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电阻屏工作原理

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基本原理

电阻触摸屏的工作原理主要是通过压力感应原理来实现对屏幕内容的操作和控制的,这种触摸屏屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜,其中第一层为玻璃或有机玻璃底层,第二层为隔层,第三层为多元树脂表层,表面还涂有一层透明的导电层,上面再盖有一层外表面经硬化处理、光滑防刮的塑料层。在多元脂表层表面的传导层及玻璃层感应器是被许多微小的隔层所分隔电流通过表层,轻触表层压下时,接触到底层,控制器同时从四个角读出相称的电流及计算手指位置的距离。这种触摸屏利用两层高透明的导电层组成触摸屏,两层之间距离仅为2.5微米。当手指触摸屏幕时,平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触,因其中一面导电层接通Y轴方向的5V均匀电压场,使得侦测层的电压由零变为非零,控制器侦测到这个接通后,进行A/D转换,并将得到的电压值与5V相比,即可得触摸点的Y轴坐标,同理得出X轴的坐标,这就是所有电阻技术触摸屏共同的最基本原理。

 

电路实现

触摸屏包含上下叠合的两个透明层,四线和八线触摸屏由两层具有相同表面电阻的透明阻性材料组成,五线和七线触摸屏由一个阻性层和一个导电层组成,通常还要用一种弹性材料来将两层隔开。当触摸屏表面受到的压力(如通过笔尖或手指进行按压)足够大时,顶层与底层之间会产生接触。所有的电阻式触摸屏都采用分压器原理来产生代表X坐标和Y坐标的电压。如图3,分压器是通过将两个电阻进行串联来实现的。上面的电阻(R1)连接正参考电压(VREF),下面的电阻(R2)接地。两个电阻连接点处的电压测量值与下面那个电阻的阻值成正比。 

 

为了在电阻式触摸屏上的特定方向测量一个坐标,需要对一个阻性层进行偏置:将它的一边接VREF,另一边接地。同时,将未偏置的那一层连接到一个ADC的高阻抗输入端。当触摸屏上的压力足够大,使两层之间发生接触时,电阻性表面被分隔为两个电阻。它们的阻值与触摸点到偏置边缘的距离成正比。触摸点与接地边之间的电阻相当于分压器中下面的那个电阻。因此,在未偏置层上测得的电压与触摸点到接地边之间的距离成正比。 

 

电阻式触摸屏内部渡涂的透明ITO导电薄膜有工艺要求。涂层不可太厚,否则不但会降低透光率,还会形成内反射层,降低清晰度;涂层也不可太薄,否则容易断裂。在使用过程中,由于触摸屏的工作准确性需要依靠电阻网络的精密性来实现,如果某处电阻网络出现了故障将会使此处触摸屏触摸失灵:触摸屏表面经常被触摸,表层薄薄的一层透明ITO导电薄膜会出现细小裂纹,也会导致触摸失灵;透明ITO导电薄膜的外层采用的是塑胶材料,没有保护层,所以安全性较差。但是,从结构上看,电阻式触摸屏是一个相对封闭的系统,因此相比于其他触摸屏,不受外界污染物的影响,比如灰尘、水汽、油溃等,而且适合配带手套或是不能用手直接触摸的场合,因此能够在恶劣环境下正常工作,适合于航空机载显示系统。

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