Принцип работы устройств.
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 283.5 КБ |
![]() | 1.3 МБ |
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Сахалинский промышленно-экономический техникум»
ВИДЫ СЕНСОРНЫХ ЭКРАНОВ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
по дисциплине: Основы электротехники
Исполнители:
Морозов А.Д.
Николаев М.А.
гр. ОВ-1301
Руководитель:
Зубова Н.Ф.
Южно-Сахалинск, 201
Оглавление
Глава II. Применение и особенности 5
Глава III. Типы сенсорных экранов 8
Глава VI. Сравнительная таблица 14
Мода на сенсорные экраны буквально захлестнула весь мир высоких технологий. Теперь редкий сотовый телефон или плеер обходится без «тачскрина», а уж общая область применения чувствительных к нажатию дисплеев и вовсе безгранична. Именно эти факты заставили нас рассказать вам о типах сенсорных экранов и областях их применения.
Сенсорный экран – координатное устройство ввода информации, реагирующее на прикосновения. Чаще всего они заменяют множество механических кнопок, что, несомненно, удобно, так как он совмещает в себе и дисплей, и устройство ввода. Отсутствие движущихся механических частей и дополнительных устройств повышает надежность работы такой системы.
Целью работы является изучение строения, возможностей и области применения, а также сравнение двух популярных типов сенсорных экранов.
Объектом исследования являются сенсорные экраны.
Задача – изучить строение, возможности, область применения и сравнить два вида сенсорных экранов.
Первое подобие сенсорного экрана появилось в конце 60-х годов прошлого века, когда американский ученый Сэмюэль Херст столкнулся с необходимостью считывать километры ленты самописцев. В 1971 году им была основана компания Elotouch, выпустившая элограф – первый вычислительный прибор с резистивным сенсорным экраном. Чуть позже его компания объединилась с Siemens и стала называться Elographics. Плодами такого сотрудничества стала разработка сенсорной панели для существующих кинескопов. В 1982 году компания представила первый в мире телевизор с сенсорным экраном.
Сенсорные экраны используются в платёжных терминалах, информационных киосках, оборудовании для автоматизации торговли, карманных компьютерах, мобильных телефонах, операторских панелях в промышленности.
Конечно же, такой способ ввода информации не может не иметь ряда преимуществ, среди которых можно перечислить:
В информационных и торговых автоматах, операторских панелях и прочих устройствах, в которых нет активного ввода, сенсорные экраны зарекомендовали себя как очень удобный способ взаимодействия человека с машиной. Этому посодействовали следующие причины:
Но такая технология так же не может и не иметь недостатков. На примере карманных устройств:
В стационарных устройствах:
Сегодняшние сенсорные экраны подразделяются на несколько типов в зависимости от физического принципа действия: резистивные (четырех-, пяти- или восьмипроводные), емкостные, проекционно-ёмкостные, матричные, экраны на основе поверхностно-акустических волн, оптические, тензометрические и экраны на основе инфракрасных лучей. Запатентованных названий технологий еще больше – несколько десятков. Наибольшее распространение получили резистивные и емкостные экраны, а остальные либо безнадежно устарели, либо узкоспециализированы. Рассмотрим строение и принцип работы резистивного и емкостного экрана.
Наиболее простым в реализации типом резистивного экрана является четырехпроводной. Он состоит из стеклянной панели и гибкой пластиковой мембраны, на которые нанесено тонкое проводящее покрытие. Пространство между стеклом и мембраной заполнено микроизоляторами, надёжно изолирующими токопроводящие поверхности. По краям каждого слоя установлены тонкие металлические пластинки — электроды. В заднем слое с резистивным материалом они расположены вертикально, а в переднем — горизонтально, что необходимо для вычислений координат. Когда на экран нажимают, панель и мембрана замыкаются, специальный датчик регистрирует изменение сопротивления в точке нажатия и преобразует его в сигнал. Усовершенствованной вариацией являются восьмипроводные сенсорные экраны. Их точность выше, однако надежность и долговечность хромают.
Пятипроводной экран более надёжен за счёт того, что резистивное покрытие на мембране заменено проводящим, которое продолжит работать даже с поврежденной мембраной. На заднее стекло нанесено покрытие с четырьмя электродами по углам, которые постоянно находятся под напряжением. А вот пятый электрод является выводом переднего проводящего слоя. Как только вы коснетесь экрана, верхний и нижний слои сомкнутся, а контроллер сперва зафиксирует изменение напряжения на переднем слое, то есть сам факт касания. Далее сначала на заднем слое заземляются два электрода по горизонтали, а затем два других, но по вертикали.
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. Резистивный сенсорный экран преимущественно используется в коммуникаторах, телефонах, в промышленности (в качестве органов управления), медицине.
Емкостный (как и поверхностно-емкостный) экран устроен сложнее и использует тот факт, что тело человека и экран образуют конденсатор, который проводит переменный ток.
Такой экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом, чтобы обеспечить электрический контакт с телом. Электроды, расположенные по углам экрана, подают на проводящий слой небольшое переменное напряжение. При касании экрана пальцем или другим проводящим предметом происходит утечка переменного тока через упомянутый конденсатор. Чем ближе палец к электроду, тем меньше сопротивление экрана, а значит, сила тока больше. Все это регистрирую датчики, передающие информацию для дальнейшей обработки процессору.
Данные экраны достаточно чувствительны и отличают нажатия пальцем и проводящим пером, а некоторые модели могут распознавать несколько нажатий (мультитач). Емкостные сенсорные экраны долговечны и выдерживают до 200 миллионов нажатий (около 6 с половиной лет нажатий с промежутком в одну секунду), не пропускают жидкости и отлично терпят не проводящие загрязнения. Их точность немного лучше, чем у резистивных, а прозрачность превышает 90%.
Из недостатков стоит отметить, что не проводящий ток предмет не может быть использован для воздействия на этот тип сенсорных экранов. Даже рука в перчатке не может использоваться для ввода данных на емкостном сенсорном экране.
В основном емкостные экраны используются в электронных киосках на улице, платежных терминалах, банкоматах, тачпадах ноутбуков, смартфонах нового поколения.
Основываясь на перечисленных выше особенностях двух типов сенсорных экранов, мы можем сделать небольшое сравнение. Какие же основные отличия емкостного и резистивного сенсорного экрана? Об этом можно узнать из таблицы ниже.
Резистивный | Емкостный | |
Видимость в помещении | Очень хорошая | Очень хорошая |
Видимость на солнце | Плохая, дополнительный сенсорный слой отражает много окружающего света | Очень хорошая |
Чувствительность к прикосновению | Для взаимодействия с экраном требуется создавать давление, можно управлять пальцами (даже в перчатках), ногтями, стилусом и др. | Не работает с неживыми предметами, ногтями, пальцами в перчатках. Из-за этого, распознавание рукописного ввода, как правило, не реализуется. |
Точность | Точность соотвествует пиксельному разрешению, что можно увидеть рисуя на экране стилусом. Полезно при реализации распознавания рукописного ввода. | Точность определяется размером пальца, что порой затрудняет аккуратное нажатие по управляющему элементу или выбор чего-то на экране, размером меньше 1 см2. |
Прочность | Сама суть резистивных сенсорных экранов подразумевает, что их верхний слой мягкий, достаточно мягкий для нажатия и вдавливания. Такой экран более восприимчив к царапинам и другим мелким повреждениям. | В качестве внешнего слоя можно использовать стекло, которое при более высокой устойчивости к мелким повреждениям, может разрушится при сильном ударе. Кроме того, стекло лучше сопротивляется случайным царапинам и загрязнениям. |
Условия эксплуатации | Успешно работает при температурах от -15°C до +55°C и при любых, возможных в реальных условиях, влажностях. | Типичная рабочая температура от 0°C до 35°C, требуется не менее 5% влажности (для работы емкостного эффекта) |
Из данной таблицы видно, что резистивный тип сенсорных экранов уступает по возможностям. Емкостные экраны более удобные в использовании в мобильных устройствах и терминалах, так как имеют высокую прочность, чувствительность и видимость.
В последнее время, в устройствах общего пользования, все большую популярность приобретают именно емкостные сенсорные экраны. Эти экраны более удобные в использовании в мобильных устройствах и терминалах, так как имеют высокую прочность, чувствительность и видимость. Резистивные сенсорные экраны, в ближайшем будущем, будут в основном использоваться в промышленных устройствах, где может пригодиться их меньшая восприимчивость к ударным нагрузкам.
Слайд 1
СЕНСОРНЫЕ ЭКРАН ы РЕЗИСТИВНОГО И ЕМКОСТНОГО ТИПА Морозов Александр, Николаев МаксимСлайд 3
Сэмюэль Херст
Слайд 4
Элограф
Слайд 5
Применение Платежные терминалы ; Информационные киоски ; Карманные компьютеры ; Мобильные телефоны ; и др.
Слайд 6
Резистивный сенсорный экран
Слайд 7
Емкостный сенсорный экран
Слайд 8
Резистивный Емкостный Видимость в помещении Очень хорошая Очень хорошая Видимость на солнце Плохая Очень хорошая Чувствительность к прикосновению Для взаимодействия с экраном требуется создавать давление Не работает с неживыми предметами, ногтями, пальцами в перчатках Точность Точность соответствует пиксельному разрешению, что можно увидеть рисуя на экране стилусом Теоретически, точность в несколько пикселей, но на практике, точность определяется размером пальца Прочность Верхний слой достаточно мягкий для нажатия и вдавливания. В качестве внешнего слоя можно использовать стекло Условия эксплуатации Работает при температурах от -15°C до +55°C и при любых, возможных в реальных условиях, влажностях. Типичная рабочая температура от 0°C до 35°C, требуется не менее 5% влажности
Муравьиная кухня
Рисуем домики зимой
А. Усачев. Что значит выражение "Белые мухи"?
Центральная часть Млечного пути приоткрывает свои тайны
Осенняя паутина