工業(yè)顯示屏的常見幾種工作原理解析
2022-04-26 14:44:53
觸摸式工業(yè)顯示屏是通過觸摸式工業(yè)顯示器把人和機(jī)器連為一體的智能化界面。觸摸式工業(yè)顯示屏是替代傳統(tǒng)控制按鈕和指示燈的智能化操作顯示終端。它可以用來設(shè)置參數(shù)，顯示數(shù)據(jù)，監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)。更方便、快捷、表現(xiàn)力更強(qiáng)，并可簡化為PLC的控制程序，功能強(qiáng)大的觸摸式工業(yè)顯示屏創(chuàng)造了友好的人機(jī)界面。觸摸式工業(yè)顯示屏作為一種特殊的計(jì)算機(jī)外設(shè)，它是目前最簡單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。觸摸式工業(yè)顯示屏賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。觸摸式工業(yè)顯示屏有分為電容屏和電阻屏，用戶如何根據(jù)自己使用需求，選擇適合的觸摸方式呢?也就是說，面對工業(yè)復(fù)雜的使用環(huán)境，是采用電阻屏還是電容屏的觸摸式工業(yè)顯示屏比較好呢?
一、紅外線式觸摸式工業(yè)顯示屏
這種紅外線式觸摸式工業(yè)顯示屏的工作原理比較簡單，只需在顯示器上加上光點(diǎn)距架框，無需在屏幕表面加上涂層或接駁控制器，然后在光點(diǎn)距架框四邊排列了紅外線發(fā)射與接收感測元件，在屏幕表面上，形成紅外線探測網(wǎng)，任何觸摸物體觸摸式工業(yè)顯示屏幕某一點(diǎn)時，便會擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，計(jì)算機(jī)便可即時算出觸摸點(diǎn)位置。紅外觸摸式工業(yè)顯示屏不受電流、電壓和靜電干擾，適宜某些惡劣的環(huán)境條件。由于紅外線式觸摸式工業(yè)顯示屏在工作時沒有電容充放電過程，響應(yīng)速度比電容式快，但分辨率較低。
二、電容式觸摸式工業(yè)顯示屏
電容式觸摸式工業(yè)顯示屏是在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導(dǎo)電物質(zhì)，這種感應(yīng)觸摸式工業(yè)顯示屏幕共有五層組成。第一層為玻璃底層，第二層為傳導(dǎo)層，第三層為玻璃感應(yīng)層，第四層為防反射霧面或亮面表層，第五層為防噪音保護(hù)層。當(dāng)手指觸摸在電容式觸摸式工業(yè)顯示屏表面時，感應(yīng)方式為電壓連接到玻璃層的四個角，通過電極將電壓散布在玻璃層并建立一無變化的電壓電場，同時觸點(diǎn)的電容就會發(fā)生變化，使得與之相連的振蕩器頻率發(fā)生變化，通過測量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。由于電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化，故其穩(wěn)定性較差，往往會產(chǎn)生漂移現(xiàn)象。另外當(dāng)表層被觸摸時，電流從玻璃層的四個角匯集，控制器計(jì)算電流傳到手指的位置的距離，從而確定觸摸的準(zhǔn)確位置。
三、電阻式觸摸式工業(yè)顯示屏
電阻觸摸式工業(yè)顯示屏的工作原理主要是通過壓力感應(yīng)原理來實(shí)現(xiàn)對屏幕內(nèi)容的操作和控制的，這種觸摸式工業(yè)顯示屏屏體部分是一塊與顯示器表面非常配合的多層復(fù)合薄膜，其中第一層為玻璃或有機(jī)玻璃底層，第二層為隔層，第三層為多元樹脂表層，表面還涂有一層透明的導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面經(jīng)硬化處理、光滑防刮的塑料層。在多元脂表層表面的傳導(dǎo)層及玻璃層感應(yīng)器是被許多微小的隔層所分隔;電流通過表層，輕觸表層壓下時，接觸到底層，控制器同時從四個角讀出相稱的電流及計(jì)算手指位置的距離。
這種觸摸式工業(yè)顯示屏利用兩層高透明的導(dǎo)電層組成觸摸式工業(yè)顯示屏，兩層之間距離僅為2.5微米。當(dāng)手指觸摸式工業(yè)顯示屏幕時，平常相互絕緣的兩層導(dǎo)電層就在觸摸點(diǎn)位置有了一個接觸，因其中一面導(dǎo)電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場，使得偵測層的電壓由零變?yōu)榉橇?，控制器偵測到這個接通后，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與5V相比，即可得觸摸點(diǎn)的V軸坐標(biāo)，同理得出X軸的坐標(biāo)，這就是所有電阻技術(shù)觸摸式工業(yè)顯示屏共同的最基本原理。
四、表面聲波觸摸式工業(yè)顯示屏
表面聲波觸摸式工業(yè)顯示屏的工作原理主要是依據(jù)機(jī)械波在某種介質(zhì)表面進(jìn)行傳播的原理來進(jìn)行的，該種觸摸式工業(yè)顯示屏通過粘貼在屏幕表面三個角的聲波發(fā)生器進(jìn)行聲波的發(fā)射工作，通過聲波接受器來接收聲波，再通過聲波反射器負(fù)責(zé)向觸摸式工業(yè)顯示屏發(fā)射信號，其中聲波發(fā)生器能發(fā)送一種高頻聲波跨越屏幕表面，當(dāng)手指觸及屏幕時，觸點(diǎn)上的聲波即被阻止，將接收的信號轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)值，由此確定具體觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)位置，其中控制器通過對聲波能量吸收的多少，可以測到觸摸式工業(yè)顯示屏壓力的大小，同時返回反應(yīng)觸摸壓力大小的坐標(biāo)值。
在表面聲波觸摸式工業(yè)顯示屏的表面，粘貼了X方向和Y方向的聲波發(fā)射器和聲波接收器，在玻璃屏幕的四周，刻有45度的反射聲波的條紋。控制器產(chǎn)5.53MHZ信號，通過電纜傳輸給發(fā)射換能器，壓電發(fā)射換能器將它轉(zhuǎn)換為超聲波能量發(fā)出。經(jīng)過反射條紋的兩次反射，傳播到接收換能器，并轉(zhuǎn)為電信號傳給控制器。由于表面聲波觸摸式工業(yè)顯示屏是由觸摸式工業(yè)顯示屏、聲波發(fā)生器、反射器和聲波接受器組成，特別是聲波傳感器不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，分辨率極高，有極好的防刮性，壽命長;透光率高，能保持清晰透亮的圖像質(zhì)量;沒有漂移，只需安裝時一次校正;有第三軸(即壓力軸)響應(yīng)，最適合公共場所使用。
