Принцип роботи сенсорного екрану

На сьогоднішній день ніхто не стане заперечувати, що сенсорний дисплей є дуже зручною річчю. Подібні екрани застосовуються при виготовленні всіляких планшетів, смартфонів, електронних книг та інші гаджети.

Сенсорний дисплей здатний замінити стандартні кнопки, що досить комфортно, так як в одному елементі з`єднаний дисплей і відмінний пристрій введення. При цьому зростає рівень надійності, оскільки в гаджеті немає механічних елементів. На сьогоднішній день можна виділити декілька основних типів дисплеїв: резистивні, матрично-ємнісні, оптичні та проекційно-ємнісні.

Крім цього, створення сенсорних дисплеїв може базуватися на поверхнево-звукових хвилях або інфрачервоному випромінюванні. Вже існує багато різних розробок. В основному застосовуються ємкісні і резистивні дисплеї. Нижче буде опис кожного з них.

резистивний дисплей

Найпростішим видом цього типу дисплеїв є чьотирьох, який включає в себе спеціальну скляну поверхню і пластикову мембрану. Між склом і пластиком в обов`язковому порядку розташовуються мікроізолятори, які здатні якісно захистити струмопровідні мембрани один від одного.

Поверхні шарів розташовують електродами, які представляють собою найтонші пластини, виконані з металу. Електроди нижнього шару розташовуються в вертикальному положенні, а у верхньому шарі вони розміщені горизонтально. Таке розташування дозволяє обчислювати координати. При натисканні на екран панель з мембраною відразу замикаються, після чого датчик перетворює тапи пальців в сигнал. Найбільш просунутими резистивним екранами вважаються восьмипроводного, оскільки вони є високоточними.

Але при цьому такі екрани не дуже надійні і з невеликим терміном служби. Щоб резистивний екран прослужив набагато довше, необхідно вибирати п`ятипровідні варіант дисплея.

матричні екрани

Конструкція даного екрану дуже схожа на вищеописаний, хоча значно простіше. На мембрані знаходяться вертикальні провідники, а на склі розташовані горизонтальні. При натисканні на екран провідники з`єднуються і замикаються хрестом. Процесор в цей час стежить за замиканням провідників, що допомагає встановити координати тапа. Такий тип екранів не відрізняється точністю, тому їх вже давно не застосовують у виробництві.

Відео: Пристрій сенсорного екрану

ємнісні дисплеї

Ємнісні дисплеї за своєю конструкцією дуже складні. В основі її лежить правило, що користувач і дисплей складають конденсатор, який проводить змінну напругу. Такого виду дисплеї створюють зі скляної панелі, на яку наноситься резистивний матеріал для поліпшення електропровідності.

В даному випадку електроди розміщуються на чотирьох кутах екрана, на які подається змінна напруга. При натисканні на екран виконується витік змінної напруги через вищевказаний конденсатор. Цей витік захоплюється детекторами і передається на мікропроцесор гаджета для обробки. Подібного типу дисплеї здатні працювати близько 200 млн. Тапов. Рівень точності середній, але при цьому ці екрани дуже бояться рідин.

Проекційно-ємнісні дисплеї

Даний тип дисплеїв відрізняється від усіх розглянутих вище тим, що може розпізнавати відразу кілька тапов. Внутрішня сторона дисплея оснащена спеціальною електродної сіткою. При зіткненні з ними завжди буде утворюватися конденсатор. При цьому в цій точці буде змінюватися ємність.

Це дозволяє контролеру встановлювати точку, де відбулося перехрещення електродів. Після цього виконується обчислення. Якщо торкнутися дисплея декільком пальцями, тоді створюватися буде відразу кілька конденсаторів.

Дисплей з інфрачервоними променями

Даний тип екранів працює по дуже простим принципом. Він трохи нагадує дисплей з матрицею. Тільки в цій збірці інфрачервоні промені використовуються замість провідників. По периметру такого дисплея виконана рамка, яка містить інтегровані випромінювачі і приймачі. При натисканні на дисплей деяка частина променів буде перекриватися. Внаслідок цього промінь не може досягти свого приймача. Завдяки цьому контролер встановлює точку контакту.

Такі дисплеї відмінно пропускають світло, відрізняються довговічністю, так як не мають чутливого покриття, на яке може надаватися механічний вплив. Але з іншого боку, ці екрани не дуже точні і не працюють при сильному забрудненні. Однак, застосовувати таку технологію можна на екранах до 150 дюймів.

Відео: У чому різниця між і як працюють дисплеї в мобільних

Дисплеї на поверхнево-звукових хвилях

Такий вид дисплеїв виготовлений зі скляної поверхні, в яку вмонтовано п`єзоелектричні перетворювачі, розміщені по кутах екрана. Крім того, навколо екрану розташовані приймають і відображають детектори. Контролер створює високочастотні імпульси, які відправляються на п`єзоелектричні перетворювачі. Вони обробляють отриманий сигнал в звукові коливання, які потім відбиваються від відображають детекторів.

Після цього хвилі захоплюються прийомними детекторами, і знову відправляються на п`єзоелектричні перетворювачі, а потім переробляються в електричний сигнал. При натисканні на дисплей енергія звукових хвиль поглинається.

Приймальні датчики відмінно сприймають невеликі зміни, і процесор здатний визначити місце торкання. Перевагою даного виду екрану є той факт, що вони визначають не тільки координати тапа, але і силу. Такого роду дисплеї досить довго служать і здатні працювати 50 млн. Натискань.

У більшості випадків даний вид екранів використовується в ігрових автоматах і довідниках. Однак, необхідно враховувати той факт, що такий екран можна неточно працювати при сторонні шуми, вібрації і звуковому забрудненні.

Ось, в принципі, і все найпоширеніші типи сенсорних дисплеїв. Знаючи ці дані, можна її враховувати при виборі пристрою з сенсорним дисплеєм.