Ecran tactil pentru aplicații ceramice piezoelectrice

Ecranul tactil (cunoscut și sub numele de „ecran tactil”, „panou tactil”) este un dispozitiv de afișare cu cristale lichide inductiv care poate primi semnale de intrare, cum ar fi contacte. Când este atins un buton grafic de pe ecran, sistemul de feedback haptic poate conduce diverse dispozitive conectate conform unui program preprogramat, care poate fi folosit pentru a înlocui panourile de butoane mecanice și poate utiliza ecrane de afișare cu cristale lichide pentru a crea efecte audio și video dinamice.

Ecranul tactil oferă multimedia un aspect nou și este un nou dispozitiv interactiv multimedia foarte atractiv. Este folosit în principal pentru interogare de informații publice, birou de conducere, control industrial, comandă militară, jocuri video, cântec și ordine, predare multimedia, prevânzare imobiliară etc.

Ecranele tactile se disting de principiile tehnice ale disc ceramic piezo și poate fi împărțit în cinci tipuri de bază: ecrane tactile cu tehnologie de detectare a presiunii vectoriale, ecrane tactile cu tehnologie rezistivă, ecrane tactile cu tehnologie capacitivă, ecrane tactile cu tehnologie infraroșu și ecrane tactile cu tehnologie unde acustice de suprafață. Printre acestea, ecranul tactil cu tehnologie de detectare a presiunii vectoriale s-a retras din stadiul istoric;
Poziționarea ecranului tactil cu tehnologie rezistivă este precisă, dar prețul său este destul de mare și îi este frică de zgâriere și deteriorare;

Designul ecranului tactil cu tehnologie capacitivă este rezonabil, dar problema sa de distorsiune a imaginii este dificil de rezolvat fundamental; Tehnologia cu infraroșu a ecranului tactil este ieftină, dar cadrul său este fragil, este ușor să producă interferențe luminoase și este distorsionată în condiții curbe;

Ecranul tactil cu undă acustică de suprafață rezolvă diverse defecte ale ecranelor tactile anterioare și nu este ușor de deteriorat. Este potrivit pentru diverse ocazii. Dezavantajul este că dacă picăturile de apă și praful de pe suprafața ecranului fac ca ecranul tactil să fie plictisitor sau chiar să nu funcționeze. Următoarele prezintă pe scurt tipurile de ecrane tactile de mai sus:

Ecran tactil rezistiv

Acest ecran tactil folosește senzorul de presiune pentru control. Partea principală a unui ecran tactil rezistiv este un ecran rezistiv cu film subțire care se potrivește îndeaproape cu suprafața afișajului. Acesta este un film compozit cu mai multe straturi. Folosește un strat de sticlă sau o placă plată din plastic dur ca strat de bază, iar suprafața este acoperită cu un strat de metal oxid transparent (strat conductor transparent (rezistență), care este acoperit cu o suprafață exterioară strat de plastic dur, neted și rezistent la zgârieturi, suprafața sa interioară este, de asemenea, acoperită cu un strat și există multe mici (mai puțin de 1/2 puncte conductoare) separate între ele. Cheia ecranului tactil rezistiv este tehnologia materialelor utilizate în mod obișnuit: ITO, oxidul de indiu, transmisia luminii este de 80%, iar apoi scade la 80% când grosimea este de 300 de angstromi.

Limitările ecranelor rezistive

Dezavantajul obișnuit al ecranelor tactile rezistive este că, deoarece stratul exterior al filmului compozit este din material plastic, persoanele care nu știu prea mult sau folosesc o atingere ascuțită pot zgâria întregul ecran tactil și pot cauza resturi. Cu toate acestea, în limite, zgârietura va răni doar stratul conductor exterior. Zgârietura stratului conductor exterior este irelevantă pentru ecranul tactil rezistiv cu cinci fire și este fatală pentru ecranul tactil rezistiv cu patru fire.

Ecran tactil capacitiv

Funcționează folosind inducția curentă a corpului uman. Ecranul tactil capacitiv este un ecran din sticlă compozită cu patru straturi. Suprafața interioară și stratul intermediar al ecranului de sticlă sunt fiecare acoperite cu un strat de ITO. Stratul exterior este un strat subțire de strat protector de sticlă de silice. Acoperirea interstrat ITO este utilizată ca suprafață de lucru. Patru electrozi, stratul interior al ITO este un strat de ecranare pentru a asigura un mediu de lucru bun. Când un deget atinge stratul de metal, datorită câmpului electric al corpului uman, utilizatorul și suprafața ecranului tactil formează un condensator de cuplare. Pentru curentul de înaltă frecvență, condensatorul este un conductor direct, astfel încât degetul atrage un curent mic din punctul de contact. Acest curent curge de la electrozii de pe cele patru colțuri ale ecranului tactil, iar curentul care curge prin cei patru electrozi este proporțional cu distanța de la deget la cele patru colțuri. Controlerul calculează poziția punctului de atingere prin calculul precis al celor patru rapoarte de curent. 

Defecte ale ecranelor tactile capacitive

Ecranele tactile capacitive au o transmisie și o claritate mai bună a luminii decât ecranele rezistive cu patru fire. Desigur, ele nu pot fi comparate cu ecranele cu unde acustice de suprafață și ecranele rezistive cu cinci fire. Ecranele capacitive au reflexii serioase. În plus, ecranul tactil compozit cu patru straturi al tehnologiei capacitive are o transmisie neuniformă a luminii la diferite lungimi de undă și există o problemă de distorsiune a culorii. Datorită reflectării luminii între straturi, caracterele imaginii sunt neclare.

Ecran tactil cu infrarosu

În primele concepte, ecranele tactile cu infraroșu aveau limitări tehnice, cum ar fi rezoluția scăzută, metodele de atingere limitate și susceptibile la interferențe și defecțiuni ale mediului, odată ce au ieșit de pe piață. După aceea, a doua generație de ecrane cu infraroșu a rezolvat parțial problema interferenței anti-lumină. A treia și a patra generație au îmbunătățit, de asemenea, rezoluția și performanța de stabilitate a traductorului piezo disc, dar nu au făcut un salt calitativ în indicatorii cheie sau performanța cuprinzătoare. Cu toate acestea, oricine cunoaște tehnologia ecranelor tactile știe că ecranele tactile cu infraroșu nu sunt afectate de curent, tensiune și electricitate statică și sunt potrivite pentru condițiile de mediu dure. Tehnologia infraroșu este tendința finală de dezvoltare a produselor cu ecran tactil. Ecranele tactile care utilizează tehnologii acustice și alte materiale au barierele lor de netrecut, cum ar fi deteriorarea și îmbătrânirea unui singur senzor, teama de contaminare a interfeței tactile, utilizarea distructivă și întreținerea complicată. Atâta timp cât ecranul tactil cu infraroșu atinge cu adevărat stabilitate ridicată și rezoluție înaltă, va înlocui cu siguranță alte produse tehnice și va deveni curentul principal al pieței ecranelor tactile.

Ecran tactil cu undă acustică de suprafață

1. Undă acustică de suprafață

Undă acustică de suprafață, un tip de undă ultrasonică, o undă de energie mecanică care se propagă superficial pe suprafața unui mediu (cum ar fi un material rigid, cum ar fi sticla sau metalul). Prin intermediul bazei triunghiulare în formă de pană (proiectată strict în funcție de lungimea de undă a undei de suprafață), se poate obține emisia de energie a undelor acustice de suprafață direcționale, cu unghi mic. Performanța undelor acustice de suprafață este stabilă, ușor de analizat și are caracteristici de frecvență foarte clare în procesul de transmitere a undelor de forfecare. În 2013, aplicarea testelor nedistructive, imagistice și waver s-a dezvoltat rapid. Tehnologia precum materialele conductoare și tehnologia de detectare au fost destul de mature. Partea cu ecran tactil a ecranului tactil cu undă acustică de suprafață poate fi o placă plată din sticlă, sferică sau cilindrică, care este instalată în fața ecranului CRT, LED, LCD sau cu plasmă. Colțul din stânga sus și colțul din dreapta jos al ecranului de sticlă sunt fixate cu traductoare de transmisie ultrasonică verticale și orizontale, iar colțul din dreapta sus este fixat cu două traductoare receptoare cu ultrasunete corespunzătoare. Traductoarele de transmisie și recepție cu ultrasunete de aici sunt realizate din ceramică piezoelectrică. Cele patru perimetre ale ecranului de sticlă sunt gravate cu dungi de reflexie foarte precise la un unghi de 45 ° de la rar la distanțat dens.

2. Principiul de funcționare al ecranului tactil cu unde acustice de suprafață

Foile ceramice piezoelectrice plasate pe cele patru colțuri sau laturi ale ecranului tactil sunt folosite ca puncte de sprijin și puncte de detectare ale ecranului tactil. Atunci când o forță externă atinge ecranul tactil, se generează o forță la punctul de contact, iar pozițiile punctelor de contact sunt diferite, rezultând rapoarte de tensiune diferite generate de cele patru piese ceramice piezo. Principiul sarcinii de suprafață sau al generării de tensiune a traductoarelor ceramice piezoelectrice este determinat pe baza efectului piezoelectric al materialului ceramic piezoelectric. Măsurând tensiunea generată de cele patru piese ceramice piezo, se poate calcula poziția specifică a punctului de contact, iar mărimea forței poate fi cunoscută în același timp. Prin modificarea muchiilor de creștere și coborâre ale formei de undă de tensiune formată pe ceramica piezo, se poate obține viteza schimbării forței sau accelerația senzorului de forță. Prin determinarea poziției și intensității punctului de contact, scopul atingerii este în sfârșit atins. Mai mult, efectul acestui nou tip de atingere este diferit de atingerea tradițională. Nu numai că poate detecta cu precizie poziția punctului de atingere, ci și mărimea și accelerația forței. Dimensiunea tactilă crește. 

3. Caracteristici ale ecranului tactil cu undă acustică de suprafață

4. 

Definiție înaltă și transmisie bună a luminii. Durabilitate ridicată, rezistență bună la zgârieturi (comparativ cu filmul de rezistență la suprafață, condensator etc.). Receptiv. Nu este afectat de factorii de mediu, cum ar fi temperatura și umiditatea, rezoluție înaltă, viață lungă (de 50 de milioane de ori în condiții de întreținere bună); transmisie ridicată a luminii (92%), poate menține calitatea imaginii clare și transparente; fără derive, trebuie doar instalat Calibrare unică; există un răspuns de la a treia axă (adică axa de presiune) și este folosit mai mult în locuri publice. Ecranele cu unde acustice de suprafață trebuie întreținute frecvent, deoarece praful, uleiul sau chiar lichidele din băuturi contaminează suprafața ecranului, ceea ce va bloca canalul de ghidare a undelor de pe suprafața ecranului tactil, făcând undele să nu se transmită corect sau făcând schimbarea formei de undă și controlerul să nu o recunoască, ceea ce afectează utilizarea normală a ecranului tactil, utilizatorii trebuie să acorde o atenție strictă igienei mediului.