Ñåíñîðíûé ýêðàí
Óñòðîéñòâî ââîäà èíôîðìàöèè, ïðåäñòàâëÿþùåå ñîáîé ýêðàí, ðåàãèðóþùèé íà ïðèêîñíîâåíèÿ ê íåìó. Ñóùåñòâóåò ìíîæåñòâî ðàçíûõ òèïîâ ñåíñîðíûõ ýêðàíîâ, êîòîðûå ðàáîòàþò íà ðàçíûõ ôèçè÷åñêèõ ïðèíöèïàõ. Íî ìû ðàññìîòðèì ëèøü òå êîòîðûå âñòðå÷àþòñÿ â ìîáèëüíûõ òåëåôîíàõ è äðóãîé ïåðåíîñíîé òåõíèêå.
Ïðèíöèï ðàáîòû ðåçèñòèâíûõ ñåíñîðíûõ ýêðàíîâ
Ðåçèñòèâíûå ñåíñîðíûå ýêðàíû áûâàþò äâóõ âèäîâ, ÷åòûðåõïðîâîäíûå è ïÿòèïðîâîäíûå. Ðàññìîòðèì ïðèíöèï ðàáîòû êàæäîãî èç òèïîâ â îòäåëüíîñòè.
×åòûð¸õïðîâîäíîé ðåçèñòðèâíûé ýêðàí
Ðåçèñòèâíûé ñåíñîðíûé ýêðàí ñîñòîèò èç ñòåêëÿííîé ïàíåëè è ãèáêîé ïëàñòèêîâîé ìåìáðàíû. È íà ïàíåëü, è íà ìåìáðàíó íàíåñåíî ðåçèñòèâíîå ïîêðûòèå. Ïðîñòðàíñòâî ìåæäó ñòåêëîì è ìåìáðàíîé çàïîëíåíî ìèêðîèçîëÿòîðàìè, êîòîðûå ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåíû ïî àêòèâíîé îáëàñòè ýêðàíà è íàä¸æíî èçîëèðóþò ïðîâîäÿùèå ïîâåðõíîñòè. Êîãäà íà ýêðàí íàæèìàþò, ïàíåëü è ìåìáðàíà çàìûêàþòñÿ, è êîíòðîëëåð ñ ïîìîùüþ àíàëîãîâî-öèôðîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ðåãèñòðèðóåò èçìåíåíèå ñîïðîòèâëåíèÿ è ïðåîáðàçóåò åãî â êîîðäèíàòû ïðèêîñíîâåíèÿ (X è Y).  îáùèõ ÷åðòàõ àëãîðèòì ñ÷èòûâàíèÿ òàêîâ:
1. Íà âåðõíèé ýëåêòðîä ïîäà¸òñÿ íàïðÿæåíèå +5Â, íèæíèé çàçåìëÿåòñÿ. Ëåâûé ñ ïðàâûì ñîåäèíÿþòñÿ íàêîðîòêî è ïðîâåðÿåòñÿ íàïðÿæåíèå íà íèõ. Ýòî íàïðÿæåíèå ñîîòâåòñòâóåò Y-êîîðäèíàòå ýêðàíà.
2. Àíàëîãè÷íî íà ëåâûé è ïðàâûé ýëåêòðîä ïîäà¸òñÿ +5Â è «çåìëÿ», ñ âåðõíåãî è íèæíåãî ñ÷èòûâàåòñÿ X-êîîðäèíàòà.
Ïÿòèïðîâîäíîé ðåçèñòèâíûé ýêðàí
Ïÿòèïðîâîäíîé ýêðàí áîëåå íàä¸æåí çà ñ÷¸ò òîãî, ÷òî ðåçèñòèâíîå ïîêðûòèå íà ìåìáðàíå çàìåíåíî ïðîâîäÿùèì (5-ïðîâîäíîé ýêðàí ïðîäîëæàåò ðàáîòàòü äàæå ñ ïðîðåçàííîé ìåìáðàíîé). Íà çàäíåì ñòåêëå íàíåñåíî ðåçèñòèâíîå ïîêðûòèå ñ ÷åòûðüìÿ ýëåêòðîäàìè ïî óãëàì.
Èçíà÷àëüíî âñå ÷åòûðå ýëåêòðîäà çàçåìëåíû, à ìåìáðàíà «ïîäòÿíóòà» ðåçèñòîðîì ê +5Â. Óðîâåíü íàïðÿæåíèÿ íà ìåìáðàíå ïîñòîÿííî îòñëåæèâàåòñÿ àíàëîãîâî-öèôðîâûì ïðåîáðàçîâàòåëåì. Êîãäà íè÷òî íå êàñàåòñÿ ñåíñîðíîãî ýêðàíà, íàïðÿæåíèå ðàâíî 5 Â.
Êàê òîëüêî íà ýêðàí íàæèìàþò, ìèêðîïðîöåññîð óëàâëèâàåò èçìåíåíèå íàïðÿæåíèÿ ìåìáðàíû è íà÷èíàåò âû÷èñëÿòü êîîðäèíàòû êàñàíèÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì:
1. Íà äâà ïðàâûõ ýëåêòðîäà ïîäà¸òñÿ íàïðÿæåíèå +5Â, ëåâûå çàçåìëÿþòñÿ. Íàïðÿæåíèå íà ýêðàíå ñîîòâåòñòâóåò X-êîîðäèíàòå.
2. Y-êîîðäèíàòà ñ÷èòûâàåòñÿ ïîäêëþ÷åíèåì ê +5 îáîèõ âåðõíèõ ýëåêòðîäîâ è ê «çåìëå» îáîèõ íèæíèõ.
Ïðèíöèï ðàáîòû åìêîñòíûõ ñåíñîðíûõ ýêðàíîâ
¨ìêîñòíûé (èëè ïîâåðõíîñòíî-¸ìêîñòíûé) ýêðàí èñïîëüçóåò òîò ôàêò, ÷òî ïðåäìåò áîëüøîé ¸ìêîñòè ïðîâîäèò ïåðåìåííûé òîê.
ìêîñòíûé ñåíñîðíûé ýêðàí ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñòåêëÿííóþ ïàíåëü, ïîêðûòóþ ïðîçðà÷íûì ðåçèñòèâíûì ìàòåðèàëîì (îáû÷íî ïðèìåíÿåòñÿ ñïëàâ îêñèäà èíäèÿ è îêñèäà îëîâà). Ýëåêòðîäû, ðàñïîëîæåííûå ïî óãëàì ýêðàíà, ïîäàþò íà ïðîâîäÿùèé ñëîé íåáîëüøîå ïåðåìåííîå íàïðÿæåíèå (îäèíàêîâîå äëÿ âñåõ óãëîâ). Ïðè êàñàíèè ýêðàíà ïàëüöåì èëè äðóãèì ïðîâîäÿùèì ïðåäìåòîì ïîÿâëÿåòñÿ óòå÷êà òîêà. Ïðè ýòîì ÷åì áëèæå ïàëåö ê ýëåêòðîäó, òåì ìåíüøå ñîïðîòèâëåíèå ýêðàíà, à çíà÷èò, ñèëà òîêà áîëüøå. Òîê âî âñåõ ÷åòûð¸õ óãëàõ ðåãèñòðèðóåòñÿ äàò÷èêàìè è ïåðåäà¸òñÿ â êîíòðîëëåð, âû÷èñëÿþùèé êîîðäèíàòû òî÷êè êàñàíèÿ.
 áîëåå ðàííèõ ìîäåëÿõ ¸ìêîñòíûõ ýêðàíîâ ïðèìåíÿëñÿ ïîñòîÿííûé òîê — ýòî óïðîùàëî êîíñòðóêöèþ, íî ïðè ïëîõîì êîíòàêòå ïîëüçîâàòåëÿ ñ çåìë¸é ïðèâîäèëî ê ñáîÿì.
¨ìêîñòíûå ñåíñîðíûå ýêðàíû íàä¸æíû, ïîðÿäêà 200 ìëí íàæàòèé (îêîëî 6 ñ ïîëîâèíîé ëåò íàæàòèé ñ ïðîìåæóòêîì â îäíó ñåêóíäó), íå ïðîïóñêàþò æèäêîñòè è îòëè÷íî òåðïÿò íå ïðîâîäÿùèå çàãðÿçíåíèÿ. Ïðîçðà÷íîñòü íà óðîâíå 90 %. Âïðî÷åì, ïðîâîäÿùåå ïîêðûòèå âñ¸ åù¸ óÿçâèìî. Ïîýòîìó ¸ìêîñòíûå ýêðàíû øèðîêî ïðèìåíÿþòñÿ â àâòîìàòàõ, óñòàíîâëåííûõ â îõðàíÿåìîì ïîìåùåíèè. Íå ðåàãèðóþò íà ðóêó â ïåð÷àòêå.
Ïðèíöèï ðàáîòû ïðîåêöèîííî-åìêîñòíûõ ñåíñîðíûõ ýêðàíîâ
Íà âíóòðåííåé ñòîðîíå ýêðàíà íàíåñåíà ñåòêà ýëåêòðîäîâ. Ýëåêòðîä âìåñòå ñ òåëîì ÷åëîâåêà îáðàçóåò êîíäåíñàòîð; ýëåêòðîíèêà èçìåðÿåò ¸ìêîñòü ýòîãî êîíäåíñàòîðà (ïîäà¸ò èìïóëüñ òîêà è èçìåðÿåò íàïðÿæåíèå).
Ïðîçðà÷íîñòü òàêèõ ýêðàíîâ äî 90 %, òåìïåðàòóðíûé äèàïàçîí ÷ðåçâû÷àéíî øèðîê. Î÷åíü äîëãîâå÷íû (óçêîå ìåñòî — ñëîæíàÿ ýëåêòðîíèêà, îáðàáàòûâàþùàÿ íàæàòèÿ). Íà Ï¨Ý ìîæåò ïðèìåíÿòüñÿ ñòåêëî òîëùèíîé âïëîòü äî 18 ìì, ÷òî ïðèâîäèò ê êðàéíåé âàíäàëîóñòîé÷èâîñòè. Íà íåïðîâîäÿùèå çàãðÿçíåíèÿ íå ðåàãèðóþò, ïðîâîäÿùèå ëåãêî ïîäàâëÿþòñÿ ïðîãðàììíûìè ìåòîäàìè. Ïîýòîìó ïðîåêöèîííî-¸ìêîñòíûå ñåíñîðíûå ýêðàíû ïðèìåíÿþòñÿ â àâòîìàòàõ, óñòàíàâëèâàåìûõ íà óëèöå. Ìíîãèå ìîäåëè ðåàãèðóþò íà ðóêó â ïåð÷àòêå.  ñîâðåìåííûõ ìîäåëÿõ êîíñòðóêòîðû äîáèëèñü î÷åíü âûñîêîé òî÷íîñòè — ïðàâäà, âàíäàëîóñòîé÷èâûå èñïîëíåíèÿ ìåíåå òî÷íû.
Ï¨Ý ðåàãèðóþò äàæå íà ïðèáëèæåíèå ðóêè — ïîðîã ñðàáàòûâàíèÿ óñòàíàâëèâàåòñÿ ïðîãðàììíî. Îòëè÷àþò íàæàòèå ðóêîé îò íàæàòèÿ ïðîâîäÿùèì ïåðîì.  íåêîòîðûõ ìîäåëÿõ ïîääåðæèâàåòñÿ ìóëüòèòà÷. Ïîýòîìó òàêàÿ òåõíîëîãèÿ ïðèìåíÿåòñÿ â òà÷ïàäàõ è ìóëüòèòà÷-ýêðàíàõ.
Ñòîèò çàìåòèòü, ÷òî èç-çà ðàçëè÷èé â òåðìèíîëîãèè ÷àñòî ïóòàþò ïîâåðõíîñòíî- è ïðîåêöèîííî-¸ìêîñòíûå ýêðàíû. Ïî êëàññèôèêàöèè, ïðèìåí¸ííîé â äàííîé ñòàòüå, ýêðàí iPhone ÿâëÿåòñÿ ïðîåêöèîííî-¸ìêîñòíûì.
Çàêëþ÷åíèå
Êàæäûé èç âèäîâ ñåíñîðíûõ ýêðàíîâ èìååò ñâîè ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè, äëÿ íàãëÿäíîñòè ðàññìîòðèì òàáëèöó.
Ñêîïèðîâàíî ñ phoneservice
Àâòîð chabrus