Емкостные и резистивные сенсорные экраны.Резистивные сенсорные экраны: В чем различия?
Обзоры технологий

Емкостные и резистивные сенсорные экраны.Резистивные сенсорные экраны: В чем различия?

Емкостные и резистивные сенсорные экраны сегодня повсюду, но в чем разница и как они работают?

Когда вы покупаете сенсорный экран, на нем не всегда указывается, какой это экран – емкостной или резистивный. Тем не менее, в электронной промышленности используются сенсорные экраны обоих типов

Если вы будете внимательны, то заметите разницу между двумя экранами. В случае емкостных сенсорных экранов, например, на очень дорогих смартфонах и планшетах, они очень чутко реагируют на малейшее прикосновение. В то же время резистивные сенсорные экраны могут потребовать большего давления или использования стилуса

Причина того, что каждый тип сенсорного экрана реагирует по-разному, заключается в технологии, лежащей в его основе

Принцип работы резистивных сенсорных экранов

Резистивный сенсорный экран всегда был самым распространенным типом, используемым в промышленной электронике. В основном потому, что они дешевле в производстве и их легче использовать в сложных условиях

Технология основана на сопротивлении, то есть давлении, оказываемом на сам экран

Этот тип сенсорного экрана создается из двух очень тонких слоев материала, разделенных тонким зазором. Верхний слой обычно представляет собой прозрачный поликарбонатный материал, а нижний слой состоит из жесткого материала. Производители обычно используют для этих слоев пленку PET и стекло

Изображение кредитное: Szente/Wikimedia Commons.

Верхний и нижний слои покрыты проводящим материалом, таким как оксид индия-олова (ITO). Проводящие стороны каждого слоя обращены друг к другу

Наконец, в тонкий зазор между двумя слоями помещаются прокладки, чтобы предотвратить их соприкосновение, когда экран не используется

Приведенная выше диаграмма является простым руководством, показывающим, как работает эта технология

  • 1: Верхний, гибкий поликарбонатный слой.
  • 2 & 3: Тонкие, проводящие, слои оксида индия-олова.
  • 4: Промежуточные точки между проводящими слоями.
  • 5: Жесткий нижний слой, обычно из стекла.
  • 6: Датчики, которые обнаруживают изменение напряжения при соприкосновении проводящих слоев.

.

Когда вы прижимаете палец или стилус к экрану, это создает изменение сопротивления (увеличение напряжения). Затем сенсорный слой обнаруживает это изменение, а процессор планшета или мобильного телефона вычисляет координаты этого изменения

3 типа резистивных сенсорных экранов

Технология резистивных сенсорных экранов основана на использовании электродов, на которые накладывается равномерное напряжение по всей проводящей области. Это обеспечивает определенное напряжение, когда область соприкасается

Тип резистивной разводки определяет долговечность и чувствительность всей схемы

4-проводной аналог

В 4-проводной аналоговой схеме верхний и нижний слои содержат два электрода, называемые ‘втулками’

Эти электроды ориентированы перпендикулярно друг другу

Электроды на верхнем листе – это положительная и отрицательная оси Y, а электроды на нижнем – положительная и отрицательная оси X

Используя подобную систему электрических координат, мобильное устройство может определить координаты, где два слоя соприкасаются

5-проводной аналог

Пятипроводная аналоговая установка состоит из четырех электродов, расположенных в каждом углу нижнего слоя. Есть четыре провода, которые соединяют эти электроды вместе

Пятый провод – это ‘чувствительный провод’, встроенный в верхний слой

Когда ваш палец или стилус касается любого участка двух слоев, чувствительный провод посылает напряжение для координат в процессор

Благодаря меньшему количеству компонентов и более простой конструкции, 5-проводная аналоговая схема считается немного более долговечной, чем другие конструкции

8-проводной аналог

Наиболее чувствительной конструкцией резистивного экрана является 8-проводная чувствительная схема

Схема аналогична 4-проводному аналогу, но каждый из стержневых электродов содержит два провода. Это вносит в схему некоторую избыточность

Это связано с тем, что даже если одна из пар проводов со временем теряет сопротивление, второй провод обеспечивает вторичный сигнал для процессора

Это означает, что более дорогой резистивный сенсорный экран с 8-проводной аналоговой схемой прослужит дольше. Это также позволяет избежать проблем с ‘дрейфом’, которые возникали у старых телефонов при попытке определить местоположение пальца или стилуса

Недостатки резистивных сенсорных экранов

Резистивные сенсорные экраны предназначены для определения местоположения одного прикосновения, поэтому сенсорные экраны ранних поколений не могли реагировать на действия двух пальцев по щипку или масштабированию

Однако в более поздних поколениях некоторые производители мобильных устройств ввели новые алгоритмы и другие уловки, которые позволили использовать функции касания двумя пальцами

Некоторые другие ограничения включают:

  • Менее чувствительны к легким прикосновениям.
  • Во многих случаях нельзя использовать в перчатках.
  • Толстый верхний слой создает меньшую четкость изображения.
  • Материал экрана обычно легче царапается или повреждается.

В большинстве случаев такие сенсорные экраны трудно или невозможно отремонтировать

Принцип работы емкостных сенсорных экранов

Емкостные сенсорные экраны были изобретены почти за 10 лет до появления первого резистивного сенсорного экрана. Тем не менее, современные емкостные сенсорные экраны отличаются высокой точностью и мгновенно реагируют на легкое прикосновение человеческого пальца. Так как же это работает?

В отличие от резистивного сенсорного экрана, который полагается на механическое давление пальца или стилуса, емкостной сенсорный экран использует тот факт, что человеческое тело обладает естественной проводимостью

Емкостные экраны изготавливаются из прозрачного проводящего материала – обычно ITO – покрытого стеклом. Именно к стеклянному материалу вы прикасаетесь пальцем

Изображение кредитное: Mercury13/Wikimedia Commons

Емкостная поверхность

В поверхностно-емкостной системе четыре электрода расположены в каждом углу сенсорного экрана, которые поддерживают напряжение на уровне всего проводящего слоя

Когда ваш проводящий палец соприкасается с любой частью экрана, между электродами и пальцем начинает протекать ток. Датчики, расположенные под экраном, регистрируют изменение напряжения и место этого изменения

Проецируемый емкостный

В устройстве, использующем проекционную емкостную установку, прозрачные электроды располагаются вдоль защитного стеклянного покрытия в виде матрицы

Одна линия электродов (вертикальная) поддерживает постоянный уровень тока, когда экран не используется. Другая линия (горизонтальная) срабатывает при прикосновении пальца к экрану и инициирует протекание тока в этой области экрана

Формирование матрицы создает электростатическое поле в месте пересечения двух линий. Это один из самых чувствительных типов сенсорных экранов, и именно так некоторые телефоны могут почувствовать прикосновение пальца еще до того, как вы установите контакт с самим экраном

Проекционно-емкостная технология также позволяет использовать сенсорный экран даже в тонких перчатках

Резистивные и емкостные сенсорные экраны. Емкостные сенсорные экраны

К преимуществам резистивного сенсорного экрана относятся:

  • Более низкая стоимость производства.
  • Более высокое разрешение сенсора – вы можете легче нажимать на маленькие кнопки кончиками пальцев.
  • Меньше случайных прикосновений.
  • Чувствует любое сильное прикосновение к экрану.
  • Более устойчив к воздействию таких элементов, как тепло и вода.

К преимуществам емкостного сенсорного экрана относятся:

  • Более долговечный
  • Более четкие изображения с лучшим контрастом.
  • Обеспечение мультисенсорной чувствительности.
  • Более надежны – будут работать даже при трещинах на экране (до замены сенсорного экрана).
  • Более чувствителен к легким прикосновениям.

Выбор в пользу емкостного или резистивного сенсорного экрана во многом зависит от области применения устройства

Как используются сенсорные экраны

Большинство устройств с резистивными экранами используются в производстве, банкоматах и киосках, а также в медицинской технике. Это связано с тем, что в большинстве отраслей пользователям необходимо надевать перчатки при работе с сенсорными экранами

Емкостные экраны обычно используются в большинстве потребительских товаров, таких как планшеты, ноутбуки и смартфоны

Если бы не передовые технологии сенсорных экранов, мы бы никогда не смогли наслаждаться новыми приложениями, такими как браузер Opera для Android, работающий одной рукой. Приложения будут только расширяться по мере совершенствования технологии

Об авторе

Алексей Белоусов

Привет, меня зовут Филипп. Я фрилансер энтузиаст . В свободное время занимаюсь переводом статей и пишу о потребительских технологиях для широкого круга изданий , не переставая питать большую страсть ко всему мобильному =)

Комментировать

Оставить комментарий

ВАМ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО