工業顯示屏的常見幾種工作原理解析
2022-04-26 14:44:53
觸摸式工業顯示屏是通過觸摸式工業顯示器把人和機器連為一體的智能化界面。觸摸式工業顯示屏是替代傳統控制按鈕和指示燈的智能化操作顯示終端。它可以用來設置參數，顯示數據，監控設備狀態。更方便、快捷、表現力更強，并可簡化為PLC的控制程序，功能強大的觸摸式工業顯示屏創造了友好的人機界面。觸摸式工業顯示屏作為一種特殊的計算機外設，它是目前最簡單、方便、自然的一種人機交互方式。觸摸式工業顯示屏賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設備。觸摸式工業顯示屏有分為電容屏和電阻屏，用戶如何根據自己使用需求，選擇適合的觸摸方式呢?也就是說，面對工業復雜的使用環境，是采用電阻屏還是電容屏的觸摸式工業顯示屏比較好呢?
一、紅外線式觸摸式工業顯示屏
這種紅外線式觸摸式工業顯示屏的工作原理比較簡單，只需在顯示器上加上光點距架框，無需在屏幕表面加上涂層或接駁控制器，然后在光點距架框四邊排列了紅外線發射與接收感測元件，在屏幕表面上，形成紅外線探測網，任何觸摸物體觸摸式工業顯示屏幕某一點時，便會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線，計算機便可即時算出觸摸點位置。紅外觸摸式工業顯示屏不受電流、電壓和靜電干擾，適宜某些惡劣的環境條件。由于紅外線式觸摸式工業顯示屏在工作時沒有電容充放電過程，響應速度比電容式快，但分辨率較低。
二、電容式觸摸式工業顯示屏
電容式觸摸式工業顯示屏是在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導電物質，這種感應觸摸式工業顯示屏幕共有五層組成。第一層為玻璃底層，第二層為傳導層，第三層為玻璃感應層，第四層為防反射霧面或亮面表層，第五層為防噪音保護層。當手指觸摸在電容式觸摸式工業顯示屏表面時，感應方式為電壓連接到玻璃層的四個角，通過電極將電壓散布在玻璃層并建立一無變化的電壓電場，同時觸點的電容就會發生變化，使得與之相連的振蕩器頻率發生變化，通過測量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。由于電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化，故其穩定性較差，往往會產生漂移現象。另外當表層被觸摸時，電流從玻璃層的四個角匯集，控制器計算電流傳到手指的位置的距離，從而確定觸摸的準確位置。
三、電阻式觸摸式工業顯示屏
電阻觸摸式工業顯示屏的工作原理主要是通過壓力感應原理來實現對屏幕內容的操作和控制的，這種觸摸式工業顯示屏屏體部分是一塊與顯示器表面非常配合的多層復合薄膜，其中第一層為玻璃或有機玻璃底層，第二層為隔層，第三層為多元樹脂表層，表面還涂有一層透明的導電層，上面再蓋有一層外表面經硬化處理、光滑防刮的塑料層。在多元脂表層表面的傳導層及玻璃層感應器是被許多微小的隔層所分隔;電流通過表層，輕觸表層壓下時，接觸到底層，控制器同時從四個角讀出相稱的電流及計算手指位置的距離。
這種觸摸式工業顯示屏利用兩層高透明的導電層組成觸摸式工業顯示屏，兩層之間距離僅為2.5微米。當手指觸摸式工業顯示屏幕時，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5V均勻電壓場，使得偵測層的電壓由零變為非零，控制器偵測到這個接通后，進行A/D轉換，并將得到的電壓值與5V相比，即可得觸摸點的V軸坐標，同理得出X軸的坐標，這就是所有電阻技術觸摸式工業顯示屏共同的最基本原理。
四、表面聲波觸摸式工業顯示屏
表面聲波觸摸式工業顯示屏的工作原理主要是依據機械波在某種介質表面進行傳播的原理來進行的，該種觸摸式工業顯示屏通過粘貼在屏幕表面三個角的聲波發生器進行聲波的發射工作，通過聲波接受器來接收聲波，再通過聲波反射器負責向觸摸式工業顯示屏發射信號，其中聲波發生器能發送一種高頻聲波跨越屏幕表面，當手指觸及屏幕時，觸點上的聲波即被阻止，將接收的信號轉換為坐標值，由此確定具體觸摸點的坐標位置，其中控制器通過對聲波能量吸收的多少，可以測到觸摸式工業顯示屏壓力的大小，同時返回反應觸摸壓力大小的坐標值。
在表面聲波觸摸式工業顯示屏的表面，粘貼了X方向和Y方向的聲波發射器和聲波接收器，在玻璃屏幕的四周，刻有45度的反射聲波的條紋。控制器產5.53MHZ信號，通過電纜傳輸給發射換能器，壓電發射換能器將它轉換為超聲波能量發出。經過反射條紋的兩次反射，傳播到接收換能器，并轉為電信號傳給控制器。由于表面聲波觸摸式工業顯示屏是由觸摸式工業顯示屏、聲波發生器、反射器和聲波接受器組成，特別是聲波傳感器不受溫度、濕度等環境因素影響，分辨率極高，有極好的防刮性，壽命長;透光率高，能保持清晰透亮的圖像質量;沒有漂移，只需安裝時一次校正;有第三軸(即壓力軸)響應，最適合公共場所使用。
