Berøringsskærm til piezoelektriske keramiske applikationer

Berøringsskærm (også kendt som 'berøringsskærm', 'berøringspanel') er en induktiv skærm med flydende krystaller, der kan modtage inputsignaler såsom kontakter. Når der trykkes på en grafisk knap på skærmen, kan det haptiske feedback-system drive forskellige tilsluttede enheder i henhold til et forprogrammeret program, som kan bruges til at erstatte mekaniske knappaneler og bruge flydende krystalskærme til at skabe dynamiske lyd- og videoeffekter.

Berøringsskærmen giver multimediet et nyt udseende, og det er en meget attraktiv ny interaktiv multimedieenhed. Det bruges hovedsageligt til offentlig informationsforespørgsel, ledelseskontor, industriel kontrol, militær kommando, videospil, sang og orden, multimedieundervisning, forudsalg af fast ejendom osv.

Touchskærme adskiller sig fra tekniske principper for piezo keramisk skive og kan opdeles i fem grundlæggende typer: berøringsskærme med vektortrykfølende teknologi, berøringsskærme med resistiv teknologi, berøringsskærme med kapacitiv teknologi, berøringsskærme med infrarød teknologi og berøringsskærme med overfladeakustisk bølgeteknologi. Blandt dem er berøringsskærmen med vektortryksfølende teknologi trukket sig tilbage fra den historiske fase;
Resistiv teknologi berøringsskærmpositionering er nøjagtig, men prisen er ret høj, og den er bange for ridser og skader;

Kapacitiv teknologi berøringsskærmdesign er rimeligt, men dets billedforvrængningsproblem er vanskeligt at løse grundlæggende; Infrarød teknologi på berøringsskærmen er billig, men dens ramme er skrøbelig, det er let at producere lysinterferens, og det er forvrænget under buede forhold;

Den akustiske overfladeberøringsskærm løser forskellige defekter ved de tidligere berøringsskærme og er ikke let at blive beskadiget. Den er velegnet til forskellige lejligheder. Ulempen er, at hvis vanddråber og støv på skærmens overflade gør touchskærmen sløv eller endda ikke virker. Det følgende introducerer kort ovenstående typer berøringsskærme:

Resistiv berøringsskærm

Denne berøringsskærm bruger trykføling til kontrol. Hoveddelen af ​​en resistiv berøringsskærm er en modstandsdygtig tyndfilmskærm, der matcher skærmoverfladen nøje. Dette er en flerlags kompositfilm. Den bruger et lag af glas eller hård plastik flad plade som basislag, og overfladen er belagt med et lag af gennemsigtigt oxidmetal (gennemsigtigt ledende (modstand) ledende lag, som er dækket af et ydre overflade hærde glat og ridsefast plastlag, dens indvendige overflade er også belagt med en belægning, og der er mange små (mindre end 1/1000 tommer) adskiller de transparente ledende punkter mellem de to ledende lag fra hver anden tommer. Nøglen til den resistive berøringsskærm er materialeteknologi De almindeligt anvendte gennemsigtige ledende belægningsmaterialer er ITO, indiumoxid, lystransmittansen er 80%, og så falder den, når den er tyndere, og den stiger til 80%, når tykkelsen er 300 ångstrøm.

Begrænsninger af resistive skærme

Den fælles ulempe ved resistive berøringsskærme er, at fordi det ydre lag af kompositfilmen er lavet af plastmateriale, kan folk, der ikke ved for hårdt eller bruger en skarp berøring, ridse hele berøringsskærmen og forårsage skrot. Inden for grænserne vil ridsen dog kun skade det ydre ledende lag. Ridsen af ​​det ydre ledende lag er irrelevant for den femtråds resistive berøringsskærm, og den er fatal for den firetråds resistive berøringsskærm.

Kapacitiv berøringsskærm

Det virker ved at bruge menneskekroppens nuværende induktion. Den kapacitive berøringsskærm er en fire-lags kompositglasskærm. Den indvendige overflade og mellemlaget af glasskærmen er hver belagt med et lag ITO. Det yderste lag er et tyndt lag af silicaglas beskyttende lag. Mellemlaget ITO-belægning bruges som arbejdsflade. Fire elektroder, det indre lag af ITO er et afskærmningslag for at sikre et godt arbejdsmiljø. Når en finger rører metallaget, på grund af det elektriske felt i den menneskelige krop, danner brugeren og berøringsskærmens overflade en koblingskondensator. For højfrekvent strøm er kondensatoren en direkte leder, så fingeren trækker en lille strøm fra kontaktpunktet. Denne strøm løber fra elektroderne på de fire hjørner af berøringsskærmen, og strømmen, der løber gennem de fire elektroder, er proportional med afstanden fra fingeren til de fire hjørner. Controlleren beregner berøringspunktets position gennem nøjagtig beregning af de fire strømforhold. 

Defekter på kapacitive berøringsskærme

Kapacitive berøringsskærme har bedre lystransmission og klarhed end fire-leder resistive skærme. Selvfølgelig kan de ikke sammenlignes med overflade akustiske bølgeskærme og femtråds resistive skærme. Kapacitive skærme har alvorlige refleksioner. Derudover har den firelags sammensatte berøringsskærm af kapacitiv teknologi uensartet transmission af lys ved forskellige bølgelængder, og der er et problem med farveforvrængning. På grund af refleksionen af ​​lys mellem lagene er billedkaraktererne slørede.

Infrarød berøringsskærm

I de tidlige koncepter havde infrarøde berøringsskærme tekniske begrænsninger såsom lav opløsning, begrænsede berøringsmetoder og modtagelige for miljøinterferens og fejlfunktion, når de først forsvandt fra markedet. Derefter løste anden generation af infrarøde skærme delvist problemet med anti-lysinterferens. Den tredje og fjerde generation forbedrede også opløsningen og stabiliteten af ​​piezo-disk-transducere, men de gjorde ikke et kvalitativt spring i nøgleindikatorer eller omfattende ydeevne. Enhver, der kender touchscreen-teknologi, ved dog, at infrarøde touchskærme ikke påvirkes af strøm, spænding og statisk elektricitet og er velegnede til barske miljøforhold. Infrarød teknologi er den ultimative udviklingstrend for produkter med berøringsskærm. Berøringsskærme, der anvender akustiske og andre materialeteknologier, har deres uoverstigelige barrierer, såsom beskadigelse og ældning af en enkelt sensor, frygt for kontaminering af berøringsgrænsefladen, destruktiv brug og kompliceret vedligeholdelse. Så længe den infrarøde berøringsskærm virkelig opnår høj stabilitet og høj opløsning, vil den helt sikkert erstatte andre tekniske produkter og blive mainstream på berøringsskærmsmarkedet.

Overflade akustisk bølge berøringsskærm

1. Overflade akustisk bølge

Akustisk overfladebølge, en type ultralydsbølge, en mekanisk energibølge, der forplanter sig lavt på overfladen af ​​et medium (såsom et stift materiale såsom glas eller metal). Gennem den kileformede trekantede base (strengt designet i henhold til overfladebølgens bølgelængde) kan der opnås retningsbestemt, lillevinklet overfladeakustisk bølgeenergiemission. Akustisk overfladebølgeydelse er stabil, nem at analysere og har meget skarpe frekvenskarakteristika i processen med forskydningsbølgetransmission. I 2013 har anvendelsen af ​​ikke-destruktiv testning, billeddannelse og waver udviklet sig hurtigt. Teknologi som ledende materialer og detektionsteknologi har været ret modne. Berøringsskærmsdelen af ​​overfladeberøringsskærmen med akustisk bølge kan være en flad, sfærisk eller cylindrisk glasfladplade, som er installeret foran CRT-, LED-, LCD- eller plasmaskærmen. Det øverste venstre hjørne og det nederste højre hjørne af glasskærmen er henholdsvis fastgjort med lodrette og vandrette ultralydstransducere, og det øverste højre hjørne er fastgjort med to tilsvarende ultralydsmodtagetransducere. De ultralydstransducere, der sender og modtager her, er lavet af piezoelektrisk keramik. De fire omkredse af glasskærmen er indgraveret med meget præcise reflektionsstriber i en 45° vinkel fra sparsom til tæt anbragt.

2. Arbejdsprincippet for overflade akustisk bølge berøringsskærm

Piezoelektriske keramiske plader placeret på de fire hjørner eller sider af berøringsskærmen bruges som støttepunkter og følepunkter på berøringsskærmen. Når en ekstern kraft berører berøringsskærmen, genereres en kraft ved kontaktpunktet, og kontaktpunkternes positioner er forskellige, hvilket resulterer i forskellige spændingsforhold genereret af de fire piezokeramiske stykker. Princippet for overfladeladning eller spændingsgenerering af de piezoelektriske keramiske transducere bestemmes baseret på den piezoelektriske effekt af det piezoelektriske keramiske materiale. Ved at måle den spænding, der genereres af de fire piezo-keramiske stykker, kan den specifikke position af kontaktpunktet beregnes, og kraftens størrelse kan kendes på samme tid. Ved at ændre de stigende og faldende kanter af spændingsbølgeformen dannet på piezokeramikken, kan hastigheden af ​​kraftændringen eller accelerationen af ​​kraftsensoren opnås. Ved at bestemme kontaktpunktets position og intensitet opnås endelig formålet med berøring. Desuden er effekten af ​​denne nye type berøring anderledes end traditionel berøring. Den kan ikke kun nøjagtigt registrere berøringspunktets position, men også kraftens størrelse og acceleration. Den taktile dimension øges. 

3. Overflade akustisk bølge berøringsskærm funktioner

4. 

Høj opløsning og god lystransmission. Høj holdbarhed, god ridsebestandighed (sammenlignet med overfladefilm af modstand, kondensator osv.). Lydhør. Ikke påvirket af miljøfaktorer som temperatur og fugtighed, høj opløsning, lang levetid (50 millioner gange under god vedligeholdelse); høj lystransmission (92%), kan opretholde en klar og gennemsigtig billedkvalitet; ingen drift, skal kun installeres. Engangskalibrering; der er respons fra den tredje akse (dvs. trykaksen), og den bruges mere på offentlige steder. Akustiske bølgeskærme på overfladen skal vedligeholdes ofte, fordi støv, olie eller endda væsker fra drikkevarer forurener skærmens overflade, hvilket vil blokere bølgelederrillen på overfladen af ​​berøringsskærmen, hvilket gør, at bølger ikke transmitteres korrekt, eller gør, at bølgeformen ændrer sig, og controlleren ikke kan genkende den, hvilket påvirker normal brug af berøringsskærmen, hvilket påvirker den normale brug af berøringsskærmen.