淺析觸摸屏板的原理及代換方法

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(1)觸摸屏板的工作原理

    從技術原理來區別觸摸屏,可分爲五個基本種類:矢量壓力傳感技術觸摸屏、電阻技術觸摸屏、電容技術觸摸屏、紅外線技術觸摸屏、表面聲波技術觸摸屏。其中矢量壓力傳感技術觸摸屏已退出歷史舞臺。觸摸屏紅外屏價格低廉,但其外框易碎,容易產生光干擾,曲面情況下失真;電容屏設計理論好,但其圖象失真問題很難得到根本解決;電阻屏的定位準確,但其價格頗高,且怕刮易損。表面聲波觸摸屏解決了以往觸摸屏的各種缺陷,清晰抗暴,適於各種場合,缺憾是屏表面的水滴、塵土會使觸摸屏變的遲鈍,甚至不工作。按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質,我們把觸摸屏分爲四種,它們分別爲電阻式、紅外線式、電容感應式以及表面聲波式。

1.電阻觸摸屏

  電阻觸摸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面相匹配的多層複合薄膜,由一層玻璃或有機玻璃作爲基層,表面塗有一層透明的導電層,上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層,它的內表面也塗有一層透明導電層,在兩層導電層之間有許多細小(小於千分之一英寸)的透明隔離點把它們隔開絕緣。

  當手指觸摸屏幕時,平常相互絕緣的兩層導電層就在觸摸點位置有了一個接觸,因其中一面導電層接通Y軸方向的均勻電壓場,使得偵測層的電壓由零變爲非零,這種接通狀態被控制器偵測到後,進行A/D轉換,並將得到的電壓值與基準相比即可得到觸摸點的Y軸座標,同理得出X軸的座標,這就是所有電阻技術觸摸屏共同的最基本原理。電阻類觸摸屏的關鍵在於材料科技。電阻屏根據引出線數多少,分爲四線、五線、六線等多線電阻觸摸屏。電阻式觸摸屏在強化玻璃表面分別塗上兩層OTI透明氧化金屬導電層,最外面的一層OTI塗層作爲導電體,第二層OTI則經過精密的網絡附上橫豎兩個方向的電壓場,兩層OTI之間以細小的透明隔離點隔開。當手指接觸屏幕時,兩層OTI導電層就會出現一個接觸點,電腦同時檢測電壓及電流,計算出觸摸的位置,反應速度爲10-20ms。

  五線電阻觸摸屏的外層導電層使用的是延展性好的鎳金塗層材料,外導電層由於頻繁觸摸,使用延展性好的鎳金材料目的是爲了延長使用壽命,但是工藝成本較爲高昂。鎳金導電層雖然延展性好,但是隻能作透明導體,不適合作爲電阻觸控屏的工作面,因爲它導電率高,而且金屬不易做到厚度非常均勻,不宜作電壓分佈層,只能作爲探層。

    電阻觸摸屏是一種對外界完全隔離的工作環境,不怕灰塵和水汽,它可以用任何物體來觸摸,可以用來寫字畫畫,比較適合工業控制領域及辦公室內有限人的使用。電阻觸摸屏共同的缺點是因爲複合薄膜的外層採用塑膠材料,不知道的人太用力或使用銳器觸摸可能劃傷整個觸控屏而導致報廢。不過,在限度之內,劃傷只會傷及外導電層,外導電層的劃傷對於五線電阻觸摸屏來說沒有關係,而對四線電阻觸摸屏來說是致命的。

2.電容技術觸摸屏:

    是利用人體的電流感應進行工作的。電容式觸摸屏是是一塊四層複合玻璃屏,玻璃屏的內表面和夾層各塗有一層ITO,最外層是一薄層矽土玻璃保護層,夾層ITO塗層作爲工作面,四個角上引出四個電極,內層ITO爲屏蔽層以保證良好的工作環境。當手指觸摸在金屬層上時,由於人體電場,用戶和觸控屏表面形成以一個耦合電容,對於高頻電流來說,電容是直接導體,於是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分從觸控屏的四角上的電極中流出,並且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比,控制器通過對這四個電流比例的精確計算,得出觸摸點的位置。電容觸控屏的特點:

■對大多數的環境污染物有抗力。
■人體成爲線路的一部分,因而漂移現象比較嚴重。
■帶手套不起作用。
■需經常校準。
■不適用於金屬機櫃。
■當外界有電感和磁感的時候,會使觸摸屏失靈

    上面說的那麼多,其實很簡單,觸摸屏板有兩個導電層,一層有電壓,一層沒有電壓,兩層之間有小小的空間使兩層平時不接觸,按下觸摸屏時兩層的某一點接觸上,沒有電壓一層會有一個電壓,這個電壓通過另外兩線輸出,送給CPU處理,在與程序做對比,就知道使用者按的是哪裏了。

(2)觸摸屏板的種類

觸摸屏板大家都知道一般有四種,通常我們手機用的都是電阻屏,用別的屏的基本沒有,

    那麼我們經常看到的手機用的觸摸屏板,都是四線引出的,基本可以斷定都是電阻屏,因爲電容屏的缺點太多,比如帶手套就沒辦法觸摸到或是位置不準,而且還要需要經常的校準,所以很少用在手機上。

(3)觸摸屏板的測量及分辯X軸和Y軸

    觸摸屏板一般用看走線的方法都能看的出來,一般的手機觸摸屏板,引線在屏下方,觸摸面向上,屏內的引線連到最左邊的那條豎線,可以看做是Y軸,和屏下方那條相連的連線,可以看做是X軸,和這兩條線對應方向的那兩條分別是Y-和X-。(這裏提到的是多數機器的走線)。

    首先要找到觸摸板上的對應的線,也就是Y對Y-,X對X-,這也不是必須的,用萬用表測量,可以很快的找到這兩組對應的線,用兩個表筆先接任意接兩條引出線,同時用手去觸摸屏的觸摸面,如果萬用表的阻值不變,那可以斷定這兩條就是對應的兩條線,也就是YY-或XX-的引出線,剩下的兩條線就是另外一組線,如果阻值變化,那就不是對應的線,這時就應該在去測別的引線,直到測出來,記錄下觸摸屏板的引出線的對應一組線的定義以做備用,(暫時不用分出YY-和XX-)。

(4)觸摸屏的代換

    看出走線和測出X軸和Y軸的大致位置以後我們就可以換屏板了,代換最基本的原則就是大小一致,走線儘量一致,也就是X軸和Y軸的位置與原屏板一樣的是最好的,但多數時候我們遇不到那麼合適的屏板,這時候就要想辦法代換了,先看壞掉的那個屏板,能看出線的走向的就按線的走向去接,看不出的就要測了,用萬用表測主板的觸摸屏的那四條線,這四條線中,有兩條是有電壓的,兩條沒有,這兩條有電壓的,一般就是Y和Y-。好,我們來看怎麼代換,先用測出的觸摸屏板的兩條Y軸線,接到主板有電壓的那兩端,最好是能看出原機觸摸屏板的左右走線(YY-),這樣可以很快的接好另外兩條,原機屏板看不出或是沒有了,也可以先不用管,接上就行。在接上另兩條線,也就是XX-,這兩條暫時不用分,主板加電,試下看觸摸屏上有沒有什麼反應,如果都好用了,那恭喜你,可以處理好裝機了,校準後可以正常用了,如果出現按鍵錯亂,比如說按上面下面有反應,那就是X軸那兩條接反了,也就是上下那兩條線反了,按左出右那是Y軸的反了,換過來一般就會好,要是出按左下,右上的卻出來了,那不用我說,你也應該知道四條都反了,要Y軸和X軸的對應換過來,這些都是觸摸屏有反應的,要是沒有任何反應,那一定是你的Y軸的兩條線接錯了,可能接到X軸的引線上去了或者接錯了一根線,那這時候機器的觸摸屏就一點反應也沒有,這就是最基本的方法。

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