工業平板電腦的觸摸板分類
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發表時間2015-12-02 09:38:06
目前由于各大企業的使用平板電腦的需求不同，所以平板電腦分為工業平板電腦和商務平板電腦等。對于專門的工業平板電腦來說，它又稱三防平板電腦，而他的觸摸屏系統又要怎么劃分？
先，從系統上可以把工業平板電腦分為Windows系統三防平板和安卓系統三防平板。
其次，觸摸屏系統一般包括兩個部分：觸摸檢測裝置和觸摸屏控制器。觸摸檢測裝置安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接收后送觸摸屏控制器；觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉換成觸點坐標，再送給CPU，它同時能接收CPU發來的命令并加以執行。
隨著科技的進步，觸摸屏技術也經歷了從低檔向高檔逐步升和發展的過程。根據其工作原理，其目前一般被分為四大類：電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、紅外線式觸摸屏和表面聲波觸摸屏。
電阻式觸摸屏
電阻觸摸屏的屏體部分是一塊多層復合薄膜，由一層玻璃或有機玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導電層(ITO膜)，上面再蓋有一層外表面經過硬化處理、光滑防刮的塑料層。它的內表面也涂有一層ITO，在兩層導電層之間有許多細小(小于千分之一英寸)的透明隔離點把它們隔開。當手指接觸屏幕時，兩層ITO發生接觸，電阻發生變化，控制器根據檢測到的電阻變化來計算接觸點的坐標，再依照這個坐標來進行相應的操作。電阻屏根據引出線數多少，分為四線、五線等類型。五線電阻觸摸屏的外表面是導電玻璃而不是導電涂覆層，這種導電玻璃的壽命較長，透光率也較高。
電阻式觸摸屏的ITO涂層若太薄則容易脆斷，涂層太厚又會降低透光且形成內反射降低清晰度。由于經常被觸動，表層ITO使用一定時間后會出現細小裂紋，甚至變型，因此其壽命并不長久。
電阻式觸摸屏價格便宜且易于生產，因而仍是人們較為普遍的選擇。四線式、五線式以及七線、八線式觸摸屏的出現使其性能更加可靠,同時也改善了它的光學特性。
電容式觸摸屏
電容式觸摸屏的四邊均鍍上了狹長的電，其內部形成一個低電壓交流電場。觸摸屏上貼有一層透明的薄膜層，它是一種特殊的金屬導電物質。當用戶觸摸電容屏時，用戶手指和工作面形成一個耦合電容，因為工作面上接有高頻信號，于是手指會吸走一個很小的電流，這個電流分別從屏的四個角上的電中流出；且理論上流經四個電的電流與手指到四角的距離成比例，控制器通過對四個電流比例的精密計算，即可得出接觸點位置。
電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護導體及感應器，更能有效地防止外在環境因素對觸摸屏造成影響，就算屏幕沾有污穢、塵埃或油漬，電容式觸摸屏依然能準確算出觸摸位置。但由于電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化，其穩定性較差，往往會產生漂移現象。
盡管不像電阻式應用那么廣,電容式觸摸屏也是受歡迎的供選類型。這類設備精確、反應快，尺寸稍大時也有較高分辨率, 更耐用(抗刮擦),因而適合用作游戲機的觸摸屏。而且，新出現的近場成像技術改良了電容式觸摸屏的性能,減弱了在它和電阻式觸摸屏中可能出現的漂移現象。
紅外線式觸摸屏
紅外觸摸屏的四邊排布了紅外發射管和紅外接收管，它們一一對應形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時，手指會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線，控制器通過計算即可判斷出觸摸點的位置。
紅外觸摸屏也同樣不受電流、電壓和靜電干擾，適宜于某些惡劣的環境。其主要優點是價格低廉、安裝方便，可以用在各檔次的計算機上。此外，由于沒有電容充放電過程，響應速度比電容式快，但分辨率較低。
表面聲波觸摸屏
表面聲波是超聲波的一種，它是在介質(例如玻璃或金屬等剛性材料)表面淺層傳播的機械能量波。通過楔形三角基座（根據表面波的波長嚴格設計），可以做到定向、小角度的表面聲波能量發射。表面聲波性能穩定、易于分析，并且在橫波傳遞過程中具有非常尖銳的頻率特性，近年來在無損探傷、造影和退波器等應用中發展很快。
這種觸摸屏的顯示屏四角分別設有超聲波發射換能器及接收換能器，能發出一種超聲波并覆蓋屏幕表面。當手指碰觸顯示屏時，由于吸收了部分聲波能量，使接收波形發生變化，即某一時刻波形有一個衰減缺口，控制器依據衰減的信號即可計算出觸摸點位置。
表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環境因素影響，分辨率高，有好的防刮性，壽命長(5000萬次無故障)，透光率高(92％)，能保持清晰透亮的圖像；沒有漂移，只需安裝時一次校正；有第三軸(即壓力軸)響應，適合公共場所使用。
表面聲波觸摸屏易受水滴、灰塵的影響，改進的方法是加防塵條，或者增加對污物的監控，準確識別出有效的操作和污物之間的區別。另外，由于聲波屏能感受壓力，無形中增加了控制手段，對屏功能的擴展十分有利，其應用范圍因此而大大拓展。
觸摸屏的基本技術：
絕對坐標系統
觸摸屏是一種絕對坐標系統，其特點就是當前定位坐標與上一次定位坐標沒有關系，每次觸摸的數據通過校準直接轉化為屏幕上的坐標。不管在什么情況下，觸摸屏這套坐標體系對同一點的輸出數據都是穩定的。不過，它并不能保證每一次對同一點觸摸的采樣都相同，即不能保證絕對坐標定位，這就是所謂的漂移問題。
定位
各種觸摸屏都是依靠傳感器來工作的，甚至有的觸摸屏本身就是一套傳感器。它們各自的定位原理和各自所用的傳感器決定了觸摸屏的反應速度、可靠性、穩定性和壽命。各類觸摸屏的技術特性如表1所示。
觸摸屏的性能比較
電阻式觸摸屏工作在與外界完全隔離的環境中，它不怕灰塵、水氣和油污，可以用任何物體來觸摸，比較適合工業控制領域使用。缺點是由于復合薄膜的外層采用塑料，太用力或使用銳器觸摸可能劃傷觸摸屏。
電容式觸摸屏的分辨率很高，透光率也不錯，可以很好地滿足各方面的要求，在公共場所常見的就是這種觸摸屏。不過，電容式觸摸屏把人體當作電容器的一個電使用，當有導體靠近并與夾層ITO工作面之間耦合出足夠大的電容時，流走的電流就會引起電容式觸摸屏的誤動作；另外，戴著手套或手持絕緣物體觸摸時會沒有反應，這是因為增加了絕緣的介質。
紅外線觸摸屏是靠測定紅外線的通斷來確定觸摸位置的，與觸摸屏所選用的透明擋板的材料無關(有一些根本就沒有使用任何擋板)。因此，選用透光性能好的擋板,并加以抗反光處理，可以得到很好的視覺效果。但是，受到紅外線發射管體積的限制，不可能發射高密度的紅外線，所以這種觸摸屏的分辨率不高。另外，由于紅外線觸摸屏依靠紅外感應來工作，外界光線變化，如陽光或室內燈等均會影響其準確度。
表面聲波技術非常穩定，而且表面聲波觸摸屏的控制器靠測量衰減時刻在時間軸上的位置來計算觸摸位置，所以其精度非常高。表面聲波觸摸屏還具有第三軸(z軸)，也就是壓力軸—通過計算接收信號衰減處的衰減量可得到用戶觸摸屏幕的力量大小，多可分為25 6力度。力量越大，接收信號波形上的衰減缺口也就越寬越深，在所有的觸摸屏中，只有表面聲波觸摸屏具有感知觸摸壓力的性能。
先，從系統上可以把工業平板電腦分為Windows系統三防平板和安卓系統三防平板。
其次，觸摸屏系統一般包括兩個部分：觸摸檢測裝置和觸摸屏控制器。觸摸檢測裝置安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接收后送觸摸屏控制器；觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉換成觸點坐標，再送給CPU，它同時能接收CPU發來的命令并加以執行。
隨著科技的進步，觸摸屏技術也經歷了從低檔向高檔逐步升和發展的過程。根據其工作原理，其目前一般被分為四大類：電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、紅外線式觸摸屏和表面聲波觸摸屏。
電阻式觸摸屏
電阻觸摸屏的屏體部分是一塊多層復合薄膜，由一層玻璃或有機玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導電層(ITO膜)，上面再蓋有一層外表面經過硬化處理、光滑防刮的塑料層。它的內表面也涂有一層ITO，在兩層導電層之間有許多細小(小于千分之一英寸)的透明隔離點把它們隔開。當手指接觸屏幕時，兩層ITO發生接觸，電阻發生變化，控制器根據檢測到的電阻變化來計算接觸點的坐標，再依照這個坐標來進行相應的操作。電阻屏根據引出線數多少，分為四線、五線等類型。五線電阻觸摸屏的外表面是導電玻璃而不是導電涂覆層，這種導電玻璃的壽命較長，透光率也較高。
電阻式觸摸屏的ITO涂層若太薄則容易脆斷，涂層太厚又會降低透光且形成內反射降低清晰度。由于經常被觸動，表層ITO使用一定時間后會出現細小裂紋，甚至變型，因此其壽命并不長久。
電阻式觸摸屏價格便宜且易于生產，因而仍是人們較為普遍的選擇。四線式、五線式以及七線、八線式觸摸屏的出現使其性能更加可靠,同時也改善了它的光學特性。
電容式觸摸屏
電容式觸摸屏的四邊均鍍上了狹長的電，其內部形成一個低電壓交流電場。觸摸屏上貼有一層透明的薄膜層，它是一種特殊的金屬導電物質。當用戶觸摸電容屏時，用戶手指和工作面形成一個耦合電容，因為工作面上接有高頻信號，于是手指會吸走一個很小的電流，這個電流分別從屏的四個角上的電中流出；且理論上流經四個電的電流與手指到四角的距離成比例，控制器通過對四個電流比例的精密計算，即可得出接觸點位置。
電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護導體及感應器，更能有效地防止外在環境因素對觸摸屏造成影響，就算屏幕沾有污穢、塵埃或油漬，電容式觸摸屏依然能準確算出觸摸位置。但由于電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化，其穩定性較差，往往會產生漂移現象。
盡管不像電阻式應用那么廣,電容式觸摸屏也是受歡迎的供選類型。這類設備精確、反應快，尺寸稍大時也有較高分辨率, 更耐用(抗刮擦),因而適合用作游戲機的觸摸屏。而且，新出現的近場成像技術改良了電容式觸摸屏的性能,減弱了在它和電阻式觸摸屏中可能出現的漂移現象。
紅外線式觸摸屏
紅外觸摸屏的四邊排布了紅外發射管和紅外接收管，它們一一對應形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時，手指會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線，控制器通過計算即可判斷出觸摸點的位置。
紅外觸摸屏也同樣不受電流、電壓和靜電干擾，適宜于某些惡劣的環境。其主要優點是價格低廉、安裝方便，可以用在各檔次的計算機上。此外，由于沒有電容充放電過程，響應速度比電容式快，但分辨率較低。
表面聲波觸摸屏
表面聲波是超聲波的一種，它是在介質(例如玻璃或金屬等剛性材料)表面淺層傳播的機械能量波。通過楔形三角基座（根據表面波的波長嚴格設計），可以做到定向、小角度的表面聲波能量發射。表面聲波性能穩定、易于分析，并且在橫波傳遞過程中具有非常尖銳的頻率特性，近年來在無損探傷、造影和退波器等應用中發展很快。
這種觸摸屏的顯示屏四角分別設有超聲波發射換能器及接收換能器，能發出一種超聲波并覆蓋屏幕表面。當手指碰觸顯示屏時，由于吸收了部分聲波能量，使接收波形發生變化，即某一時刻波形有一個衰減缺口，控制器依據衰減的信號即可計算出觸摸點位置。
表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環境因素影響，分辨率高，有好的防刮性，壽命長(5000萬次無故障)，透光率高(92％)，能保持清晰透亮的圖像；沒有漂移，只需安裝時一次校正；有第三軸(即壓力軸)響應，適合公共場所使用。
表面聲波觸摸屏易受水滴、灰塵的影響，改進的方法是加防塵條，或者增加對污物的監控，準確識別出有效的操作和污物之間的區別。另外，由于聲波屏能感受壓力，無形中增加了控制手段，對屏功能的擴展十分有利，其應用范圍因此而大大拓展。
觸摸屏的基本技術：
絕對坐標系統
觸摸屏是一種絕對坐標系統，其特點就是當前定位坐標與上一次定位坐標沒有關系，每次觸摸的數據通過校準直接轉化為屏幕上的坐標。不管在什么情況下，觸摸屏這套坐標體系對同一點的輸出數據都是穩定的。不過，它并不能保證每一次對同一點觸摸的采樣都相同，即不能保證絕對坐標定位，這就是所謂的漂移問題。
定位
各種觸摸屏都是依靠傳感器來工作的，甚至有的觸摸屏本身就是一套傳感器。它們各自的定位原理和各自所用的傳感器決定了觸摸屏的反應速度、可靠性、穩定性和壽命。各類觸摸屏的技術特性如表1所示。
觸摸屏的性能比較
電阻式觸摸屏工作在與外界完全隔離的環境中，它不怕灰塵、水氣和油污，可以用任何物體來觸摸，比較適合工業控制領域使用。缺點是由于復合薄膜的外層采用塑料，太用力或使用銳器觸摸可能劃傷觸摸屏。
電容式觸摸屏的分辨率很高，透光率也不錯，可以很好地滿足各方面的要求，在公共場所常見的就是這種觸摸屏。不過，電容式觸摸屏把人體當作電容器的一個電使用，當有導體靠近并與夾層ITO工作面之間耦合出足夠大的電容時，流走的電流就會引起電容式觸摸屏的誤動作；另外，戴著手套或手持絕緣物體觸摸時會沒有反應，這是因為增加了絕緣的介質。
紅外線觸摸屏是靠測定紅外線的通斷來確定觸摸位置的，與觸摸屏所選用的透明擋板的材料無關(有一些根本就沒有使用任何擋板)。因此，選用透光性能好的擋板,并加以抗反光處理，可以得到很好的視覺效果。但是，受到紅外線發射管體積的限制，不可能發射高密度的紅外線，所以這種觸摸屏的分辨率不高。另外，由于紅外線觸摸屏依靠紅外感應來工作，外界光線變化，如陽光或室內燈等均會影響其準確度。
表面聲波技術非常穩定，而且表面聲波觸摸屏的控制器靠測量衰減時刻在時間軸上的位置來計算觸摸位置，所以其精度非常高。表面聲波觸摸屏還具有第三軸(z軸)，也就是壓力軸—通過計算接收信號衰減處的衰減量可得到用戶觸摸屏幕的力量大小，多可分為25 6力度。力量越大，接收信號波形上的衰減缺口也就越寬越深，在所有的觸摸屏中，只有表面聲波觸摸屏具有感知觸摸壓力的性能。
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