что такое индуктивный сенсорный экран
Типы сенсорных экранов
Сенсорный экран – это устройство ввода и вывода информации посредством чувствительного к нажатиям и жестам дисплея. Как известно, экраны современных устройств не только выводят изображение, но и позволяют взаимодействовать с устройством. Изначально для подобного взаимодействия использовались всем знакомые кнопки, потом появился не менее известный манипулятор «мышь», существенно упростивший манипуляции с информацией на дисплее компьютера. Однако «мышь» для работы требует горизонтальной поверхности и для мобильных устройств не очень подходит. Вот тут на помощь приходит дополнение к обычному экрану – Touch Screen, который так же известен под названиями Touch Panel, сенсорная панель, сенсорная пленка. То есть, по сути, сенсорный элемент экраном не является – это дополнительное устройство, устанавливаемое поверх дисплея снаружи, защищающее его и служащее для ввода координат прикосновения к экрану пальцем или иным предметом.
Использование
Сегодня сенсорные экраны находят широкое применение в мобильных электронных устройствах. Изначально тачскрин применялся в конструкции карманных персональных компьютеров (КПК, PDA), теперь первенство держат коммуникаторы, мобильные телефоны, плееры и даже фото- и видеокамеры. Однако технология управления пальцем через виртуальные кнопки на экране оказалась настолько удобной, что ею оснащаются почти все платежные терминалы, многие современные банкоматы, электронные справочные киоски и другие устройства, используемые в общественных местах.
Ноутбук с сенсорным экраном
Нельзя не отметить и ноутбуки, некоторые модели которых оснащаются поворотным сенсорным дисплеем, что придает мобильному компьютеру не только более широкую функциональность, но и большую гибкость в управлении им на улице и на весу.
К сожалению, пока подобных моделей ноутбуков, называемых в народе «трансформеры», не так много, но они есть.
В целом, технологию сенсорного экрана можно охарактеризовать как наиболее удобную в случае, когда необходим мгновенный доступ к управлению устройством без предварительной подготовки и с потрясающей интерактивностью: элементы управления могут сменять друг друга в зависимости от активируемой функции. Тот, кто хоть раз работал с сенсорным устройством, сказанное выше прекрасно понимает.
Типы сенсорных экранов
Всего на сегодня известно несколько типов сенсорных панелей. Естественно, что каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками. Выделим основные четыре конструкции:
Кроме указанных экранов, применяются матричные экраны и инфракрасные, но ввиду их низкой точности их область применения крайне ограничена.
Резистивные
Резистивные сенсорные панели относятся к самым простым устройствам. По своей сути, такая панель состоит из проводящей подложки и пластиковой мембраны, обладающих определенным сопротивлением. При нажатии на мембрану происходит её замыкание с подложкой, а управляющая электроника определяет возникающее при этом сопротивление между краями подложки и мембраны, вычисляя координаты точки нажатия.
Преимущество резистивного экрана в его дешевизне и простоте устройства. Они обладают отличной стойкостью к загрязнениям. Основным достоинством резистивной технологии является чувствительность к любым прикосновениям: можно работать рукой (в том числе в перчатках), стилусом (пером) и любым другим твердым тупым предметом (например, верхним концом шариковой ручки или углом пластиковой карты). Однако имеются и достаточно серьезные недостатки: резистивные экраны чувствительны к механическим повреждениям, такой экран легко поцарапать, поэтому зачастую дополнительно приобретается специальная защитная пленка, защищающая экран. Кроме того, резистивные панели не очень хорошо работают при низких температурах, а также обладают невысокой прозрачностью – пропускают не более 85% светового потока дисплея.
Использование пера с сенсорным экраном
Ёмкостные
Технология ёмкостного сенсорного экрана основана на принципе того, что предмет большой ёмкости (в данном случае человек) способен проводить электрический ток. Суть работы ёмкостной технологии заключается в нанесении на стекло электропроводного слоя, при этом на каждый из четырех углов экрана подается слабый переменный ток. Если прикоснуться к экрану заземленным предметом большой емкости (пальцем), произойдет утечка тока. Чем ближе точка касания (а значит, и утечки) к электродам в углах экрана, тем больше сила тока утечки, которая и регистрируется управляющей электроникой, вычисляющей координаты точки касания.
Ёмкостные экраны очень надежны и долговечны, их ресурс составляет сотни миллионов нажатий, они отлично противостоят загрязнениям, но только тем, которые не проводят электрический ток. По сравнению с резистивными они более прозрачны. Однако недостатками является все же возможность повреждения электропроводного покрытия и нечувствительность к прикосновениям непроводящими предметами, даже руками в перчатках.
Проекционно-ёмкостные
Проекционно-ёмкостные экраны основаны на измерении ёмкости конденсатора, образующегося между телом человека и прозрачным электродом на поверхности стекла, которое и является в данном случае диэлектриком. Вследствие того, что электроды нанесены на внутренней поверхности экрана, такой экран крайне устойчив к механическим повреждениям, а с учетом возможности применения толстого стекла, проекционно-ёмкостные экраны можно применять в общественных местах и на улице без особых ограничений. К тому же этот тип экрана распознает нажатие пальцем в перчатке.
Данные экраны достаточно чувствительны и отличают нажатия пальцем и проводящим пером, а некоторые модели могут распознавать несколько нажатий (мультитач). Особенностями проекционно-ёмкостного экрана являются высокая прозрачность, долговечность, невосприимчивость к большинству загрязнений. Минусом такого экрана является не очень высокая точность, а также сложность электроники, обрабатывающей координаты нажатия.
С определением поверхностно-акустических волн
Суть работы сенсорной панели с определением поверхностно-акустических волн заключается в наличии ультразвуковых колебаний в толще экрана. При прикосновении к вибрирующему стеклу, волны поглощаются, при этом точка прикосновения регистрируется датчиками экрана. Плюсами технологии можно назвать высокую надежность и распознавание нажатия (в отличие от ёмкостных экранов). Минусы заключаются в слабой защищенности от факторов окружающей среды, поэтому экраны с поверхностно-акустическими волнами нельзя применять на улице, а кроме того, такие экраны боятся любых загрязнений, блокирующих их работу. Применяются редко.
Другие, редкие типы сенсорных экранов
Применение индукционного экрана в ноутбуке
Мультитач (Multi-touch)
Мультитач, о котором все так много говорят и популярность которого только растет, не является типом сенсорного экрана. По своей сути, технология множественного нажатия – что является вольным переводом словосочетания multi-touch – это дополнение к сенсорному экрану (чаще всего построенному по проекционно-ёмкостному принципу), позволяющее экрану распознавать несколько точек прикосновения к нему. В результате мультитач-экран становится способным к распознаванию жестов. Вот лишь некоторые из них:
О пользе и недостатках сенсорных экранов
В карманных устройствах сенсорные экраны появились давно. Причин этому несколько:
Однако и недостатков хоть отбавляй:
В результате, полностью избавиться от клавиатуры не всегда получается, ведь гораздо удобнее набирать текст с помощью привычных клавиш. Зато сенсорный экран интерактивнее, благодаря более оперативному доступу к элементам меню и настройкам современных гаджетов.
Надеемся, что этот материал поможет вам при выборе устройства с сенсорным экраном.
Обсудить сенсорные экраны на форуме
Полезное о сенсорных экранах
Техника не стоит на месте и одним из доказательств этого являются экраны компьютеров, телефонов и прочих предметов. Если раньше устройства позволяли лишь выводить изображение на экран, то на сегодняшний день посредствам сенсоров можно взаимодействовать непосредственно с самим устройством.
Некоторое время назад сенсорными экранами были оснащены некоторые виды карманных компьютеров, но в настоящий момент данной функцией обладают всевозможные телефоны, фотокамеры, видеокамеры и другие устройства.
Но за всей этой простотой скрывается огромная работа и сложный процесс. Сами сенсорные экраны подразделяются на четыре вида, о которых и хотелось бы вам немного рассказать.
Резистивные сенсорные экраны
Плюсами такой системы является то, что она проста в использовании и имеет сравнительно небольшую стоимость. Здесь можно нажимать на экран пальцем и иным другим предметом.
Емкостные сенсорные экраны
Большим достоинством этого типа является то, что производится быстрая скорость отклика во время нажатия и более точно происходит координирование. Кроме этого, поддерживается функция мультитач.
Второй вариант, то есть поверхностно-емкостные сенсорные экраны, представлен в виде стекла, на которое уже нанесено очень тонкое и прозрачное проводящее покрытие, а уже сверху него нанесен защитный слой.
Сенсорные экраны ПАВ
Теперь хотелось бы немного рассказать о третьем типе сенсорных экранов – сенсорные экраны ПАВ (поверхностно-акустические волны). Принцип работы у данного вида экрана таков: по его углам размещаются пьезоэлементы, преобразующие электрический сигнал, подаваемый на них, в ультразвуковые волны, далее направляя эти волны вдоль поверхности экрана. А вот распределяют по всему экрану ультразвуковые волны специальные отражатели, которые равномерно расположены вдоль краев одной из стороны. На противоположной стороне имеются сенсоры, которые уже фокусируют эти волны и передают их на преобразователь. Затем преобразователь преобразует ультразвуковую волну назад в электрический сигнал. Как видите, технология весьма сложна, о чем абсолютно не задумываешься во время работы с таким экраном. Такой экран имеет высокую прозрачность и долговечность.
Инфракрасные сенсорные экраны
И в завершении, хочется упомянуть о последнем виде сенсорных экранов – инфракрасные сенсорные экраны. У данного типа довольно простой принцип работы. Вдоль прилегающих друг к другу сторон экрана располагаются светодиоды, которые и излучают инфракрасные лучи. Принимают эти лучи фототранзисторы, которые располагаются на противоположной стороне экрана.
Такой вид, обычно используется в инфокиосках и торговых автоматах. Достоинствами является простота и возможность ремонта схемы, а также прозрачность экрана.
Но кроме основных четырех видов сенсорных экранов, на сегодняшний момент имеются и другие виды, которые хотелось бы Вам представить.
Матричные сенсорные экраны
В первую очередь, это матричные сенсорные экраны, которые имеют очень низкую частотность и весьма популярны в настоящее время. Конструкция таких экранов аналогична сенсорным резистивным экранам, но все-таки имеет свои индивидуальные особенности, так как она (то есть конструкция) упрощена до возможного предела.
Здесь на стекло нанесены специальные проводники, которые расположены горизонтально. А вот на самой мембране располагаются такие же, только вертикальные проводники.
Когда пользователь прикасается к экрану, то эти проводники соприкасаются друг с другом, в результате чего специальный контроллер определяет, какие проводники замкнулись, после чего передает соответствующие координаты в микропроцессор.
Достоинством такой системы является небольшая стоимость данного типа экрана, его неприхотливость и простота в работе. Обычно сенсорные матричные экраны опрашиваются по срокам, что позволяет наладить мультитач. Со временем, то есть по прошествии срока годности, такие экраны заменяются резистивными.
Оптические сенсорные экраны
Первая из этих технологий – заснятие картины в проекционных экранах, где рядом с самим проектором устанавливается камера. К примеру, так устроен Microsoft PixelSense.
Второй тип технологии – с помощью дополнительного четвертого субпикселя самого жидкокристаллического экрана. Он помогает добиться дополнительной светочувствительности.
Плюсами данных экранов является то, что здесь имеется мультитач и, кроме этого, имеется возможность отличать нажатие на экран рукой или же иным предметом. Может быть реализован в больших сенсорных поверхностях, даже в виде классной доски.
Тензометрические сенсорные экраны
Тензометрические сенсорные экраны – это третий тип, который хотелось бы вам представить. Подобные экраны можно встретить на улице, в каких либо общественных автоматах. Их принцип работы заключается в том, что они реагируют на деформацию самого экрана.
Но если сказать честно, точность тензометрических сенсорных экранов невелика, так как чувствительность здесь совсем маленькая. Возможно, это разработано специально, так как предназначаются такие экраны для общественных мест. Лучше всего их применять, когда необходимо нажатие твердым предметом. Но все-таки в этой системе и есть свой плюс: так как тензометрические экраны отлично выдерживают механическое воздействие и применимы в антивандальных устройствах, что вполне востребовано на улицах наших городов.
Применение таких экранов полностью аналогично применению проекционно-емкостных сенсорных экранов, то есть в банкоматах, билетных автоматах и прочих устройствах, которые располагаются на улице или в общественных местах.
Из плюсов тензометрических сенсорных экранов хотелось бы выделить и устойчивость к перепадам температуры, а также вглагоустойчивость данного устройства.
Сенсорные экраны DST
Суть их работы заключается в том, что они реагируют на деформацию стекла, после чего передают полученный сигнал в запрограммированную память устройства и совершают необходимое действие.
Здесь можно нажимать на экран, как рукой, так и другим предметом, на который также реагирует аппарат.
Несмотря на простоту этого устройства, он все же очень быстро реагирует на поставленную задачу, что является безусловным плюсом. Но достоинством этого сенсорного экрана является не только быстрая реакция, но и возможность работы с ним даже тогда, когда сильно загрязнен экран. То есть грязи и пыли этот тип сенсорных экранов не боится.
Индукционный сенсорный экран
И последний тип экранов, с которым Вас хотелось бы ознакомить – это индукционный сенсорный экран. Принцип работы таких экранов основан на наличии магнитной индукции.
Технология, которая использованна в создании этого типа экрана, довольно распространена и используется в основном в мобильных телефонах, а также в некоторых моделях карманных и мобильных компьютеров. Кстати, именно этот тип экранов использован в дорогостоящих графических планшетах.
Конечно, работа экрана от нажатия пальца не исключена, но более точные и четкие задачи он будет выполнять при нажатии специальным, сделанным для этого, предметом.
Применяется этот экран, когда необходима быстрая реакция нажатия стилусом, например, на художественных планшетах или же некоторых моделях персонального компьютера.
Типы сенсорных экранов. Какой сенсорный экран лучше
Экраны современных устройств могут не только выводить изображение, но и позволяют взаимодействовать с устройством посредством сенсоров.
