触摸屏技术和特性

触摸屏技术和特性
1 前言
随着计算机技术的普及，在20世纪90年代初，出现了一种新的人机交互作用技术--触摸屏技术。利用这种技术使用者只要用手指轻轻地碰触计算机显示屏 上的图符或文字就能实现对主机操作，这样摆脱了键盘和鼠标操作，使人机交互更为直截了当。因此，触摸屏技术已成为当前最简便的人机交流的输入设备。

触摸屏在我国的应用范围非常广阔，主要是公共信息的查询：如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询；城市街头的信息查询；博物馆、美术馆的资料 查询；机场车站的航班，车次查询；此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售、机票/火车票预售等。如今，触 摸屏已经走入家庭和个人便携设备的应用，成为一种常规的输入方式之一，如掌上电脑就采用这一人机交流技术。随着城市向信息化方向发展和电脑网络在国民生活 中的渗透，信息查询都以触摸屏--显示内容可触摸的形式出现。

2 触摸屏的工作原理
触摸屏的基本原理是用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏时，所触摸的位置（以坐标形式）由触摸屏控制器检测，并通过接口（如RS-232串行口）送到CPU。从而确定输入的信息。
　　
触摸屏系统一般包括两个部分：触摸屏控制器（卡）和触摸检测装置。触摸屏控制器（卡）的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点 坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。触摸检测装置一般安装在显示器的前端，主要作用是检测用户的触摸位置，并传送给触摸屏控制 卡。

触摸屏从低档向高档逐步升级和发展：从电阻式、红外线式走向电容感应式和表面声波式。现将各种类型的触摸屏的工作原理简要介绍如下：

 2.1 电阻式触摸屏
　　
这种触摸屏利用压力感应进行控制。它的表层是一层塑胶，底层是玻璃，能在恶劣环境下工作，但手感和透光性较差，适合配带手套和不能用手直接触控的场合。
　　
电阻触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层（Oti，氧化铟），上面 再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，它的内表面也涂有一层OTI，在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝 缘。当手指接触屏幕，两层OTI导电层出现一个接触点，因其中一面导电层接通Y轴方向的5V均匀电压场，使得侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到这个 接通后，进行A/D转换，并将得到的电压值与5V相比，即可得触摸点的Y轴坐标，同理得出X轴的坐标，这就是电阻技术触摸屏共同的最基本原理。电阻屏根据 引出线数多少，分为四线、五线等多线电阻触摸屏。五线电阻触摸屏的A面是导电玻璃而不是导电涂覆层，导电玻璃的工艺使其的寿命得到极大的提高，并且可以提 高透光率。
　　
电阻式触摸屏的OTI涂层比较薄且容易脆断，涂得太厚又会降低透光且形成内反射降低清晰度，OTI外虽多加了一层薄塑料保护层，但依然容易被锐利物件 所破坏；且由于经常被触动，表层OTI使用一定时间后会出现细小裂纹，甚至变型，如其中一点的外层OTI受破坏而断裂，便失去作为导电体的作用，触摸屏的 寿命并不长久。但电阻式触摸屏不受尘埃、水、污物影响。 
 

2.2 电容式触摸屏　　
这种触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。当有导电物体触碰时，就会改变触点的电容，从而可以探测出触摸的位置。由于电容随温度、湿度 或接地情况的不同而变化，故其稳定性较差，往往会产生漂移现象。该种触摸屏适用于系统开发的调试阶段。
电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导电体内形成一个低电压交流电场。用户触摸屏幕时，由于人体电场，手指与导体层间会形成一个耦合电容， 四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。电容触摸 屏的双玻璃不但能保护导体及感应器，更有效地防止外在环境因素对触摸屏造成影响，就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍，电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。电 容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。当手指触摸在金属层上时，触点的电容就会发生变化，使得与之相连的振荡器频率发生变化，通过测量 频率变化可以确定触摸位置获得信息。由于电容随温度、湿度或接地情况的不同而变化，故其稳定性较差，往往会产生漂移现象。该种触摸屏适用于系统开发的调试 阶段。

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