Резистивный сенсорный экран.

Резистивный сенсорный экран.

                Резистивные экраны (технология Accu-Touch) разрабатывалась для использования в условиях агрессивной окружающей среды, поэтому они превосходят другие экраны в надежности и долговечности. Резистивные экраны обладают максимальной стойкостью к загрязнению. Эта особенность позволяет им не бояться попадания на рабочую поверхность жидкостей, конденсата, паров, и надежно работать, когда другие типы экранов выходят из строя (экран выдерживает до 35 миллионов прикосновений к одной точке).
Резистивные сенсорные экраны AccuTouch превосходно зарекомендовали себя в сфере обслуживания, в составе POS-терминалов, промышленности, медицине и транспорте. Если Вы прикоснитесь к экрану пальцем, рукой в перчатке, ногтем или кредитной картой, то Вы получите точную реакцию в ответ на прикосновение.
                Конструктивно экран представляет собой стеклянную или акриловую пластину, покрытую двумя токопроводящими слоями. Эти слои разделены незаметными для глаз прокладками, которые предохраняют сеть вертикальных и горизонтальных проводников от соприкосновения. В момент нажатия слои контактируют и контроллер регистрирует электрический сигнал. Координаты нажатия определяются, исходя из того, на пересечении каких проводников было зарегистрировано воздействие.
                Изготовленные по 4-проводной технологии экраны (рис.1) могут иметь диагональ 12-20 дюймов и разрешение 1024х1024 пикселей. Время реакции не превышает 10 мс, а для срабатывания нужно приложить усилие всего в 50-120 г/см2 (погрешность определения координат может достигать 3 миллиметров). К недостаткам технологии можно отнести снижение на 75-80% мощности светового потока, излучаемого монитором. Но это компенсируется простотой устройства, низкой ценой и малой восприимчивостью к вредным внешним воздействиям. Четырехпроводные резистивные экраны нашли себе место в таких устройствах, как КПК, устройства для чтения электронных книг и планшетные компьютеры: там, где важнее снизить стоимость устройства и обеспечить легкость восприятия информации.


Рис. 1. Принцип построения 4-проводного резистивного сенсорного экрана


Принцип работы четырехпроводного резистивного сенсорного экрана состоит в следующем:
1. До экрана дотрагиваются любым твердым предметом.
2. Верхний резистивный слой прогибается и соприкасается с нижним.
3. Контроллер определяет напряжение в точке касания на нижнем слое и вычисляет координату точки касания по оси X.
4. Контроллер определяет напряжение в точке касания на верхнем слое и определяет координату точки касания по оси Y.
                Экраны, выполненные по резистивной технологии, состоят из двух основных частей - гибкого верхнего и жесткого нижнего слоев. В качестве первого могут использоваться различные пластиковые или полиэфирные пленки, а второй изготавливается из стекла. На внутренние стороны обеих поверхностей нанесены слои гибкой мембраны и резистивного (обладающего электрическим сопротивлением) материала, проводящего электрический ток.
                Пространство между ними заполнено диэлектриком. По краям каждого слоя установлены тонкие металлические пластинки - электроды. В заднем слое с резистивным материалом они расположены вертикально, а в переднем - горизонтально. В первом случае на них подается постоянное напряжение, и от одного электрода к другому протекает электрический ток. При этом возникает падение напряжения, пропорциональное длине участка экрана. При касании сенсорного экрана передний слой прогибается и взаимодействует с задним, что позволяет контроллеру определить напряжение на нем и вычислить с его помощью координаты точки касания по горизонтали (оси X). Для уменьшения влияния сопротивления переднего резистивного слоя расположенные в нем электроды заземляются. Затем проделывается обратная операция: напряжение подается на электроды переднего слоя, а расположенные в заднем слое заземляются - так удается вычислить координату точки касания по вертикали (оси Y). Таков принцип работы четырехпроводного (названного так по количеству электродов) резистивного сенсорного экрана.
                Помимо четырехпроводных встречаются также пяти- и восьмипроводные сенсорные экраны. Последние обладают аналогичным принципом работы, но более высокой точностью позиционирования.
                Принцип работы и устройство пятипроводных резистивных сенсорных экранов несколько отличаются от описанного выше. Слой переднего резистивного покрытия в них заменен проводящим слоем и используется исключительно для считывания значения напряжения на заднем резистивном слое. В него встроено четыре электрода по углам экрана, пятый электрод является выводом переднего проводящего слоя. Изначально все четыре электрода заднего слоя находятся под напряжением, а на переднем слое оно равно нулю. Как только происходит касание такого сенсорного экрана, верхний и нижний слои соединяются в определенной точке, и контроллер улавливает изменение напряжения на переднем слое. Так он определяет, что до экрана дотронулись. Далее два электрода в заднем слое заземляются, вычисляется координата точки касания по оси X, а затем заземляются два других электрода, и вычисляется координата точки касания по оси Y.
                5-проводный вариант резистивного экрана отличается большей надёжностью и повышенным разрешением. Если 4-проводные экраны выдерживают около 3 млн. нажатий в одну и ту же точку, то ресурс 5-проводных устройств - 35 миллионов. Разрешение же может достигать 4096х4096 точек. За это, правда, приходится платить пониженным светопропусканием (из всех разновидностей сенсоров 5-проводная панель заметнее всех "гасит" монитор). Эти панели применяются, в основном, в промышленности, медицине и торговле. 


Рис. 2. Принцип построения 5-проводного резистивного сенсорного экрана


Принцип работы пятипроводного резистивного сенсорного экрана состоит в следующем:
1. До экрана дотрагиваются любым твердым предметом.
2. Верхний проводящий слой прогибается и соприкасается с нижним, что указывает на прикосновение к экрану.
3. Два из четырех электродов нижнего слоя заземляются, контроллер определяет напряжение в точке касания и вычисляет координату точки по оси X.
4. Заземляются другие два электрода, контроллер определяет напряжение в точке касания и вычисляет координату точки по оси Y.
Недостатки резистивных сенсорных экранов:
1. Низкая долговечность (1 млн. нажатий в одной точке - для четырехпроводного, 35 млн. нажатий -для пятипроводного)
2. Низкая вандало-устойчивость
3. Низкое светопропускание (не более 85%)
4. Не поддерживают Multitouch