekraan (SAW) on võime jälgida mitte ainult punkti koordinaate, vaid ka pressimise jõudu (siin on pigem võimalus täpselt määrata pressimise raadius või pindala), kuna tõsiasi, et akustiliste lainete neeldumisaste sõltub rõhust kokkupuutepunktis ( ekraan ei paindu sõrme survel ega deformeeru, seega ei too survejõud kaasa kvalitatiivseid muutusi kontrolleri poolt koordinaatidel olevate andmete töötlemises löögist, mis salvestab ainult ala, mis kattub akustiliste impulsside teekonnaga). Sellel seadmel on väga suur läbipaistvus, kuna pildistusseadmest tulev valgus läbib klaasi, mis ei sisalda takistuslikke ega juhtivaid katteid. Mõnel juhul ei kasutata pimestamise vastu võitlemiseks klaasi üldse ning kiirgurid, vastuvõtjad ja reflektorid kinnitatakse otse kuvari ekraanile. Vaatamata disaini keerukusele on need ekraanid üsna vastupidavad. Näiteks Ameerika firma Tyco Electronics ja Taiwani firma GeneralTouch andmetel taluvad nad ühel hetkel kuni 50 miljonit puudutust, mis ületab 5-juhtmelise takistusliku ekraani eluea. Pindaktiivsetel ainetel põhinevaid ekraane kasutatakse peamiselt mänguautomaatides, turvalistes infosüsteemides ja õppeasutustes. Pindaktiivsete ainete ekraanid jagunevad reeglina tavalisteks - 3 mm paksusteks ja vandaalikindlateks - 6 mm. Viimased peavad vastu keskmise mehe rusikast saadud löögile või 0,5 kg kaaluva metallkuuli kukkumisele 1,3 meetri kõrguselt (Elo Touch Systemsi andmetel). Turg pakub võimalusi arvutiga ühendamiseks nii RS232-liidese kui ka USB-liidese kaudu. Hetkel on populaarsemad pindaktiivsete puutetundlike ekraanide kontrollerid, mis toetavad mõlemat tüüpi ühendust – kombineeritud (andmed Elo Touch Systemsilt).

Peamine puuduseks pindaktiivsetel ainetel põhinevad ekraanid võivad vibratsiooni või akustilise müra mõjul või ekraani määrdumisel tõrkeid töötada. Ekraanile asetatud võõrkeha (näiteks närimiskumm) blokeerib selle töö täielikult. Lisaks nõuab see tehnoloogia kokkupuudet objektiga, mis tingimata neelab akustilisi laineid - see tähendab, et näiteks plastikust pangakaart ei ole antud juhul kohaldatav.

Nende ekraanide täpsus on suurem kui maatriksekraanidel, kuid madalam kui traditsioonilistel mahtuvuslikel. Reeglina neid joonistamiseks ja teksti sisestamiseks ei kasutata.

Infrapuna puutetundlikud ekraanid

Infrapuna puutepaneeli tööpõhimõte on lihtne – horisontaalsete ja vertikaalsete infrapunakiirte moodustatud ruudustik katkeb, kui mis tahes objekt puudutab monitori. Kontroller määrab asukoha, kus kiir katkes.

Iseärasused

Infrapuna-puuteekraanid on saastetundlikud ja seetõttu kasutatakse neid seal, kus pildikvaliteet on oluline, näiteks e-raamatutes. Oma lihtsuse ja hooldatavuse tõttu on skeem sõjaväelaste seas populaarne. Intercomi klahvistikud valmistatakse sageli sellel põhimõttel. Seda tüüpi ekraane kasutatakse Neonode mobiiltelefonides.

Optilised puutetundlikud ekraanid

Klaaspaneel on varustatud infrapunavalgustusega. Klaas-õhk piiril saadakse täielik sisepeegeldus klaas-võõrobjekti piiril, valgus hajub. Jääb üle vaid hajumismuster tabada, selleks on kaks tehnoloogiat:

Iseärasused

Need võimaldavad teil eristada käsipresse mis tahes esemetega pressidest, olemas on multi-touch. Võimalikud on suured puutepinnad kuni tahvlini (kaasa arvatud).

Pingemõõturi puuteekraanid

Reageerige ekraani deformatsioonile. Tensomõõturi ekraanide täpsus on madal, kuid need on väga vastupidavad vandalismile. Rakendus sarnaneb projekteeritud mahtuvuslikega: sularahaautomaadid, piletiautomaadid ja muud tänaval asuvad seadmed.

DST puutetundlikud ekraanid

Peamine artikkel: Dispersiivse signaali tehnoloogia

DST (Dispersive Signal Technology) puuteekraan reageerib klaasi deformatsioonile. Ekraanile on võimalik vajutada käe või mis tahes esemega. Eripäraks on suur reaktsioonikiirus ja võime töötada tugevalt määrdunud ekraanide tingimustes.

Induktsioonpuuteekraanid

Induktiivne puutetundlik ekraan on sisseehitatud ekraaniga graafikatahvel. Sellised ekraanid reageerivad ainult spetsiaalsele pliiatsile.

Neid kasutatakse siis, kui on vaja reageerida spetsiaalselt pliiatsiga (ja mitte käega) vajutamisele: tipptasemel kunstitahvelarvutid, mõned tahvelarvutite mudelid.

Pivot tabel

	Matr	4-juhtmeline	5-juhtmeline	Yomk	Pr-yomk	Pindaktiivne aine	IR võrk	Hulgimüük	Tenzo	DST	Induktiiv
Funktsionaalsus
Käsi kinnas	Jah	Jah	Jah		Jah	Jah	Jah	Jah	Jah	Jah
Tahke juhtiv objekt	Jah	Jah	Jah	Jah	Jah		Jah	Jah	Jah	Jah
Tahke mittejuhtiv objekt	Jah	Jah	Jah				Jah	Jah	Jah	Jah
Multi-touch	jah 1		jah 7	Jah	Jah		jah 1	Jah
Rõhu mõõtmine					Jah	Jah		Jah	Jah		Jah
Ülim läbipaistvus, % 2	85	75	85	90	90	100	100	100	95		90
Täpsus 3	Altpoolt	Kõrge	Kõrge	Kõrge	Kõrge	kolmapäeval	Altpoolt	kolmapäeval	Altpoolt	Kõrge	Kõrge
Töökindlus
Eluaeg, miljon klikki	35	10	35	200	∞ 4	50	∞ 5	∞ 4	???	∞ 4	∞ 4
Kaitse mustuse ja vedelike eest	Jah	Jah	Jah	Jah	Jah			Jah	Jah	Jah	Jah
Vastupidavus vandalismile					Jah			Jah	Jah
Rakendus 6	Ogran	Ogran	Ogran	Paigutatud	Tänav	Paigutatud	Paigutatud	Paigutatud	Tänav	Paigutatud	Ogran

1 Toetatud piirangutega.
2 Kui vajate ainult klaaspaneeli, ilma läbipaistvate juhtivate kiledeta - ligikaudu 95%. Kui te seda isegi ei vaja (saate kasutada tavalist ekraanikatet) - tingimuslikult 100%
3 Kõrge – kuni pikslini (jälgib täpselt teravat pliiatsit). Keskmine - kuni mitu pikslit (piisab sõrmeklõpsude jaoks). Madal - suured ekraaniplokid (joonistamine on võimatu, vaja on väga suuri liidese elemente).
4 Piiratud elektroonika töökindlusega
5 Piiratud anduri saastumise tõttu
6 Ogran - piiratud juurdepääsuga seadmed (personaalelektroonika, tööstusseadmed). Ruumid - üldine juurdepääs kaitsealal. Tänav – üldine juurdepääs tänavale.
7 Tarkvara emulatsioon, töötleb maksimaalselt 2 klõpsu.

Vaata ka

Puutetelefon

Filmis “Die Hard” uurib Bruce Willise tegelane suure huviga tolleaegset tehnilist uuendust – Nakatomi Plaza külastajatele mõeldud puutepaneeli.

Lingid

Puuteekraani vahetamine Puuteekraanide vahetamise juhised

Märkmed

Puuteekraan – puuteekraaniga arvutiliidese ajalugu
Ettevõtte ajalugu Elographicsist kuni Elo TouchSystemsini, 1971 – praegune – Elo TouchSystems – Tyco Electronics
HP ajalugu: 1980ndad (inglise keeles)
Resistiivsetel ekraanidel on vajutamisel tagasiside - see muudab kätega töötamise mugavamaks. Lisaks kinnitab mõne telefoni puhul edukat vajutamist vibratsioon. Kuid sellisest tagasisidest muidugi ei piisa, et puute abil eristada ühte liidese elementi teisest.
Mukhin I. A.

Alles hiljuti võisid vähesed uskuda, et tuttavate nuppudega telefonid annavad teed seadmetele, mida juhitakse ekraani puudutamisega. Kuid ajad muutuvad ja nõudlus nuppudega telefonide järele väheneb järk-järgult, samas kui nõudlus nutitelefonide järele kasvab.

Mõiste "puuteekraan" koosneb kahest sõnast - Touch and Screen, mis inglise keeles tähendab "puuteekraani". Jah, see on õige – puuteekraan on puuteekraan, mida puudutate nutitelefoni või tahvelarvuti kasutamisel. Tegelikult ei leidu puuteekraane mitte ainult mobiiltehnoloogia maailmas. Seega võite neid näha, kui kannate oma mobiilseadme kontole raha terminali kaudu, sularahaautomaadis, piletiseadmetes jne.

Puuteekraan võlgneb oma välimuse lääne teadlastele. Esimesed proovid sündisid eelmise sajandi 60ndate teisel poolel. Selle põhjal võime järeldada, et puutetundlik ekraan on olnud kasutusel üle 40 aasta. Enne nutitelefone kasutati neid sularahaautomaatides jne. Praegu puutub selle tehnoloogiaga kokku iga inimene, kes kasutab mobiilsidet, autonavigaatoreid, külastab panku ja poode, mõnikord isegi teadmata, kuidas seda nimetatakse. Niisiis, me mõtlesime välja, mis on telefonide puuteekraan. Põhimõtteliselt on see sama, mis puutetundlik ekraan. Seda kasutatakse suurepäraselt klaviatuuri asemel ja seda kasutatakse aktiivselt mobiilitehnoloogiates. Puuteekraani eelised hõlmavad kaitset tolmu, niiskuse ja muude ebasoodsate keskkonnategurite eest ning kõrget töökindlust. Kui meie puuteseade alati puudutusele ei reageeri või isegi keeldub seda tegemast, näiteks ei taha ta iPadi heledust muuta, on tõenäoliselt viga puuteekraanil. See on suhteliselt odav (eriti kui meid huvitab takistuslik ekraan) ja seda on lihtne asendada.

Puutetundliku ekraani alus

Iga puutetundliku ekraani aluseks on vedelkristallmaatriks, mis on tegelikult monitoris leiduvast väiksem koopia. Tagaküljel on taustvalgustuse dioodid ja esiküljel hulk kihte, mis salvestavad vajutamist (takistusekraan) või puudutust (mahtuvuslik ekraan).

Inimene, kes on puutetundliku ekraaniga hästi kursis, mõistab, et enamik toodetud seadmetest kasutab takistuslikku puuteekraani. See tuleneb nende madalast hinnast ja suhtelisest disaini lihtsusest. Paljudel turu üle ujutanud Hiina “nutitelefonidel” on takistuslikku tüüpi ekraan, mille tootmistehnoloogia, muide, ilmus varem kui mahtuvuslik.

Puuteekraanide tüübid

Puuteekraanid jagunevad takistuslikeks, maatriks-, projitseeritud mahtuvuslikeks, pinnaakustilisteks lainelisteks, infrapuna-, optilisteks, deformatsioonimõõturiteks, DST- ja induktsioonpuuteekraanideks.

Resistiivsed puuteekraanid

Need jagunevad nelja- ja viiejuhtmelisteks.

Resistiivne ekraaniandur koosneb kahest läbipaistvast õhukese juhtiva võrguga plastplaadist, mis paiknevad tavalise vedelkristallekraani pinnal. Plaatide vahel on läbipaistev dielektriline kiht. Programm kuvab graafilise interaktiivse liidese, mis tänu maatriksi läbipaistvatele materjalidele on selgelt nähtav. Programmi päringule vastates klõpsab kasutaja soovitud liidesepunktil (näiteks nupu kujutisel). - Plasti dielektrik lahkneb, plastplaadid puutuvad kokku, andes voolu ühe elektroodilt teise võrku. Voolu väljanägemise salvestab salvestuskontroller, mis vastavalt koordinaatide ruudustikule määrab survepunkti. Punkti koordinaadid sisestatakse programmi ja töödeldakse vastavalt kehtestatud algoritmidele.

Nelja juhtmega ekraan

Ülemisele elektroodile rakendatakse +5 V pinge ja alumine on maandatud. Vasak ja parem on lühises ning nende pinget kontrollitakse. See pinge vastab ekraani Y-koordinaadile.

Samamoodi antakse +5 V ja maandus vasaku ja parema elektroodi külge ning X-koordinaati loetakse ülevalt ja alt.

Olemas on ka kaheksajuhtmelised puuteekraanid. Need parandavad jälgimise täpsust, kuid ei paranda töökindlust.

Viie juhtmega ekraan

Esialgu on kõik neli elektroodi maandatud ja membraan "tõmbab" takisti abil kuni +5 V. Membraani pingetaset jälgib pidevalt analoog-digitaalmuundur. Kui midagi puuteekraani ei puuduta, on pinge 5 V.

Niipea kui ekraanile vajutatakse, tuvastab mikroprotsessor membraani pinge muutuse ja hakkab puutekoordinaate järgmiselt arvutama:

Kahele parempoolsele elektroodile rakendatakse +5 V pinge, vasakpoolsed on maandatud. Ekraanil olev pinge vastab X-koordinaadile.

Y-koordinaadi lugemiseks ühendatakse mõlemad ülemised elektroodid +5V külge ja mõlemad alumised maandus.

Matrix puutetundlikud ekraanid

Disain on sarnane takistuslikule, kuid lihtsustatud piirini. Klaasile kantakse horisontaalsed juhid ja membraanile vertikaalsed juhid.

Kui puudutate ekraani, puudutavad juhid. Kontroller teeb kindlaks, millised juhid on lühises ja edastab vastavad koordinaadid mikroprotsessorile.

Mahtuvuslikud puuteekraanid

Mahtuvuslik (või pinnamahtuvuslik) ekraan kasutab ära asjaolu, et suure mahtuvusega objekt juhib vahelduvvoolu.

Varasemates mahtuvuslike ekraanide mudelites kasutati alalisvoolu - see lihtsustas disaini, kuid kui kasutajal oli halb kontakt maapinnaga, põhjustas see tõrkeid.

Väärib märkimist, et terminoloogia erinevuste tõttu on pinna- ja projitseeritud mahtuvuslikud ekraanid sageli segamini. Selles artiklis kasutatud klassifikatsiooni kohaselt projitseeritakse näiteks iPhone'i ekraan mahtuvuslik, mitte mahtuvuslik.

Projitseeritud mahtuvuslikud puuteekraanid

Ekraani siseküljele on paigaldatud elektroodide võrk. Elektrood koos inimkehaga moodustab kondensaatori; elektroonika mõõdab selle kondensaatori mahtuvust (annab vooluimpulsi ja mõõdab pinget).

Samsungil on õnnestunud paigaldada tundlikud elektroodid otse AMOLED-ekraani alampikslite vahele, mis lihtsustab disaini ja suurendab läbipaistvust.

Selliste ekraanide läbipaistvus on kuni 90%, temperatuurivahemik on äärmiselt lai. Väga vastupidav (pudelikael on keeruline elektroonika, mis töötleb klikke). PESE võib kasutada kuni 18 mm paksust klaasi, mis annab äärmise vandaalikindluse. Need ei reageeri mittejuhtivatele saasteainetele; Seetõttu kasutatakse projekteeritud mahtuvuslikke puuteekraane laialdaselt isiklikus elektroonikas ja müügiautomaatides, sealhulgas tänavale paigaldatud automaatides. Paljud sordid toetavad multi-touch.

Pind-akustiliste lainete puuteekraanid

Need peegeldunud lained võetakse vastavate andurite poolt vastu ja saadetakse sondi. Sondid omakorda võtavad vastu peegeldunud lained ja muudavad need elektrisignaaliks, mida seejärel kontroller analüüsib. Kui puudutate ekraani sõrmega, neeldub osa akustiliste lainete energiast. Vastuvõtjad salvestavad selle muutuse ja mikrokontroller arvutab puutepunkti asukoha. Reageerib puudutusele esemega, mis suudab lainet neelata (sõrm, kinnas käsi, poorne kumm).

Pinnaakustilise laine (SAW) ekraani peamine eelis on võime jälgida mitte ainult punkti koordinaate, vaid ka survejõudu (siin on pigem võimalus pressimise raadiust või pindala täpselt määrata), tingitud asjaolust, et akustiliste lainete neeldumisaste sõltub punkti puudutamise rõhust (ekraan ei paindu sõrme survel ega deformeeru, seega ei too survejõud kaasa kvalitatiivseid muutusi kontrolleri andmete töötlemisel löögi koordinaadid, mis registreerivad ainult ala, mis kattub akustiliste impulsside teekonnaga).

Sellel seadmel on väga suur läbipaistvus, kuna pildistusseadmest tulev valgus läbib klaasi, mis ei sisalda takistuslikke ega juhtivaid katteid. Mõnel juhul ei kasutata pimestamise vastu võitlemiseks klaasi üldse ning kiirgurid, vastuvõtjad ja reflektorid kinnitatakse otse kuvari ekraanile. Vaatamata disaini keerukusele on need ekraanid üsna vastupidavad. Näiteks Ameerika firma Tyco Electronics ja Taiwani firma GeneralTouch andmetel taluvad nad ühel hetkel kuni 50 miljonit puudutust, mis ületab 5-juhtmelise takistusliku ekraani eluea.

Pindaktiivsetel ainetel põhinevaid ekraane kasutatakse peamiselt mänguautomaatides, turvalistes infosüsteemides ja õppeasutustes. Pindaktiivsete ainete ekraanid jagunevad reeglina tavalisteks - 3 mm paksusteks ja vandaalikindlateks - 6 mm. Viimased peavad vastu keskmise mehe rusikast saadud löögile või 0,5 kg kaaluva metallkuuli kukkumisele 1,3 meetri kõrguselt (Elo Touch Systemsi andmetel). Turg pakub võimalusi arvutiga ühendamiseks nii RS232-liidese kui ka USB-liidese kaudu. Hetkel on populaarsemad pindaktiivsete puutetundlike ekraanide kontrollerid, mis toetavad mõlemat tüüpi ühendust – kombineeritud (andmed Elo Touch Systemsilt).

Pindaktiivse ekraani peamiseks puuduseks on talitlushäired vibratsiooni või akustilise müra korral, samuti ekraani määrdumise korral. Ekraanile asetatud võõrkeha (näiteks närimiskumm) blokeerib selle töö täielikult. Lisaks nõuab see tehnoloogia kokkupuudet objektiga, mis tingimata neelab akustilisi laineid - see tähendab, et näiteks plastikust pangakaart ei ole antud juhul kohaldatav.

Nende ekraanide täpsus on suurem kui maatriksekraanidel, kuid madalam kui traditsioonilistel mahtuvuslikel. Reeglina neid joonistamiseks ja teksti sisestamiseks ei kasutata.

Infrapuna puutetundlikud ekraanid

Infrapuna-puuteekraanid on saastetundlikud ja seetõttu kasutatakse neid seal, kus pildikvaliteet on oluline, näiteks e-raamatutes. Oma lihtsuse ja hooldatavuse tõttu on skeem sõjaväelaste seas populaarne. Intercomi klahvistikud valmistatakse sageli seda põhimõtet kasutades. Seda tüüpi ekraane kasutatakse paljudes Neonode telefonides.

Optilised puutetundlikud ekraanid

Klaaspaneel on varustatud infrapunavalgustusega. Klaas-õhk liidesel saadakse täielik sisepeegeldus klaas-võõrobjekti liidesel, valgus hajub. Jääb üle vaid hajuv pilt, selleks on kaks tehnoloogiat:

Projektoriekraanidel asetatakse kaamera projektori kõrvale.

Nii töötab näiteks Microsoft PixelSense.

Või muudetakse LCD-ekraani täiendav neljas alampiksel valgustundlikuks.

Need võimaldavad teil eristada käsipresse mis tahes esemetega pressidest, seal on multi-touch. Võimalikud on suured puutepinnad, kuni tahvlini.

Pingemõõturi puuteekraanid

Reageerige ekraani deformatsioonile. Tensomõõturi ekraanide täpsus on madal, kuid need on väga vastupidavad vandalismile. Peamine rakendus on sularahaautomaadid, piletiautomaadid ja muud tänaval asuvad seadmed.

DST puutetundlikud ekraanid

DST (Dispersive Signal Technology) puuteekraan tuvastab klaasis piesoelektrilise efekti. Ekraanile on võimalik vajutada käe või mis tahes esemega.

Eripäraks on suur reaktsioonikiirus ja võime töötada tugevalt määrdunud ekraanide tingimustes. Kuid sõrm peab liikuma, süsteem ei märka paigal olevat sõrme.

Tänapäeval ei kahtle keegi, et telefoni puuteekraan on mugav asi. Selliseid kuvareid kasutatakse paljude seadmete loomiseks – tahvelarvutid, mobiiltelefonid, lugejad, võrdlusseadmed ja hulk muid välisseadmeid. Puutetundlik ekraan võimaldab vahetada arvukalt mehaanilisi nuppe ning see on väga mugav, kuna ühendab endas nii kuvari kui ka kvaliteetse sisendseadme. Seadmete töökindluse tase tõuseb oluliselt, kuna puuduvad mehaanilised osad. Praegu jagunevad puutetundlikud ekraanid tavaliselt mitmeks tüübiks: takistuslikud (olemas on nelja-, viie-, kaheksajuhtmelised), projektsioon-mahtuvuslikud, maatriksmahtuvuslikud, optilised ja deformatsioonimõõturid. Lisaks saab kuvasid luua pinnaakustiliste lainete või infrapunakiirte põhjal. Patenteeritud tehnoloogiaid on juba mitukümmend. Tänapäeval kasutatakse kõige sagedamini mahtuvuslikke ja takistuslikke ekraane. Vaatame neid üksikasjalikumalt.

Resistiivne ekraan.

Lihtsaim tüüp on neljajuhtmeline, mis koosneb nii spetsiaalsest klaaspaneelist kui ka plastmembraanist. Klaasi ja plastmembraani vaheline ruum peab olema täidetud mikroisolaatoritega, mis suudavad juhtivad pinnad üksteisest usaldusväärselt isoleerida. Elektroodid, mis on metallist valmistatud õhukesed plaadid, paigaldatakse kogu kihtide pinnale. Tagumises kihis on elektroodid vertikaalses asendis ja eesmises kihis - horisontaalses asendis, nii et koordinaate saab arvutada. Kui vajutate ekraanile, sulguvad paneel ja membraan automaatselt ning spetsiaalne andur tajub pressi, muutes selle signaaliks. Kaheksajuhtmelisi ekraane, mida eristab kõrge täpsus, peetakse kõige arenenumaks tüübiks. Neid ekraane iseloomustab aga madal töökindlus ja haprus. Kui on oluline, et ekraan oleks töökindel, peate valima viiejuhtmelise tüübi.

1 - klaaspaneel, 2 - takistuslik kate, 3 - mikroisolaatorid, 4 - juhtiva kattega kile

Maatriksekraanid.

Disain sarnaneb takistusliku ekraaniga, kuigi seda on lihtsustatud. Membraanile paigaldati spetsiaalselt vertikaalsed juhid ja klaasile horisontaalsed juhid. Kui klõpsate ekraanil, siis juhid kindlasti puudutavad ja sulguvad risti. Protsessor suudab jälgida, millised juhid on lühises, ja see aitab tuvastada klõpsu koordinaate. Maatriksekraane ei saa nimetada ülitäpseks, seega pole neid pikka aega kasutatud.

Mahtuvuslikud ekraanid.

Mahtuvuslike ekraanide disain on üsna keerukas ja põhineb sellel, et inimkeha ja ekraan moodustavad koos kondensaatori, mis juhib vahelduvvoolu. Sellised ekraanid on valmistatud klaaspaneeli kujul, mis on kaetud takistusliku materjaliga, et elektriline kontakt ei oleks takistatud. Elektroodid asuvad ekraani neljas nurgas ja on varustatud vahelduvpingega. Kui puudutate ekraani pinda, toimub vahelduvvoolu leke eelnimetatud "kondensaatori" kaudu. Selle salvestavad andurid, mille järel töötleb teavet seadme mikroprotsessor. Mahtuvuslikud ekraanid taluvad kuni 200 miljonit klikki, neil on keskmine täpsus, kuid paraku kardavad nad vedelike mõju.

Projektiivsed mahtuvuslikud ekraanid.

Projitseeritud mahtuvuslikud ekraanid suudavad erinevalt eelmistest käsitletud tüüpidest tuvastada mitu klõpsu korraga. Sees on alati spetsiaalne elektroodide võre ja nendega kokkupuutel tekib kindlasti kondensaator. Selles kohas muutub elektriline mahtuvus. Kontroller suudab määrata elektroodide ristumiskoha. Seejärel tehakse arvutused. Kui vajutate ekraani mitmes kohas korraga, ei moodustu mitte üks kondensaator, vaid mitu.

Ekraan infrapunakiirte ruudustikuga.

Selliste kuvarite tööpõhimõte on lihtne ja sarnaneb teatud määral maatriksekraaniga. Sellisel juhul asendatakse juhid spetsiaalsete infrapunakiirtega. Selle ekraani ümber on raam, milles on sisseehitatud emitterid ja vastuvõtjad. Kui puudutate ekraani, kattuvad mõned kiired ja nad ei jõua oma sihtkohta, nimelt vastuvõtjani. Selle tulemusena arvutab kontroller kontakti asukoha. Sellised ekraanid suudavad valgust läbi lasta, nad on vastupidavad, kuna puudub tundlik kate ja puudub igasugune mehaaniline puudutus. Kuid sellised kuvarid ei vasta praegu suurele täpsusele ja kardavad saastumist. Kuid sellise ekraani raami diagonaal võib ulatuda 150 tollini.

Pinnalainetel põhinevad puuteekraanid.

See ekraan on alati valmistatud klaaspaneeli kujul, millesse on ehitatud erinevate nurkade all paiknevad piesoelektrilised muundurid. Samuti on ümber perimeetri peegeldavad ja vastuvõtvad andurid. Kontroller vastutab kõrge sagedusega signaalide genereerimise eest. Pärast seda saadetakse signaalid alati piesoelektrilistesse muunduritesse, mis suudavad sissetulevad signaalid muundada akustilisteks vibratsioonideks, mis seejärel peegelduvad peegeldavatest anduritest. Seejärel saavad vastuvõtjad laineid üles võtta, saata need tagasi piesoelektrilistesse muunduritesse ja seejärel muuta need elektrisignaaliks. Kui vajutate ekraanile, neeldub akustiliste lainete energia osaliselt. Vastuvõtjad on selliste muutuste suhtes tundlikud ja protsessor saab puutepunkte arvutada. Peamine eelis on see, et pinnaakustilistel lainetel põhinevad puutetundlikud ekraanid jälgivad pressimise punkti ja pressimise jõu koordinaate. Seda tüüpi ekraanid on vastupidavad, sest taluvad 50 miljonit puudutust. Enamasti kasutatakse neid mänguautomaatide ja abisüsteemide jaoks. Tuleb arvestada, et sellise kuvari töö ei pruugi olla täpne ümbritseva müra, vibratsiooni või akustilise saaste korral.

20.07.2016 14.10.2016 poolt Miks

Puuteekraani loomise ajalugu.

Tänapäeval ei üllata puutetundlik ekraan, õigemini ekraan, millel on võimalus puudutusega infot sisestada. Peaaegu kõik kaasaegsed nutitelefonid, tahvelarvutid, mõned e-lugerid ja muud kaasaegsed vidinad on varustatud sarnaste seadmetega. Mis on selle imelise teabesisestusseadme ajalugu?

Arvatakse, et maailma esimese puutetundliku seadme isa on Kentucky ülikooli ameeriklasest õppejõud Samuel Hearst. 1970. aastal seisis ta silmitsi probleemiga lugeda infot tohutul hulgal salvestuslintidelt. Tema idee selle protsessi automatiseerimisest sai tõuke maailma esimese puutetundliku ekraaniga ettevõtte Elotouchi loomisele. Hirsti ja tema kaaslaste esimene arendus sai nimeks Elograph. See ilmus 1971. aastal ja kasutas puutepunkti koordinaatide määramiseks neljajuhtmelist takistusmeetodit.

Esimene puutetundliku ekraaniga arvutiseade oli PLATO IV süsteem, mis sündis 1972. aastal tänu USA arvutiõppe raames tehtud uuringutele. Sellel oli puutepaneel, mis koosnes 256 plokist (16x16) ja töötas infrapunakiirte võre abil.

1974. aastal tegi Samuel Hearst oma kohaloleku taas teatavaks. Tema asutatud ettevõte Elographics andis välja läbipaistva puutepaneeli ja kolm aastat hiljem 1977. aastal töötasid nad välja viiejuhtmelise takistusliku paneeli. Mõni aasta hiljem ühines ettevõte suurima elektroonikatootja Siemensiga ning 1982. aastal andsid nad ühiselt välja maailma esimese puutetundliku ekraaniga teleri.

1983. aastal andis arvutiseadmete tootja Hewlett-Packard välja arvuti HP-150, mis oli varustatud infrapunavõrgu põhimõttel töötava puuteekraaniga.

Esimene puutesisendseadmega mobiiltelefon oli 1998. aastal välja antud Alcatel One Touch COM. Just temast sai kaasaegsete nutitelefonide prototüüp, ehkki tänapäevaste standardite kohaselt oli sellel väga tagasihoidlikud võimalused - väike ühevärviline ekraan. Teine puuteekraaniga nutitelefoni katsetus oli Ericsson R380. Sellel oli ka ühevärviline ekraan ja selle võimalused olid väga piiratud.

Kaasaegsel kujul puutetundlik ekraan ilmus 2002. aastal HTC välja antud Qtek 1010/02 XDA mudelis. See oli üsna hea eraldusvõimega täisvärviekraan, mis toetas 4096 värvi. See kasutas takistuslikku puutetundlikku tehnoloogiat. Apple viis puutetundlikud ekraanid kõrgemale tasemele. Just tänu tema iPhone'ile saavutasid puuteekraaniga seadmed uskumatu populaarsuse ning nende Multitouchi (kahe sõrme puutetuvastus) arendamine lihtsustas oluliselt teabe sisestamist.

Puuteekraanide tulek polnud aga mitte ainult mugav uuendus, vaid tõi kaasa ka mõningaid ebamugavusi. Anduriga varustatud elektroonikaseadmed on hoolimatu ümberkäimise suhtes tundlikumad ja lähevad seetõttu sagedamini rikki. Isegi iPhone'i ekraanid purunevad. Õnneks suudab ka kvalifitseerimata spetsialist neid asendada.

Kuidas puutetundlik ekraan töötab?

Selline ime nagu puutetundlik ekraan - ekraan, mis võimaldab teavet sisestada lihtsalt selle pinnale spetsiaalse pliiatsi või lihtsalt sõrmega vajutades - ei ole juba ammu enam kaasaegsete elektrooniliste vidinate kasutajate seas üllatust tekitanud. Proovime välja mõelda, kuidas see töötab.

Tegelikult on puutetundlikke ekraane üsna palju. Need erinevad üksteisest oma töö aluseks olevate põhimõtete poolest. Tänapäeval kasutatakse kaasaegse kõrgtehnoloogilise elektroonika turul peamiselt takistus- ja mahtuvusandureid. Siiski on ka maatriks, projektsioon-mahtuvuslik, kasutades pinna akustilisi laineid, infrapuna ja optiline. Kahe esimese, kõige levinuma eripära on see, et andur ise on ekraanist eraldatud, nii et kui see puruneb, saab isegi algaja elektrik selle hõlpsalt välja vahetada. Kõik, mida pead tegema, on osta puuteekraan oma mobiiltelefonile või mõnele muule elektroonilisele seadmele.

Resistiivne puutetundlik ekraan koosneb painduvast plastmembraanist, mida me tegelikult sõrmega vajutame, ja klaaspaneelist. Kahe paneeli sisepindadele kantakse takistusmaterjal, peamiselt juht. Membraani ja klaasi vahel paikneb ühtlaselt mikroisolaator. Kui vajutame anduri ühele alale, sulguvad selles kohas membraani ja klaaspaneeli juhtivad kihid ning tekib elektriline kontakt. Elektroonilise anduri kontrolleri ahel teisendab vajutamisel tekkiva signaali kuvaalal kindlateks koordinaatideks ja edastab need elektroonilise seadme enda juhtahelasse. Koordinaatide määramine või õigemini selle algoritm on väga keeruline ja põhineb kontakti esmalt vertikaalsete ja seejärel horisontaalsete koordinaatide järjestikusel arvutamisel.

Resistiivsed puuteekraanid on üsna töökindlad, kuna töötavad normaalselt isegi siis, kui aktiivne ülemine paneel on määrdunud. Lisaks on nende lihtsuse tõttu odavam toota. Siiski on neil ka puudusi. Üks peamisi on anduri madal valgusläbivus. See tähendab, et kuna andur on ekraanile liimitud, pole pilt nii hele ja kontrastne.

Mahtuvuslik puutetundlik ekraan. Selle töö põhineb asjaolul, et kõik objektid, millel on elektriline mahtuvus, antud juhul kasutaja sõrm, juhivad vahelduvvoolu. Andur ise on klaaspaneel, mis on kaetud läbipaistva takistusainega, mis moodustab juhtiva kihi. Sellele kihile antakse vahelduvvool elektroodide abil. Niipea, kui sõrm või pliiats puudutab üht anduripiirkonda, lekib selles kohas vool. Selle tugevus sõltub sellest, kui lähedale anduri servale kontakt tehakse. Spetsiaalne kontroller mõõdab lekkevoolu ja arvutab selle väärtuse põhjal kontakti koordinaadid.

Mahtuvuslik andur, nagu ka takistuslik, ei karda saastumist ega karda vedelikke. Võrreldes eelmisega on see aga suurema läbipaistvusega, mis muudab pildi ekraanil selgemaks ja heledamaks. Mahtuvusliku anduri puuduseks on selle disainifunktsioonid. Fakt on see, et anduri aktiivne osa asub tegelikult pinnal ja seetõttu kulub ja kahjustatakse.

Nüüd räägime täna vähem populaarsete andurite tööpõhimõtetest.

Maatriksandurid Need töötavad takistuslikul põhimõttel, kuid erinevad esimestest kõige lihtsama disaini poolest. Membraanile kantakse vertikaalsed juhtivad triibud, klaasile horisontaalsed juhtivad triibud. Või vastupidi. Kui survet avaldada teatud alale, suletakse kaks juhtivat riba ja kontrolleril on üsna lihtne kontakti koordinaate arvutada.

Selle tehnoloogia miinus on palja silmaga nähtav - väga madal täpsus ja seetõttu võimetus anda anduri suurt diskreetsust. Seetõttu ei pruugi mõned pildi elemendid kattuda juhiribade asukohaga ja seetõttu võib sellel alal klõpsamine põhjustada soovitud funktsiooni valesti täitmise või üldse mitte töötada. Seda tüüpi andurite ainsaks eeliseks on nende madal hind, mis rangelt võttes tuleneb nende lihtsusest. Lisaks pole maatriksandurite kasutamine tüütu.

Projitseeritud mahtuvuslikud puuteekraanid Need on teatud tüüpi mahtuvuslikud, kuid töötavad veidi erinevalt. Ekraani siseküljele kantakse elektroodide võre. Kui sõrm puudutab vastava elektroodi ja inimkeha vahel, tekib elektrisüsteem – kondensaatori ekvivalent. Anduri kontroller edastab mikrovooluimpulsi ja mõõdab saadud kondensaatori mahtuvust. Tänu sellele, et puudutamise hetkel aktiveeritakse korraga mitu elektroodi, piisab, kui kontroller lihtsalt arvutab välja puudutuse täpse asukoha (kasutades suurimat mahtuvust).

Projekteeritud mahtuvusandurite peamisteks eelisteks on kogu ekraani suurem läbipaistvus (kuni 90%), äärmiselt lai töötemperatuuride vahemik ja vastupidavus. Seda tüüpi andurite kasutamisel võib kandeklaas ulatuda 18 mm paksuseni, mis võimaldab valmistada löögikindlaid kuvareid. Lisaks on andur vastupidav mittejuhtivale saastumisele.

Pinnalaine andurid – tahke keha pinnal levivad lained. Andur on klaaspaneel, mille nurkades asuvad piesoelektrilised muundurid. Sellise anduri töö olemus on järgmine. Piesoelektrilised andurid genereerivad ja võtavad vastu akustilisi laineid, mis levivad andurite vahel üle ekraani pinna. Kui kontakti pole, muundatakse elektriline signaal laineteks ja seejärel tagasi elektrisignaaliks. Puudutuse korral neeldub osa akustilise laine energiast sõrm ja seetõttu ei jõua see andurini. Kontroller analüüsib vastuvõetud signaali ja arvutab algoritmi abil puudutuse asukoha.

Selliste andurite eelisteks on see, et spetsiaalse algoritmi abil on võimalik määrata mitte ainult puudutuse koordinaate, vaid ka survejõudu - lisateabekomponenti. Lisaks on lõplikul kuvaril väga suur läbipaistvus, kuna valgusteel pole poolläbipaistvaid juhtivaid elektroode. Anduritel on aga ka mitmeid puudusi. Esiteks on see väga keeruline konstruktsioon ja teiseks segavad vibratsioonid suuresti koordinaatide määramise täpsust.

Infrapuna puutetundlikud ekraanid. Nende tööpõhimõte põhineb infrapunakiirte (valgus kiirgajate ja vastuvõtjate) koordinaatvõrgu kasutamisel. Umbes sama, mis spioonide ja röövlite mängufilmidest pärit pangahoidlates. Kui puudutate andurit teatud punktis, siis osa kiirtest katkeb ja kontroller kasutab kontakti koordinaatide määramiseks optiliste vastuvõtjate andmeid.

Selliste andurite peamine puudus on nende väga kriitiline suhtumine pinna puhtusesse. Igasugune saastumine võib viia selle täieliku töövõimetuseni. Kuigi disaini lihtsuse tõttu kasutatakse seda tüüpi andureid sõjalistel eesmärkidel ja isegi mõnes mobiiltelefonis.

Optilised puuteekraanid on loogiline jätk eelmistele. Infovalgusena kasutatakse infrapunavalgust. Kui pinnal pole kolmandate isikute objekte, siis valgus peegeldub ja siseneb fotodetektorisse. Kui kontakt tekib, neeldub osa kiirtest ja kontroller määrab kontakti koordinaadid.

Tehnoloogia puuduseks on disaini keerukus, mis tuleneb vajadusest kasutada ekraanil täiendavat valgustundlikku kihti. Eelised hõlmavad võimalust üsna täpselt kindlaks määrata, millise materjaliga puudutus tehti.

DST deformatsioonimõõtur ja puutetundlikud ekraanid töötavad pinnakihi deformatsiooni põhimõttel. Nende täpsus on üsna madal, kuid nad taluvad väga hästi mehaanilist pinget, mistõttu neid kasutatakse sularahaautomaatides, piletiautomaatides ja muudes avalikes elektroonikaseadmetes.

Induktsioonekraanid põhinevad elektromagnetvälja tekitamise põhimõttel anduri ülaosa all. Spetsiaalse pliiatsiga puudutamisel muutub välja karakteristikud ja kontroller omakorda arvutab kontakti täpsed koordinaadid. Neid kasutatakse kõrgeima klassi kunstilistes tahvelarvutites, kuna need tagavad koordinaatide määramisel suurema täpsuse.

Tänapäeval pole puutetundlikud ekraanid ammu enam eksootilised. Nad kõik näevad väljast sarnased, kuid kas need ekraanid on tegelikult samad? Vaatame tundlike ekraanide peamiste tüüpide disaini, nende eeliseid, puudusi ja rakendusala.

Tänapäeval on enim kasutatavad andurid, mis põhinevad mahtuvuslikul ja takistuslikul tehnoloogial, samuti nende sordid.

"Mitme puutega"

See on tehnoloogia nimi, mis võimaldab tuvastada puutetundliku ekraani vajutusi mitmes punktis korraga. See avab seadmehalduses uusi võimalusi. Multi-touch tehnoloogia kasutamise näide on Apple iPhone'i liides.

Mahtuvuslikud puuteekraanid


	Näiteks: Tne Prada Phoneby LG

Puutetundlik ekraan, mis töötab mahtuvuslikul põhimõttel, reageerib tegelikult puudutusele. See koosneb läbipaistva juhtiva seguga kaetud klaaspaneelist. Paneeli nurkades on neli elektroodi, millele toidetakse vahelduvvool. Sel hetkel, kui kasutaja sellist ekraani sõrmega puudutab, voolab juhtivast kihist elektrilaeng läbi naha inimkehasse. Ekraanikontroller mõõdab kõigis neljas elektroodis tekkiva voolu tugevust – see on võrdeline kaugusega paneeli nurgast kokkupuutepunktini. Saadud väärtusi võrreldes saate teada kokkupuutepunkti täpsed koordinaadid. Sellel põhimõttel töötavaid andureid saab eristada “puudutusega” – need käivituvad kerge puudutusega ning need reageerivad sõrmeotsaga survele kiiremini ja selgemalt kui küünega. Lisaks ei reageeri nad muude objektide survele, eriti kui need ei ole juhtivad. Seetõttu ei saa sellise ekraaniga telefoni kinnastatud käega juhtida. Lisaks muutuvad temperatuuri langedes anduri elektrilised omadused ja ekraan hakkab halvemini töötama. Olgu lisatud, et seda põhimõtet kasutatakse tavaliselt sülearvutite puuteplaatides.


	Näiteks: Apple iPhone

Projitseeritud mahtuvuslikud ekraanid

On ka teist tüüpi mahtuvuslik andur - projekteeritud mahtuvuslik ekraan. Tagaküljel on elektroodide võre. Kohas, kus käsi puudutab, muutub elektriline mahtuvus (elektrodünaamika seaduste järgi on inimkeha kondensaator), kontroller määrab, millisel elektroodide ristumiskohal see juhtus ja arvutab koordinaadid. Sellistel ekraanidel on lisaks suurele läbipaistvusele ja vastupidavusele veel kaks olulist eelist - klaasist aluspinda saab teha nii tugevaks kui soovitakse (ja päris paksuks) ning lisaks toetavad need multi-touch. Negatiivne külg on tavapärase mahtuvusliku tehnoloogiaga võrreldes väiksem täpsus.

Resistiivsed puuteekraanid


	Näiteks: HTC Touch Diamond

Takistusandur reageerib de facto rõhule. Ekraan koosneb kahest plaadist, mille vahel on kompositsioon, mis ei juhi elektrivoolu. Kui puudutate välimist painduvat (ja läbipaistvat) plaati sõrmega (või mõne muu esemega - antud juhul pole see oluline), sulguvad plaadid ja kokkupuutepunktis hakkab vool voolama. Puudutuse asukoha määramiseks mõõdab ekraanikontroller paarikaupa pinget paneeli servades paiknevate elektroodide vahel. Sellist ekraani nimetatakse 4-juhtmeliseks (on ka 5-juhtmelisi, millel on mõningaid erinevusi).

Takistusliku ekraani eripära on see, et selle tööks on vaja füüsilist pingutust ning see tunneb küünega survet paremini ära kui padjaga ning reageerib pinda puudutavatele objektidele. Resistiivse ekraaniga seadmed on sageli varustatud pliiatsidega. Selline ekraan tagab suurema täpsuse juhtimise (pliiatsiga saab sõna otseses mõttes tabada pikslit, samas kui mahtuvuslikul ekraanil saab sõrmega tabada vaid üsna suurt ala), kuid pideva kokkupuute tõttu kõvade objektidega muutub painduv plaat kiiresti kaetud kriimudega. Enamik mobiilseadmeid on varustatud takistuslike ekraanidega.

Muud tüüpi puuteekraanid

Samuti on mitmeid sensortehnoloogiaid, sageli üsna eksootilisi. Näiteks infrapunakiirte võre kasutamine või isegi ultraheli vibratsiooni tekitamine. Viimast tuntakse pinnaakustiliste lainete tehnoloogiana. On kaameratel põhinevaid süsteeme, mis jälgivad liikumist (siin on ka multi-touch), ja tõmbekatetel põhinevaid süsteeme, mille deformatsioon muudab elektritakistust.