IST der Touchscreen, der dem Human Machine Interface (HMI) entspricht.

Touchscreen oder Human Machine Interface (HMI)

Was ist Touchscreen-Technologie?

Arten der Touchscreen-Technologie

Lassen Sie uns diese revolutionäre Technologie nun einem Ingenieur vorstellen. Ein Touchscreen ist ein zweidimensionaler Sensor, der aus zwei durch Abstandhalter getrennten Materialbahnen besteht. Es gibt vier Haupt-Touchscreen-Technologien:

1)Resistiv

2)Kapazitiv

3)Infrarot

4)Akustische Oberflächenwelle

Der resistive Touchscreen besteht aus einer flexiblen Oberschicht aus Polyethylen (PET) und einer starren Unterschicht aus Glas. Beide Schichten werden mit einer leitenden Verbindung beschichtet, die als Indium-Zinn-Oxid (ITO) bezeichnet wird, und dann mit Abstandshaltern beabstandet. Während der Monitor in Betrieb ist, fließt ein elektrischer Strom zwischen den beiden Schichten. Wenn eine Berührung vorgenommen wird, drückt der flexible Bildschirm nach unten und berührt die unterste Schicht. Eine Änderung des elektrischen Stroms wird somit erfasst und die Koordinaten des Berührungspunkts werden von der Steuerung berechnet und in lesbare Signale zerlegt, damit das Betriebssystem entsprechend reagiert.

Einige der beliebtesten Geräte, die Resistive Touchscreen verwenden, sindGuangzhou Vicpas Touch, Siemens, B & R Powerpanel, Allen Bradley, B & R, KUKA, Beijer, ABB, Proface, Omron, Schneider, Mitsubishi, ELO, 3M Microtouch, Gunze, AMT, DMC usw.

Diese Systeme übertragen nur 75% des Lichts vom Monitor. Der resistive Touchscreen ist weiter unterteilt in 4-, 5-, 6-, 7- und 8-adrigen resistiven Touchscreen. Obwohl das konstruktive Design all dieser Module ähnlich ist, gibt es bei jeder Methode zur Bestimmung der Berührungskoordinaten einen großen Unterschied.

1. 1.DasVierdrahtResistiver Touchscreen verwendet beide Ebenen, um die Achseninformationen der Berührung zu berechnen. Die Berührungsmessung im 4-Leiter-System erfolgt in zwei Schritten. Die x-Koordinate des Berührungspunkts wird berechnet, indem ein Spannungsgradient auf der flexiblen Schicht erzeugt wird, und die y-Koordinate wird bestimmt, indem ein Spannungsgradient entlang der unteren Schicht erzeugt wird.
   
   Vor-und Nachteile:Infolgedessen ist der resistive 4-Draht-Touchscreen weniger langlebig, schwach genau und kann bei Änderungen der Umgebung abweichen. Diese Negative werden jedoch nur mit großem Touchscreen verbreitet. Diese sind relativ billig, leicht verfügbar und verbrauchen wenig Strom.


2. 2.DasFünfadrigResistiver Touchscreen verwendet das Deckblatt (flexible Ebene) nicht zur Bestimmung der Berührungskoordinate. Die gesamte Positionserfassung wird auf der stabilen Glasschicht angewendet. Bei dieser Konstruktion wird ein Draht zum Deckblatt geführt und vier Drähte werden an den vier Ecken des Bodenblatts angebracht. Das Deckblatt dient nur als Spannungsmesssonde. Die Funktion des Touchscreens bleibt auch bei Änderungen der Gleichmäßigkeit der leitfähigen Beschichtung auf dem Deckblatt erhalten.
   
   Vor-und Nachteile:Sehr langlebig, genau und zuverlässig. Diese Technologie beinhaltet komplexe Elektronik und ist teuer. Es kann jedoch in Größen bis zu 22 Zoll verwendet werden.
   
   
3. 3.DasAcht DrähteResistiver Touchscreen ist einfach eine Variante des 4-Draht-Touchscreens mit vier zusätzlichen Sensordrähten, zwei für jede Schicht. Die Erfassungspunkte tragen zur Verringerung der Umgebungsdrift bei, um die Stabilität des Systems zu erhöhen. Die 8-Draht-Systeme werden in Größen von 10,4 Zoll oder mehr eingesetzt, bei denen die Abweichung erheblich sein kann.
   
   
4. 4.DasSechs und Sieben DrahtDer resistive Touchscreen ist auch eine Variante der 5-Draht- bzw. 4-Draht-Technologie. Beim resistiven 6-Draht-Touchscreen wird hinter der Glasplatte eine zusätzliche Erdungsschicht hinzugefügt, die die Systemleistung verbessern soll. Während die Sieben-Draht-Variante zwei Abtastleitungen auf der Bodenplatte hat. Diese Technologien sind jedoch genauso verbreitet wie ihre Gegenstücke.
   
   

Die kapazitive Touchscreen-Technologie ist die weltweit meistgenutzte und langlebigste Touchscreen-Technologie. Es besteht aus einer Glasscheibe, die mit einem kapazitiven (leitenden) Material Indium-Zinn-Oxid (ITO) beschichtet ist. Die kapazitiven Systeme übertragen fast 90% des Lichts vom Monitor. Einige der Geräte mit kapazitivem Touchscreen sind Motorola Xoom, Samsung Galaxy Tab, Samsung Galaxy SII und das iPad von Apple. Es stehen verschiedene kapazitive Technologien zur Verfügung, wie nachstehend erläutert.

Oberflächenkapazitive Schirme, bei dieser Technik wird nur eine Seite des Isolators mit einer leitenden Schicht beschichtet. Während der Monitor in Betrieb ist, wird ein gleichmäßiges elektrostatisches Feld über der leitenden Schicht gebildet. Wenn ein menschlicher Finger den Bildschirm berührt, treten über die unbeschichtete Schicht elektrische Ladungen auf, die zur Bildung eines dynamischen Kondensators führen. Der Computer oder die Steuerung erkennt dann die Berührungsposition durch Messen der Kapazitätsänderung an den vier Ecken des Bildschirms.

Vor-und Nachteile:Der kapazitive Oberflächen-Touchscreen ist mäßig langlebig und muss während der Herstellung kalibriert werden. Da für den Betrieb dieses Bildschirms ein leitfähiges Material erforderlich ist, kann der passive Stift nicht für kapazitive Oberflächen-Touchscreens verwendet werden.

Bei der projizierten kapazitiven Touchscreen-Technologie wird die leitfähige ITO-Schicht geätzt, um ein Gitter aus mehreren horizontalen und vertikalen Elektroden zu bilden. Dabei wird sowohl entlang der X- als auch der Y-Achse mit einem klar geätzten ITO-Muster gemessen.

Der projektive Bildschirm enthält an jedem Schnittpunkt von Zeile und Spalte einen Sensor, wodurch die Genauigkeit des Systems erhöht wird. Es gibt zwei Arten von projizierten kapazitiven Touchscreens: Gegenseitige Kapazität und Selbstkapazität.

Bei der Infrarot-Touchscreen-Technologie sind eine Reihe von X- und Y-Achsen mit IR-LED-Paaren und Fotodetektoren ausgestattet. Die Fotodetektoren erkennen jede Änderung des von den Leds abgegebenen Lichtmusters, wenn der Benutzer den Monitor / Bildschirm berührt.

Die Surface Acoustic Wave Touchscreen-Technologie enthält zwei Transducer (Senden und Empfangen), die zusammen mit einigen Reflektoren entlang der X- und Y-Achse der Glasplatte des Monitors angeordnet sind. Die Wellen breiten sich über das Glas aus und werden zu den Sensoren reflektiert. Wenn der Bildschirm berührt wird, werden die Wellen absorbiert und an diesem Punkt wird eine Berührung erkannt. Diese Reflektoren reflektieren alle elektrischen Signale, die von einem Wandler zu einem anderen gesendet werden. Diese Technologie bietet einen hervorragenden Durchsatz und Bildschärfe.

Vor-und Nachteile:100% Klarheit wird erreicht, da keine Metallschichten auf dem Bildschirm vorhanden sind. Die Bedienung kann mit passiven Geräten wie Stylus, Handschuh oder Fingernagel erfolgen. Der Bildschirm kann durch starken Kontakt mit Schmutz und Öl verunreinigt werden, was die einwandfreie Funktion beeinträchtigen kann.

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