Danas se zasloni osjetljivi na dodir široko koriste u mobilnim uređajima. elektronički uređaji. U početku je ekran osjetljiv na dodir korišten u dizajnu džepa osobnih računala, sada se uglavnom koristi u komunikatorima, mobilnim telefonima, playerima, pa čak i foto i video kamerama. Međutim, mehanizam upravljanja prstima pomoću gumba na ekranu pokazao se toliko prikladnim da se koristi u gotovo svim terminalima za plaćanje, mnogim modernim bankomatima, elektroničkim priručnicima i drugim uređajima.
Vrijedno je istaknuti prijenosna računala koja imaju rotirajući zaslon osjetljiv na dodir, koji pruža mobilno računalo ne samo s većom funkcionalnošću, već i s većom fleksibilnošću u rukovanju na ulici i težinom.
Nažalost, nema mnogo sličnih modela prijenosnih računala, koji se nazivaju i "transformatori", ali oni postoje.
Općenito, tehnologija zaslona osjetljivog na dodir može se nazvati najprikladnijom kada vam je potreban trenutni pristup za upravljanje uređajem bez puno pripreme i uz izvrsnu interaktivnost: kontrole se međusobno mijenjaju ovisno o aktiviranoj funkciji.
Danas postoji nekoliko vrsta dodirnih ploča. Naravno, svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke. Dakle, glavna četiri dizajna:
Otporan
Kapacitet
Projektirani kapacitivni
S određivanjem površinskih akustičnih valova
Osim navedenih ekrana, postoje matrični i infracrveni ekrani, ali je zbog niske točnosti njihova primjena vrlo ograničena.
Otporan
Otporni dodirni paneli su najviše jednostavni uređaji. Takav se panel sastoji od vodljive podloge i plastične membrane koji imaju određeni otpor. Kada pritisnete membranu, dolazi do kratkog spoja s podlogom, a upravljačka elektronika određuje rezultujući otpor između rubova podloge i membrane, izračunavajući koordinate točke pritiska.
Prednost otpornog zaslona je njegova niska cijena i jednostavnost dizajna. Također imaju dobru otpornost na mrlje. Glavna prednost otporne ploče je njezina osjetljivost na svaki dodir, bilo rukom (uključujući rukavice), bilo olovkom ili bilo kojim drugim tvrdim, tupim predmetom. Ali postoje i ozbiljni nedostaci: otporni zasloni osjetljivi su na mehanička oštećenja, lako ih je ogrebati, a za zaštitu od toga morate koristiti poseban film. Otporne ploče ne rade baš dobro na niskim temperaturama, a također imaju nisku prozirnost - propuštaju manje od 85% svjetlosnog toka zaslona.
Otporni dodirni paneli koriste se u PDA uređajima, komunikatorima, mobitelima, POS terminalima, kao iu industriji (upravljački uređaji) i medicinskoj opremi.
Kapacitet
Tehnologija kapacitivnog zaslona osjetljivog na dodir temelji se na principu da veliki kapacitivni objekt (u ovom slučaju osoba) ima sposobnost provođenja električne struje. Kapacitivna tehnologija funkcionira tako da se na staklo nanese elektro vodljivi sloj, a slaba izmjenična struja dovodi se u sva četiri kuta zaslona. Ako dodirnete ekran uzemljenim predmetom velikog kapaciteta (prstom), doći će do curenja struje. Što je dodirna točka bliže elektrodama u kutovima zaslona, to je struja curenja veća, što bilježi upravljačka elektronika koja određuje koordinate dodirne točke.
Kapacitivni zasloni vrlo su pouzdani i izdržljivi, dizajnirani su da izdrže stotine milijuna klikova i dobro odolijevaju prljavštini, ali samo onoj koja ne provodi struju. U usporedbi s otpornim zaslonima, oni su transparentniji. Međutim, i dalje postoje nedostaci: mogućnost oštećenja elektrovodljive prevlake i neosjetljivost na dodir s nevodljivim predmetima (ruke u rukavicama).
Kapacitivni zasloni koriste se u sigurnim prostorijama, informacijskim kioscima i nekim bankomatima.
Projektirani kapacitivni
Projektivni kapacitivni zasloni koriste mjerenje kapaciteta kondenzatora formiranog između ljudskog tijela i prozirne elektrode na površini stakla, koja je u ovom slučaju dielektrik. Zbog činjenice da se elektrode nalaze na unutarnjoj površini zaslona, zaslon je vrlo otporan na mehanička oštećenja. S obzirom na mogućnost korištenja debelog stakla, projicirani kapacitivni zasloni mogu se koristiti na javnim mjestima i vani bez ikakvih ograničenja, a štoviše, ovaj tip zaslona prepoznaje pritisak prsta u rukavici.
Ovi zasloni su prilično osjetljivi i razlikuju pritiske prsta i vodljive olovke, a neki modeli mogu prepoznati višestruke pritiske (multi-touch). Prednosti projektivnog kapacitivnog zaslona: visoka transparentnost, trajnost, neosjetljivost na većinu onečišćenja. Nedostaci takvog zaslona su ne baš velika točnost i složenost elektronike koja izračunava koordinate tiska.
Projicirani kapacitivni zasloni koriste se u elektroničkim kioscima na ulicama, terminalima za plaćanje, bankomatima, touchpadima prijenosnih računala i iPhone uređajima.
S određivanjem površinskih akustičnih valova
Načelo rada dodirne ploče s određivanjem površinskih akustičnih valova je prisutnost ultrazvučnih vibracija u debljini zaslona. Kada dodirnete vibrirajuće staklo, valovi se apsorbiraju, a točku kontakta određuju senzori zaslona. Prednosti ovih zaslona su velika pouzdanost i prepoznavanje pritiska (za razliku od kapacitivnih zaslona). Nedostaci su slaba zaštita od okoline, pa se zasloni s površinskim akustičnim valovima ne mogu koristiti na otvorenom, a takvi se zasloni također boje bilo kakve kontaminacije koja ometa njihov rad. Rijetko korišten.
Rijetke vrste ekrani osjetljivi na dodir
Optički zasloni. Staklo je osvijetljeno infracrvenim svjetlom, a kao posljedica dodira dolazi do raspršivanja svjetlosti, što bilježi senzor.
Indukcijski zasloni. Unutar zaslona nalazi se zavojnica i mreža osjetljivih žica koje reagiraju na pritisak aktivne olovke koju pokreće elektromagnetska rezonancija. Takvi zasloni reagiraju na dodire samo posebnom olovkom. Koristi se u skupim grafičkim tabletima.
Zasloni za mjerenje naprezanja. Reagiraju na deformaciju zaslona i imaju nisku točnost, ali su vrlo izdržljivi.
Mreža infracrvenih zraka. Ovo je jedna od prvih tehnologija za prepoznavanje dodira na zaslonu. Rešetka se sastoji od velikog broja emitera i prijemnika svjetlosti koji se nalaze na bočnim stranama ekrana. Reagira na blokiranje zraka objektima i tako određuje koordinate pritiskanja.
Višestruki dodir
Multi-touch, o kojem se toliko govori, nije vrsta zaslona osjetljivog na dodir. Multi-touch tehnologija - što je slobodni prijevod izraza multi-touch - jest dodatna opcija na zaslon osjetljiv na dodir (obično pomoću projicirane kapacitivne tehnologije), omogućujući zaslonu da prepozna više dodirnih točaka. Kao rezultat toga, višedodirni zaslon može prepoznati geste. Ovdje su samo neki od njih:
Pomaknite dva prsta zajedno kako biste smanjili sliku ili tekst
Raširite dva prsta u stranu - povećajte sliku
Pomicanje više prstiju u isto vrijeme - pomicanje teksta ili stranice u pregledniku
Rotacija s dva prsta - rotirajte sliku
Prednosti i nedostaci ekrana osjetljivih na dodir
Zasloni osjetljivi na dodir već se dugo koriste u prijenosnim uređajima. Nekoliko je razloga za to:
Sposobnost da se ne veliki broj kontrolne tipke
Jednostavno grafičko sučelje
Jednostavnost rada
Jednostavnost pristupa funkcijama uređaja
Povećane multimedijske mogućnosti
Međutim, ekrani osjetljivi na dodir također imaju puno nedostataka:
Nedostatak taktila Povratne informacije
Treba koristiti olovku
Rizik od oštećenja zaslona
Pojava otisaka prstiju i prljavštine na ekranu
Veća potrošnja energije
Dakle, nije uvijek moguće potpuno se riješiti tipkovnice, jer je mnogo prikladnije tipkati tekst pomoću običnih tipki. Ali zaslon osjetljiv na dodir ima veću interaktivnost, brži pristup stavkama izbornika i postavkama modernih uređaja.
Ako odete u modernu trgovinu mobitela i upoznate se s proizvodima u ponudi, specifikacije za većinu uređaja na zaslonu će pokazati: "Vrsta zaslona - kapacitivni." Oni koji često mijenjaju mobilne komunikacijske uređaje upoznati su s ovim pojmom, ali što učiniti ako osoba nije nastojala kupiti najnovije, preferirajući provjerena rješenja? Može samo biti u nedoumici: "Kapacitivni ekran - što je to?"
Tehnologija unosa podataka
Načelo tipkanja dodirom sada se koristi posvuda. Primjerice, bankomati ili aparati za razne vrste plaćanja, na čijim se pločama nalazi minimalno gumba, a traženi brojevi unose se klikom na odgovarajuću sliku, nalaze se u gotovo svakoj većoj trgovini. su prvi put predloženi još sedamdesetih godina, ali nisu bili široko rasprostranjeni zbog nedovoljne točnosti prepoznavanja zone pritiska i složenosti implementacije. Ali rad na poboljšanju ovog rješenja je nastavljen.
Senzori u telefonima
Kada su se pojavili modeli mobilnih komunikacijskih uređaja sa veliki ekrani, odmah se postavilo pitanje o ergonomiji. Naravno, bilo je moguće smanjiti ionako mali blok gumba, ali to bi imalo vrlo negativan utjecaj na jednostavnost korištenja. Korištena su kompromisna rješenja - takozvani "klizači", ali to je učinilo uređaj predebelim i manje pouzdanim zbog potrebe korištenja mehaničke pomične veze. Proizvođači su počeli tražiti rješenje. I pronađeno je. Ispostavilo se da su do tog vremena bili znatno poboljšani i idealno prikladni za telefone.
Odupiranje pritisku
Prvi modeli takvih zaslona izrađeni su prema otpornom principu. Zbog niza karakteristika takvi se senzori koriste i danas. sastoji se od dvije potpuno prozirne ploče: vanjska, koja prima pritisak, napravljena je fleksibilnom, a unutarnja je, naprotiv, kruta. Prostor između njih ispunjen je prozirnim dielektričnim materijalom. Na obje ploče s unutarnje strane raspršuje se elektrovodljivi sloj. Posebno je spojen vodičima na kontroler koji slojevima konstantno daje nizak napon. Cijeli ovaj "sendvič" je fiksiran na glavnom zaslonu. Kada osoba pritisne dio ekrana, ploče se dodiruju u određenoj točki, što uzrokuje strujanje. Određivanjem vrijednosti otpora duž dvije kartezijeve osi, možete s dovoljnom točnošću saznati gdje je točno došlo do pritiska. Ti se podaci prenose u pokrenuti program koji ih dalje obrađuje. 
Otporni senzori su jeftini za proizvodnju i dobro rade na niskim temperaturama.
Kapacitivni ekrani
Senzori koji rade na kapacitivnom principu mnogo su napredniji. Touchpadovi u prijenosnim računalima najbolji su primjer takvih rješenja. Na stranim web stranicama karakteristike telefona s ovom tehnologijom označavaju “Capacity”. Za razliku od gore opisanog rezistivnog rješenja, mehaničko prešanje ovdje uopće nije važno. U u ovom slučaju Koristi se sposobnost akumulacije ljudskog tijela, djelujući kao klasični kondenzator. Kapacitivni zasloni su izdržljiviji i imaju odličan odziv. Postoje dvije metode izvedbe: površina i projekcija. U prvom slučaju, prozirni sloj vodljivog materijala nanosi se na površinu stakla ili plastike. Stalno je izložen električnom potencijalu iz upravljača. Dovoljno je prstom dodirnuti točku na ekranu i baterija iscuri u ljudsko tijelo. Može se lako odrediti i koordinate prenijeti u program koji radi. Projicirani kapacitivni zasloni rade drugačije. Iza vanjskog stakla zaslona nalazi se rešetka transparentni elementi senzor (vide se pod određenim kutom i osvjetljenjem). Ako dodirnete točku, tada će se zapravo formirati kondenzator, čija je jedna od ploča korisnikov prst. Kapacitet u krugu određuje regulator i izračunava ga. Ova odluka omogućuje implementaciju multi-touch tehnologije.
Ako niste jedan od tehnički potkovanih korisnika i uskoro ćete se suočiti s pitanjem odabira mobilnog telefona ili pametnog telefona sa zaslonom osjetljivim na dodir, vjerojatno ćete se susresti s izrazima poput “kapacitivni zaslon” ili “rezistivni zaslon” kada čitanje specifikacija mobilnih uređaja. A onda će vam pasti na pamet sasvim logično pitanje - koji je bolji: otpornički ili kapacitivni? Doznajmo kako se zasloni osjetljivi na dodir razlikuju, koje vrste postoje i koje su njihove prednosti i nedostaci.
OTPORNI ZASLONI
Jednostavnim jezikom, izbjegavajući pametne tehničke izraze i fraze, otporni zaslon osjetljiv na dodir je fleksibilna prozirna membrana na koju je nanesen vodljivi (drugim riječima, otporni) premaz. Ispod membrane nalazi se staklo, također prekriveno vodljivim slojem. Princip rada otpornog ekrana je da kada pritisnete ekran prstom ili olovkom, staklo se zatvori membranom na određenom mjestu. Mikroprocesor bilježi promjenu napona membrane i izračunava koordinate kontakta. Što je preša preciznija, to je procesoru lakše izračunati točne koordinate. Stoga je s otpornim zaslonima puno lakše raditi s olovkom.
Glavne prednosti otpornih zaslona su njihova relativno jeftina proizvodnja, kao i to što ova vrsta zaslona reagira na pritisak bilo kojeg predmeta. Ovo je vrlo korisno prilikom izrade prezentacija, pogotovo jer cijene projektora danas svakodnevno padaju.
Nedostaci otpornih zaslona su: mala čvrstoća; niska izdržljivost (oko 35 milijuna klikova po točki); nemogućnost provedbe; veliki broj pogreške pri obradi gesta kao što su klizanje i okretanje.
Dakle, koji je ekran bolji: otpornički ili kapacitivni?
Ako pažljivo čitate ovaj članak, onda možete sami zaključiti bez problema. Reći ću samo da je ovaj spor osuđen na propast. Neki korisnici vole raditi s pisaljkom i nisu zadovoljni kapacitivnim zaslonima. Ali većini ljudi je ugodnije upravljati uređajem opremljenim kapacitivnim zaslonom - praktičniji je, a značajka višestrukog dodira čini veliku razliku. Nije sve uzalud moderni pametni telefoni i tablete radi pod Android kontrola, imaju kapacitivne zaslone.
Zasloni modernih uređaja ne samo da mogu prikazivati slike, već vam omogućuju i interakciju s uređajem putem senzora.
U početku su se u nekima koristili ekrani osjetljivi na dodir džepna računala, a danas se zasloni osjetljivi na dodir široko koriste u mobilnim uređajima, playerima, foto i video kamerama, informacijskim kioscima i tako dalje. Štoviše, svaki od navedenih uređaja može koristiti jednu ili drugu vrstu zaslona osjetljivog na dodir. Trenutno je razvijeno nekoliko tipova dodirnih ploča i, prema tome, svaka od njih ima svoje prednosti i nedostatke. U ovom ćemo članku pogledati koje vrste zaslona osjetljivih na dodir postoje, njihove prednosti i nedostatke te koja je vrsta zaslona osjetljiva na dodir bolja.
Postoje četiri glavne vrste zaslona osjetljivih na dodir: otporni, kapacitivni, s detekcijom površinskih akustičnih valova i infracrvenog . U mobilnim uređajima samo su dva najraširenija: otporni i kapacitivni . Njihova glavna razlika je u tome što otporni ekrani prepoznaju pritisak, dok kapacitivni ekrani prepoznaju dodir.
Zasloni otporni na dodir
Ova tehnologija je najraširenija među mobilnim uređajima, što se objašnjava jednostavnošću tehnologije i niskim troškovima proizvodnje. Otporni zaslon je LCD zaslon, na kojem su postavljene dvije prozirne ploče, odvojene dielektričnim slojem. Gornja ploča je fleksibilna jer je korisnik pritišće, dok je donja ploča čvrsto pričvršćena na zaslon. Vodiči se postavljaju na površine okrenute jedna prema drugoj.
 |
|
Otporni zaslon osjetljiv na dodir |
Mikrokontroler serijski dovodi napon na elektrode gornje i donje ploče. Kada se ekran pritisne, fleksibilni gornji sloj se savija i njegova unutarnja vodljiva površina dodiruje donji vodljivi sloj, mijenjajući tako otpor cijelog sustava. Promjenu otpora bilježi mikrokontroler i tako se određuju koordinate točke dodira.
Prednosti otpornih zaslona uključuju jednostavnost i nisku cijenu, dobru osjetljivost i mogućnost pritiskanja zaslona prstom ili bilo kojim predmetom. Među nedostacima je potrebno napomenuti loš prijenos svjetla (kao rezultat, morate koristiti svjetlije pozadinsko osvjetljenje), lošu podršku za više klikova (multi-touch), ne mogu odrediti silu pritiska, kao i prilično brz mehaničko trošenje, iako u usporedbi s vijekom trajanja telefona, ovaj nedostatak nije toliko bitan, budući da telefon obično kvari brže od zaslona osjetljivog na dodir.
Primjena: Mobiteli, PDA uređaji, pametni telefoni, komunikatori, POS terminali, TabletPC, medicinska oprema.
Kapacitivni zasloni osjetljivi na dodir
Kapacitivni zasloni osjetljivi na dodir dijele se u dvije vrste: površinski-kapacitivni i projektirano-kapacitivni . Površinski kapacitivni ekrani osjetljivi na dodir Oni su staklo na čiju je površinu nanesen tanki prozirni vodljivi premaz, preko kojeg je nanesen zaštitni premaz. Uz rubove stakla nalaze se otisnute elektrode koje opskrbljuju niskonaponski vodljivi premaz izmjenični napon.
 |
|
Površinski kapacitivni zaslon osjetljiv na dodir |
Kada dodirnete zaslon, na točki kontakta generira se strujni impuls čija je veličina proporcionalna udaljenosti od svakog kuta zaslona do točke kontakta, stoga je upravljaču prilično jednostavno izračunati koordinate točke dodira i usporedite te struje. Među prednostima površnog kapacitivnih ekrana Može se primijetiti: dobar prijenos svjetlosti, kratko vrijeme odziva i dug vijek trajanja na dodir. Među nedostacima: elektrode postavljene sa strane nisu prikladne za mobilne uređaje, zahtjevne su za vanjsku temperaturu, ne podržavaju višestruki dodir, možete ih dodirivati prstima ili posebnom olovkom i ne mogu odrediti pritisak sila.
Primjena: Informacijski kiosci u sigurnim područjima, na nekim bankomatima.
Projektirani kapacitivni zasloni osjetljivi na dodir Oni su staklo s vodoravnim vodećim linijama vodljivog materijala i okomitim definirajućim linijama vodljivog materijala nanesenim na njega, odvojenim slojem dielektrika.
 |
|
Projektirani kapacitivni zaslon osjetljiv na dodir |
Takav zaslon radi na sljedeći način: mikrokontroler sekvencijalno primjenjuje napon na svaku od elektroda u vodljivom materijalu i mjeri amplitudu rezultirajućeg strujnog impulsa. Približavanjem prsta ekranu mijenja se kapacitet elektroda koje se nalaze ispod prsta, pa tako kontroler određuje mjesto dodira, odnosno koordinate dodira su presječne elektrode s povećanim kapacitetom.
Prednost projiciranih kapacitivnih zaslona osjetljivih na dodir je njihova brza brzina odziva na dodir, podrška za višestruki dodir, točnije određivanje koordinata u usporedbi s otpornim zaslonima i detekcija pritiska. Stoga se ovi zasloni u većoj mjeri koriste u uređajima kao što su iPhone i iPad. Također je vrijedno istaknuti veću pouzdanost ovih zaslona i, kao rezultat toga, dulji vijek trajanja. Među nedostacima se može primijetiti da na takvim zaslonima možete dodirivati samo prstima (crtanje ili pisanje rukom prstima je vrlo nezgodno) ili posebnim olovkom.
Primjena: terminali za plaćanje, bankomati, elektronički kiosci na ulicama, touchpadovi prijenosnih računala, iPhone, iPad, komunikatori i tako dalje.
SAW zasloni osjetljivi na dodir (površinski akustični valovi)
Sastav i princip rada ove vrste Zasloni su sljedeći: piezoelektrični elementi postavljeni su na uglove ekrana, koji pretvaraju električni signal koji im se dovodi u ultrazvučne valove i usmjeravaju te valove duž površine ekrana. Uz rubove jedne strane ekrana raspoređeni su reflektori koji distribuiraju ultrazvučne valove po cijelom ekranu. Na suprotnim rubovima zaslona od reflektora nalaze se senzori koji fokusiraju ultrazvučne valove i prenose ih dalje do sonde, koja zauzvrat pretvara ultrazvučne valove natrag u električni signal. Dakle, za upravljač, zaslon je predstavljen kao digitalna matrica, čija svaka vrijednost odgovara određenoj točki na površini zaslona. Kada prst dotakne zaslon u bilo kojem trenutku, valovi se apsorbiraju, a kao rezultat toga, cjelokupni obrazac širenja ultrazvučnih valova se mijenja i kao rezultat toga, sonda proizvodi slabiji električni signal, koji se uspoređuje s digitalnom matricom ekran pohranjuje u memoriju, te se tako izračunavaju koordinate dodira ekrana.
 |
|
SAW zaslon osjetljiv na dodir |
Prednosti uključuju visoku transparentnost, budući da zaslon ne sadrži vodljive površine, izdržljivost (do 50 milijuna dodira), a zasloni osjetljivi na dodir s površinski aktivnim tvarima omogućuju određivanje ne samo koordinata pritiska, već i sile pritiskanja.
Među nedostacima možemo primijetiti nižu točnost određivanja koordinata od kapacitivnih, odnosno na takvim zaslonima nećete moći crtati. Veliki nedostatak su kvarovi kada su izloženi akustičnoj buci, vibracijama ili kada je ekran prljav, tj. Bilo kakva prljavština na ekranu blokirat će njegov rad. Također, ovi zasloni ispravno rade samo s objektima koji apsorbiraju akustične valove.
Primjena: površinski aktivni zasloni osjetljivi na dodir uglavnom u zaštićenim informacijskim kioscima, u obrazovne ustanove, u automatima i tako dalje.
Infracrveni zasloni osjetljivi na dodir
Dizajn i princip rada infracrvenih zaslona osjetljivih na dodir prilično je jednostavan. Duž dvije susjedne strane zaslona osjetljivog na dodir nalaze se LED diode koje emitiraju infracrvene zrake. A na suprotnoj strani ekrana nalaze se fototranzistori koji primaju infracrvene zrake. Tako je cijeli ekran prekriven nevidljivom mrežom infracrvenih zraka koje se križaju, a dodirnete li ekran prstom, zrake se preklapaju i ne pogađaju fototranzistore, što kontroler odmah registrira, a time i koordinate dodir su određeni.
 |
|
Infracrveni zaslon osjetljiv na dodir |
Primjena: Infracrveni zasloni osjetljivi na dodir uglavnom se koriste u informacijskim kioscima, automatima za prodaju, medicinskoj opremi itd.
Među prednostima možemo primijetiti visoku transparentnost zaslona, izdržljivost, jednostavnost i mogućnost održavanja kruga. Među nedostacima: boje se prljavštine (stoga se koriste samo u zatvorenom prostoru), ne mogu odrediti snagu pritiska, prosječnu točnost u određivanju koordinata.
p.s. Dakle, pogledali smo glavne vrste najčešćih senzorskih tehnologija (iako postoje i one manje uobičajene, kao što su optički, mjerač naprezanja, indukcija itd.). Od svih ovih tehnologija, otporničke i kapacitivne se najviše koriste u mobilnim uređajima, jer imaju visoku točnost u određivanju točke kontakta. Od njih najbolje karakteristike imaju projektirane kapacitivne zaslone osjetljive na dodir.
Tekst je pripremljen na temelju materijala iz otvoreni izvori Metodičari u tehnologiji Karabin A.S., L.V. Gavrik, S.V. Usachev