С сенсорным экраном мы теперь сталкиваемся повсеместно – начиная со смартфонов и заканчивая автомобилями. Как же он работает? – задался вопросом автор. Первый тачскрин в автомобиле появился в 1986 году в седьмом поколении «Бьюика-Ривьера». С монохромного дисплея на центральной консоли водитель управлял климатом, «музыкой» и другими второстепенными системами. Технологию работы сенсорного экрана описали во второй половине 1960-х, а рабочие образцы продемонстрировали в начале следующего десятилетия. Сейчас известно больше десятка возможных вариантов конструкции, но все выполняют одну и ту же функцию – реагируют на контакт с экраном. Они различаются точностью распознавания точки, где было касание, долговечностью, степенью защиты от загрязнений и повреждений, умением реагировать на нажатие пальца (иногда даже если тот в перчатке) или на стилус. Выбор конструкции обычно зависит от намечаемой области применения. К автомобильным системам требования самые мягкие. Здесь нет прямого агрессивного воздействия, работа при низких температурах непродолжительна, а нажатия на клавиши относительно редки. Простейший вариант для таких условий – четырехпроводной резистивный экран. Он состоит из жесткой стеклянной поверхности и гибкого внешнего слоя – мембраны. На стекло и мембрану нанесен резистивный материал, а между ними диэлектрик. Нажимая на мембрану, вы продавливаете изолирующий слой. Контакты замыкаются, изменяется сопротивление – отсюда и название технологии. Координаты по вертикали и горизонтали вычисляет контроллер, снимая поочередно показания падения напряжения между одной и другой парами электродов. Устройство резистивного экрана: 1 – стекло, 2 – резистивный слой, 3 – диэлектрик, 4 – гибкая мембрана. + Низкая стоимость, реагируют на касание любым предметом. - Недолговечны, низкое светопропускание. В четырехпроводном резистивном экране электроды расположены вдоль краев панелей. Со временем слой на мембране стирается, что снижает работоспособность. Обычно ресурс составляет не более 3 миллионов нажатий – на автомобильную жизнь его хватает. Если требуется более долговечная конструкция, применяют пятипроводную технологию. В ней четыре электрода размещены по углам внутреннего стеклянного слоя. Пятый электрод выведен на саму мембрану. Здесь резистивный слой заменен токопроводящим. Прикосновение к поверхности изменяет напряжение на токопроводящем слое, что служит контроллеру сигналом к началу измерения координат. Такая конструкция живет раз в десять дольше и к тому же работает даже при повреждении внешнего слоя. Более продвинутая технология – емкостные сенсорные экраны. Их подразделяют на поверхностные и проекционные. Первые схожи по устройству с резистивными, однако тут нет внешнего мягкого слоя. На жесткое стекло нанесен проводящий материал, на который подается переменный ток. Прикосновение к экрану вызывает утечку электричества, что и фиксирует контроллер. Дисплеи реагируют только на проводник тока – на палец или стилус, предназначенный для работы с таким типом поверхности. Когда палец касается поверхностно-емкостного экрана, происходит утечка тока. Чем ближе палец к электроду, тем меньше сопротивление экрана и выше сила тока. Для вычисления координат контроллеру достаточно опросить четыре угловых электрода и сравнить полученные цифры. Следующая ступень – проекционно-емкостные мониторы. Обратная сторона панели этих устройств снабжена сеткой электродов, в то время как у поверхностно-емкостных их всего четыре. Благодаря такому изобилию здесь реализована функция «мультитач», то есть распознавание нескольких касаний одновременно. Удобно для пролистывания страниц или изменения, например, двумя пальцами масштаба карты на экране. У емкостных тачскринов обоих типов долгий срок службы – более 200 миллионов нажатий в одну точку. Контроллер проекционно-емкостного дисплея вычисляет точку касания по изменившейся емкости вертикального и горизонтального электродов. + Долговечны, реагируют на несколько касаний одновременно, хорошее светопропускание. - Нужно использовать специальный стилус или руку без перчатки. Одним из первых примерил технологию культовый ныне «Айфон». В мобильных гаджетах емкостные дисплеи активно вытесняют устаревшие резистивные. Тем не менее многие современные «нокии» верны последним. Кирилл Милешкин http://www.zr.ru/content/articles/524377-sensornyj_ekran_trogat_mozhno/
