Сенсорный экран - это устройство ввода информации, представляющее собой экран, реагирующий на прикосновения к нему.

Основные сравнительные характеристики сенсорных экранов.

МультитачПрозрачность, %ТочностьИзмерение силы нажатияНажатия рукой в перчаткеНажатия проводящим предметомНажатия непроводящим предметомЗащита от грязи

Резистивные	Ёмкостные	Проекционно-емкостные	ПАВ	ИК
-	+	+	-	+
75-85	90	90	95	100
Выс.	Выс.	Выс.	Выс.	Выс.
-	-	+	+	-
+	-	+	+	+
+	+	+	-	+
+	-	-	-	+
+	+	+	-	-

Первым наиболее очевидным преимуществом сенсорных технологий является интуитивность и естественность самого действия - прикосновения рукой к экрану.

Второе несомненное преимущество устройств на основе сенсорных экранов, компактность. Установка сенсорных мониторов качественно повысить эффективность обслуживания в кинотеатрах, ресторанах, гостиницах, аэропортах, административных заведениях, где каждый сантиметр рабочего места представляет ценность. Сенсорный монитор (особенно если это жидкокристаллический монитор) позволяет экономить максимум места на рабочей поверхности.

Скорость работы может быть не только вопросом престижа, но и жизненно важным вопросом, в самом прямом смысле этого слова. Представьте, что может означать выигранная секунда, когда требуется максимально быстрая реакция, например, диспетчера охранного центра. Таким образом, быстрый доступ - это третье преимущество сенсорных экранов.

Четвертым преимуществом сенсоров является снижение затрат. Установка сенсорного монитора может существенно повысить скорость и точность действий сотрудника, работающего за компьютером, снизить время, необходимое на обучение сотрудника.

Сенсорный экран - виды:

Резистивный сенсорный экран.

В этой конструкции экран представляет собой стеклянную либо акриловую пластину, покрытую двумя токопроводящими слоями. Слои разделены незаметными глазу прокладками, которые предохраняют сеть вертикальных и горизонтальных проводников от соприкосновения. В момент нажатия слои контактируют и контроллер регистрирует электрический сигнал. Координаты нажатия определяются, исходя из того, на пересечении каких проводников было зарегистрировано воздействие.

Применение

• Коммуникаторы
• Сотовые телефоны
• POS-терминалы
• Tablet PC
• Промышленность (устройства управления)
• Медицинское оборудование

Емкостный (электростатический) сенсорный экран.

В работе емкостного экрана человек участвует не только механическим, но и электрическим образом. До прикосновения экран обладает некоторым электрическим зарядом. Прикосновение пальца меняет картину заряженности, «оттягивая» часть заряда к точке нажатия. Датчики экрана, расположенные по всем четырем углам, следят за течением заряда в экране, определяя, таким образом, координаты «утечки» электронов.

Емкостные экраны также отличаются высокой надежностью (в них отсутствуют гибкие мембраны) и высокой степенью прозрачности. Правда они не годятся для работы стилусом или перчаткой - нажимать на экран необходимо «голым пальцем». Зато впечатляет надежность емкостного экрана - до миллиарда нажатий в одно и то же место.

Применение

• В охраняемых помещениях
• Информационные киоски
• Некоторые банкоматы

Акустический сенсорный экран.

Такие экраны построены с использованием миниатюрных пьезоэлектрических излучателей звука, не слышимого человеком. Стекло такого экрана постоянно незаметно вибрирует под воздействием излучателей, установленных в трех углах экрана. Специальные отражатели особым образом распространяют акустическую волну по всей поверхности экрана. Прикосновение к экрану меняет картину распространения акустических колебаний, что и регистрируется датчиками. По изменению характера колебаний можно вычислить координаты возмущений, внесенных нажатием на экран. Кроме этого, анализируя степень изменения колебаний, можно вычислить силу нажатия на экран. Это полезно при проектировании систем управления промышленным оборудованием, например, для плавного изменения скорости вращения двигателей и других параметров. Среди плюсов акустических экранов - отсутствие покрытий, что повышает надежность и прозрачность экрана.

Данные акустические сенсорные экраны применяются в основном в игровых автоматах, в охраняемых справочных системах и образовательных учреждениях. Как правило экраны различают на обычные - толщиной 3 мм, и вандалстойкие - 6 мм. Последние выдерживают удар кулаком среднего мужчины или падение металлического шара весом 0.5 кг с высоты 1.3.

Главным недостатком экрана являются сбои в работе при наличии вибрации или при воздействии акустическими шумами, а также при загрязнении экрана. Любой посторонний предмет, размещённый на экране (например, жевательная резинка), полностью блокирует его работу. Кроме того, данная технология требует касания предметом, который обязательно поглощает акустические волны.

Инфракрасный сенсорный экран.

Инфракрасные сенсорные экраны представляют собой рамку вокруг монитора, в которой установлены излучатели и приёмники инфракрасного излучения. Минусы этой конструкции - низкое разрешение датчиков и возможность ложного срабатывания в результате посторонней засветки. Зато при больших диагоналях экранов эта технология пока незаменима. К тому же, все вышеперечисленные разновидности сенсорных дисплеев подвержены так называемому «дрейфу активной точки».

Инфракрасные сенсорные экраны боятся загрязнений и поэтому применяются там, где важно качество изображения. Из-за простоты и ремонтопригодности схема популярна у военных. Данный тип экрана применяется и в мобильных телефонах.

Мультитач ,

не является типом сенсорного экрана. По своей сути, технология множественного нажатия – что является вольным переводом словосочетания multi-touch – это дополнение к сенсорному экрану (чаще всего построенному по проекционно-ёмкостному принципу), позволяющее экрану распознавать несколько точек прикосновения к нему. В результате мультитач-экран становится способным к распознаванию жестов.

Сенсорный экран - виды.

Оборудование ванной комнаты или кухни последними новинками из мира сантехники – не столько дань моде, сколько разумный подход к потреблению природных ресурсов. Поэтому для экономии можно использовать в доме сенсорный кран для воды, который не только поможет сберечь финансы, но и станет удобным помощником в ежедневных делах.

Особенности

Внешний вид сенсорного крана вызывает навязчивый вопрос – а как же регулировать поток воды, включать и выключать устройство? Столкнувшись с этим, будущие владельцы этого чуда техники должны знать хотя бы минимум информации о принципе действия сенсорного крана для воды.

Устройство представляет собой монолитный кран без каких-либо вентилей и других способов регуляции струи воды. Действие осуществляется благодаря фотоэлементам и датчикам ультразвуковых и инфракрасных сигналов. Именно они улавливают присутствие возле крана посторонних предметов. Все принимающие сигналы компонента установлены в самом кране. Прием сигнала осуществляется в так называемой зоне чувствительности, которая у каждого устройства различна. Средняя чувствительность – приблизительно 25 см. Это означает, что датчик сработает при приближении к нему предмета на расстояние 25 см и ближе. Чтобы отрегулировать температуру воды, сенсорный кран имеет специальные вентили.

Питание устройства осуществляется от съемных элементов питания, которых хватает приблизительно на 2 года. После этого можно сделать несложную замену батарейки и кран будет работать снова. Одной батарейки хватает приблизительно на четыре тысячи включений.

Сенсорный кран – хороший водоэконом, который не даст забыть про включенную воду. Он сам выключит ее, когда хозяин отдаляется от умывальника.

Принцип работы устройства

Сенсорный кран приводится в работу индукционным датчиком и блоком управления . Датчиком создается магнитное поле , которое улавливает попадание в свои границы любого предмета . При движении предмета в зоне чувствительности блок управления получает сигнал о необходимости подачи воды . Когда магнитное поле перестает улавливать движение , блок питания прекращает водяной ток .

Подача воды осуществляется соленоидным клапаном . При обнаружении движения магнитное поле подает электрическое напряжение , влияющее на сердечник соленоидного клапана . В ходе поднятия сердечника клапана и его мембраны и происходит подача воды . Если элементы питания разряжаются и сигналы ослабевают , то подача воды прекратится .

Выпускается два вида в зависимости от типа питания. Одни можно подключать прямо в розетку, а вторые требуют установки батареек. С целью безопасности лучше пользоваться кранами с батарейками, чем напрямую подключенными в электросеть.

Принцип работы

Этапы установки

Преимущества и недостатки

Как и любая вещь, сенсорные конструкции имеют преимущества, но и не лишены недостатков. Для лучшей визуализации характеристику можно представить в виде таблицы.

Преимущества	Недостатки
Комфорт и удобство – неоспоримые положительные качества устройств. Нет необходимости прикасаться грязными руками к поверхности гусака и пачкать его.	Определённые неудобства при смене температуры воды, поскольку это требует либо перепрограммирования, либо поворота вентиля.
Сенсорные источники воды – самые гигиенические, поскольку нет необходимости прикасаться к ручкам, за которые брались много людей. Именно из этих соображений такие элементы ставятся в лечебных учреждениях, косметологических кабинетах, массажных салонах.	Неудобство при наполнении емкостей – от крана нельзя отойти, иначе подача воды прекратится. Неудобно будет пользоваться таким смесителем и в ванной, если необходимо наполнить раковину водой. В этом случае комфортнее пользоваться сенсорными насадками для экономии воды, которые имеют функцию отключения сенсора.
Оправдывает себя как водоэконом, поскольку уже за первый месяц пользования счет за воду будет существенно меньше прежних цифр в платежке.	Существенным недостатком для некоторых семей может быть высокая стоимость такого устройства. В таком случае спасти ситуацию поможет сенсорная насадка на кран для экономии воды. Ее стоимость на порядок дешевле сенсорного крана.
Нет необходимости постоянно думать о том, выключена ли вода.	Зависимость от элементов питания или электрической сети.
Сенсорный кран, правильно вписавшись в интерьер, создает изюминку любой ванной комнате или кухне.	Устройства для автоматизированной подачи воды с наличием фотоэлементов могут срабатывать при попадании света.
Воспользовавшись программными настройками температуры воды, можно не переживать о том, что кто-то из членов семьи обожжет руки – это позволяет доверить пользование краном даже детям.	—

Как видим, преимуществ у сенсорных насадок для экономии воды значительно больше, чем недостатков. Если же говорить о частоте поломок, что не было внесено в таблицу, стоит отметить, что сенсорные краны ломаются ничуть не чаще обычных смесителей и при поломке крана понадобится его ремонт.

Виды сенсорных кранов для воды

По своему типу водоэконом выпускается в массе вариантов. По назначению конструкции бывают:

• кухонными с изливом поворотного типа, например для раковины;
• для писсуаров – встроенными или наружными;
• для унитазов, которые подают воду после и в течение определенного времени.

С изливом поворотный

Для писуаров

По внешнему виду различают следующие виды кранов:

• с встроенным датчиком и множеством функций и настроек;
• простые бесконтактные модели с подсветкой.

Также смесители разделяются в зависимости от длины гусака, с учетом типа датчика и так далее.

С датчиком

Выбирая устройство подачи воды, стоит обратить внимание на следующие особенности понравившейся модели:

• возможность внесения настроек по собственному желанию (например, можно регулировать зону чувствительности);
• регулировка времени подачи (вода подается через несколько секунд после поднесения рук, что позволяет устранить случаи случайно подачи);
• возможность регулировки температуры;
• прочность материла, из которого изготовлен смеситель;
• внешний вид и гармония с общим интерьером.

После приобретения смесителя его установка не вызывает проблем. Большинство узлов крепятся в водопроводный разъем стандартным способом, поэтому трудностей не возникает. Настройка смесителя и правила пользования подробно описываются в руководстве к конкретной модели.

Альтернативный вариант

Недостатки сенсорных кранов, описанные выше, вполне терпимы, но нежелательны. Чтобы хозяйке не приходилось испытывать неудобства с набором воды и ее температурой, американские мастера предлагают альтернативы сенсорным кранам – сенсорные насадки. Эти насадки действуют по аналогии с кранами, но крепятся они на сам гусак, вкручиваясь в резьбу. Преимущества такой насадки очевидны:

• легко демонтируя насадку, можно получить привычный в обиходе кран;
• цена насадок значительно ниже, чем кранов;
• работа насадки происходит от обычных элементов питания;
• многие модели имеют те же самые функциональные настройки, что и кран;
• насадка позволяет полностью отключить функцию сенсора.

Сенсорная насадка

Единственное, что может остановить при приобретении насадки – внешний вид крана после ее установки. Зачастую насадки смотрятся несколько грубо, так как не вписываются в общую стилистику помещения. Однако, при большинстве положительных характеристик этого устройства многие хозяйки пренебрегают эстетикою, выбирая, прежде всего, экономию семейного бюджета. А это немаловажное преимущество устройств для подачи воды – реальная выгода и экономия.

Видео

Фото

Сенсорный кран для воды

5 (100%) 1 vote

Сенсорный кран позволяет не только повысить комфорт в санузле или на кухне, но и стать отличным дизайнерским дополнением к современному интерьеру. Кроме того, кран для раковины не предполагает какого-либо контакта с руками и, значит, соответствует всем возможным санитарным и гигиеническим нормативам. Пользователю достаточно приблизить руки к крану, и оттуда будет подаваться вода.

Принцип работы

Смеситель с сенсорами не имеет привычных нам вентилей или рычагов, чтобы регулировать водный напор. Он работает благодаря фотоэлементам, а также ультразвуковым или ИК-датчикам. Они отвечают за фиксацию в зоне работы посторонних предметов. Чувствительная зона устройства подбирается с индивидуальными параметрами и обычно составляет около 25 см. В некоторых смесителях все же есть рычаги, но они выполняют функцию регулировщика температуры подающейся жидкости. Особенностью работы устройства является срабатывание исключительно при движении – смеситель сработает при движении любого предмета в зоне, будь то руки или зубная щетка.

Кран с сенсорным датчиком

Во внутренней части смесителя с сенсорными датчиками располагается литиевая батарея на 9 В. Она обеспечивает бесперебойную работу устройства до 2 лет при возможности выполнения около 4000 циклов включения и выключения.

Комплектация сенсорного смесителя такова:

• кран с датчиком. Он образует магнитное поле, а в случае попадания в зону действия постороннего предмета передает сигнал на управленческий блок. Прибор во время действия сигнала открывает воду, а при отсутствии - перекрывает посредством соленоидного клапана. В клапане есть мембрана, экранирующая катушка, уплотнитель, сердечник с трубкой и наконечник с фиксатором;
• батарейка. В случае ее разрядки подача воды также прекратится;
• блок управления;
• дополнения в зависимости от степени функциональности и дороговизны устройства (например, пульт ДУ).

Для предотвращения обратного водного перетока при входе смесителя располагается обратный клапан. Питание устройства возможно посредством его подключения к электросети или при помощи батареек - второй вариант считают более безопасным.

Виды

В зависимости от назначения сенсорные краны бывают:

1. Для кухонь, ванной. Характеризуются поворотным изливом или изливом в форме буквы U.
2. Для писсуаров. Могут быть наружными или встроенными в его конструкцию.
3. Для унитазов. Такими устройствами вода подается около 10-15 секунд.

В зависимости от конструкции смесители бывают:

• бесконтактными. В дорогих сенсорных моделях можно даже поставить светодиодную подсветку;
• с кнопочным датчиком. Управлять их множественными опциями можно на дисплее.

Также смесители можно разделить в зависимости от длины струи (большие, средние и маленькие). В зависимости от предустановленной программы смесители могут быть:

• с постоянным течением жидкости во время присутствия в чувствительной зоне ладоней;
• с переменной подачей. Реагируют на наличие ладоней. Однако вне зависимости от срока их нахождения под краном работают несколько секунд, а затем выключаются.

В смесителе могут быть такие виды датчиков:

• инфракрасный;
• ультразвуковой. Наряду с инфракрасным считается самым надежным;
• фотоэлемент. Отличается большим числом лишних срабатываний из-за вероятности попадания на поверхность света.

Бесконтактный сенсорный кран Oras

Производители

На рынке смесителей есть такие производители:

• Oras. Продукция бренда производится в Финляндии. Смесители обладают множеством клапанов и фильтров, имеют компактные размеры и работают от батарейки напряжением в 6 В.
• Grohe. Этот немецкий бренд реализовывает устройства с грязевыми фильтрами. Они управляются с пульта ДУ и имеют множество дополнительных функций.
• Kludi. Эти немецкие смесители устанавливаются на одно отверстие, имеют очистительные фильтры и антивандальную защиту.
• HyTronic. Швейцарская продукция применяется для установки в домах и общественных местах. Предназначена для подачи проточной и питьевой воды.
• Axor. Эта немецкая фирма выпускает продукцию с подключением к электросети, низким водным расходом и адаптации струи.

Преимущества и недостатки

Среди преимуществ эксплуатации сенсорного крана можно выделить:

• комфортность - не нужно совершать обычные манипуляции при открытии смесителя;
• гигиеничность - смеситель можно установить как для использования дома, так и в общественных местах благодаря отсутствию необходимости касания устройства грязными руками, что предотвращает разнесение болезнетворных микроорганизмов;
• возможность экономии воды благодаря отсутствию вероятности того, что кто-то забудет закрыть сенсорный смеситель. Также вода не будет течь, когда в зоне действия не будут находиться предметы;

Смеситель сенсорный Grohe Minta touch

• автоматическая настройка нужного температурного режима;
• возможность дистанционного управления;
• стильное дополнение к любому интерьеру и раковине.

Наряду с многочисленными достоинствами современные сенсорные смесители имеют и ряд недостатков, среди которых:

• неудобство использования в условиях ванны. Там требуется вода разной температуры, что требует периодической настройки температурного режима;
• некомфортность при наполнении мойки или ванны. Заключается в необходимости все время держать руки или другой предмет под краном;
• относительная дороговизна по сравнению с обыкновенными рычажными смесителями.

Использовать такое приспособление можно как в доме, так и в организациях общественного питания, гостиницах, медицинских учреждениях, торговых центрах.

Сенсорный экран – это устройство ввода и вывода информации посредством чувствительного к нажатиям и жестам дисплея. Как известно, экраны современных устройств не только выводят изображение, но и позволяют взаимодействовать с устройством. Изначально для подобного взаимодействия использовались всем знакомые кнопки, потом появился не менее известный манипулятор «мышь», существенно упростивший манипуляции с информацией на дисплее компьютера. Однако «мышь» для работы требует горизонтальной поверхности и для мобильных устройств не очень подходит. Вот тут на помощь приходит дополнение к обычному экрану – Touch Screen, который так же известен под названиями Touch Panel, сенсорная панель, сенсорная пленка. То есть, по сути, сенсорный элемент экраном не является – это дополнительное устройство, устанавливаемое поверх дисплея снаружи, защищающее его и служащее для ввода координат прикосновения к экрану пальцем или иным предметом.

Использование

Сегодня сенсорные экраны находят широкое применение в мобильных электронных устройствах. Изначально тачскрин применялся в конструкции карманных персональных компьютеров (КПК, PDA), теперь первенство держат коммуникаторы, мобильные телефоны, плееры и даже фото- и видеокамеры. Однако технология управления пальцем через виртуальные кнопки на экране оказалась настолько удобной, что ею оснащаются почти все платежные терминалы, многие современные банкоматы, электронные справочные киоски и другие устройства, используемые в общественных местах.

Ноутбук с сенсорным экраном

Нельзя не отметить и ноутбуки, некоторые модели которых оснащаются поворотным сенсорным дисплеем, что придает мобильному компьютеру не только более широкую функциональность, но и большую гибкость в управлении им на улице и на весу.

К сожалению, пока подобных моделей ноутбуков, называемых в народе «трансформеры», не так много, но они есть.

В целом, технологию сенсорного экрана можно охарактеризовать как наиболее удобную в случае, когда необходим мгновенный доступ к управлению устройством без предварительной подготовки и с потрясающей интерактивностью: элементы управления могут сменять друг друга в зависимости от активируемой функции. Тот, кто хоть раз работал с сенсорным устройством, сказанное выше прекрасно понимает.

Типы сенсорных экранов

Всего на сегодня известно несколько типов сенсорных панелей. Естественно, что каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками. Выделим основные четыре конструкции:

• Резистивные
• Ёмкостные
• Проекционно-ёмкостные

Кроме указанных экранов, применяются матричные экраны и инфракрасные, но ввиду их низкой точности их область применения крайне ограничена.

Резистивные

Резистивные сенсорные панели относятся к самым простым устройствам. По своей сути, такая панель состоит из проводящей подложки и пластиковой мембраны, обладающих определенным сопротивлением. При нажатии на мембрану происходит её замыкание с подложкой, а управляющая электроника определяет возникающее при этом сопротивление между краями подложки и мембраны, вычисляя координаты точки нажатия.

Преимущество резистивного экрана в его дешевизне и простоте устройства. Они обладают отличной стойкостью к загрязнениям. Основным достоинством резистивной технологии является чувствительность к любым прикосновениям: можно работать рукой (в том числе в перчатках), стилусом (пером) и любым другим твердым тупым предметом (например, верхним концом шариковой ручки или углом пластиковой карты). Однако имеются и достаточно серьезные недостатки: резистивные экраны чувствительны к механическим повреждениям, такой экран легко поцарапать, поэтому зачастую дополнительно приобретается специальная защитная пленка, защищающая экран. Кроме того, резистивные панели не очень хорошо работают при низких температурах, а также обладают невысокой прозрачностью – пропускают не более 85% светового потока дисплея.

Использование пера с сенсорным экраном

Применение

• Коммуникаторы
• Сотовые телефоны
• POS-терминалы
• Tablet PC
• Промышленность (устройства управления)
• Медицинское оборудование

Коммуникатор

Ёмкостные

Технология ёмкостного сенсорного экрана основана на принципе того, что предмет большой ёмкости (в данном случае человек) способен проводить электрический ток. Суть работы ёмкостной технологии заключается в нанесении на стекло электропроводного слоя, при этом на каждый из четырех углов экрана подается слабый переменный ток. Если прикоснуться к экрану заземленным предметом большой емкости (пальцем), произойдет утечка тока. Чем ближе точка касания (а значит, и утечки) к электродам в углах экрана, тем больше сила тока утечки, которая и регистрируется управляющей электроникой, вычисляющей координаты точки касания.

Ёмкостные экраны очень надежны и долговечны, их ресурс составляет сотни миллионов нажатий, они отлично противостоят загрязнениям, но только тем, которые не проводят электрический ток. По сравнению с резистивными они более прозрачны. Однако недостатками является все же возможность повреждения электропроводного покрытия и нечувствительность к прикосновениям непроводящими предметами, даже руками в перчатках.

Информационный киоск

Применение

• В охраняемых помещениях
• Информационные киоски
• Некоторые банкоматы

Проекционно-ёмкостные

Проекционно-ёмкостные экраны основаны на измерении ёмкости конденсатора, образующегося между телом человека и прозрачным электродом на поверхности стекла, которое и является в данном случае диэлектриком. Вследствие того, что электроды нанесены на внутренней поверхности экрана, такой экран крайне устойчив к механическим повреждениям, а с учетом возможности применения толстого стекла, проекционно-ёмкостные экраны можно применять в общественных местах и на улице без особых ограничений. К тому же этот тип экрана распознает нажатие пальцем в перчатке.

Платежный терминал

Данные экраны достаточно чувствительны и отличают нажатия пальцем и проводящим пером, а некоторые модели могут распознавать несколько нажатий (мультитач). Особенностями проекционно-ёмкостного экрана являются высокая прозрачность, долговечность, невосприимчивость к большинству загрязнений. Минусом такого экрана является не очень высокая точность, а также сложность электроники, обрабатывающей координаты нажатия.

Применение

• Электронные киоски на улицах
• Платежные терминалы
• Банкоматы
• Тачпэды ноутбуков
• iPhone

С определением поверхностно-акустических волн

Суть работы сенсорной панели с определением поверхностно-акустических волн заключается в наличии ультразвуковых колебаний в толще экрана. При прикосновении к вибрирующему стеклу, волны поглощаются, при этом точка прикосновения регистрируется датчиками экрана. Плюсами технологии можно назвать высокую надежность и распознавание нажатия (в отличие от ёмкостных экранов). Минусы заключаются в слабой защищенности от факторов окружающей среды, поэтому экраны с поверхностно-акустическими волнами нельзя применять на улице, а кроме того, такие экраны боятся любых загрязнений, блокирующих их работу. Применяются редко.

Другие, редкие типы сенсорных экранов

• Оптические экраны. Инфракрасным светом подсвечивают стекло, в результате прикосновения к такому стеклу происходит рассеивание света, которое обнаруживается датчиком.
• Индукционные экраны. Внутри экрана расположена катушка и сетка чувствительных проводов, реагирующих на прикосновение активным пером, питающимся от электромагнитного резонанса. Логично, что такие экраны реагируют на нажатия только специальным пером. Применяются в дорогих графических планшетах.
• Тензометрические – реагируют на деформацию экрана. Такие экраны имеют малую точность, зато очень прочны.
• Сетка инфракрасных лучей – одна из самых первых технологий, позволяющих распознавать прикосновения к экрану. Сетка состоит из множества светоизлучателей и приемников, расположенных по сторонам экрана. Реагирует на блокировку соответствующих лучей предметами, на основании чего и определяет координаты нажатия.

• Сдвинуть два пальца вместе – уменьшение изображения (текста)
• Раздвинуть два пальца в стороны – увеличение (Zoom)
• Движение несколькими пальцами одновременно – прокрутка текста, страницы в браузере
• Вращение двумя пальцами на экране – поворот изображения (экрана)

О пользе и недостатках сенсорных экранов

В карманных устройствах сенсорные экраны появились давно. Причин этому несколько:

• Возможность делать минимальное количество органов управления
• Простота графического интерфейса
• Легкость управления
• Оперативность доступа к функциям устройства
• Расширение мультимедийных возможностей

Однако и недостатков хоть отбавляй:

• Отсутствие тактильной обратной связи
• Частая необходимость в использовании пера (стилуса)
• Возможность повреждения экрана
• Появление отпечатков пальцев и других загрязнений на экране
• Более высокое потребление энергии

В результате, полностью избавиться от клавиатуры не всегда получается, ведь гораздо удобнее набирать текст с помощью привычных клавиш. Зато сенсорный экран интерактивнее, благодаря более оперативному доступу к элементам меню и настройкам современных гаджетов.

Надеемся, что этот материал поможет вам при выборе устройства с сенсорным экраном.

Обсудить на форуме

Наверняка все из вас пользуются компьютерами и мобильными устройствами, и лишь единицы в общем способны рассказать, как работают их процессоры, операционные системы и прочие компоненты.

В эру мобильных гаджетов у всех есть с сенсорным (ещё его называют интеллектуальным) экраном, и почти никто не знает, что такое этот сенсорный дисплей, как он работает и какие его виды существуют.

Что это такое

Сенсорный дисплей (экран) – это устройство для визуализации цифровой информации с возможностью оказывать управленческое воздействие посредством прикосновений к поверхности дисплея.

Основываясь на различных технологиях, разные дисплеи реагируют только на определенные факторы.

Одни считывают изменение ёмкости или сопротивления в области соприкосновения, другие на перепады температуры , некоторые сенсоры реагируют только на специальное перо , чтобы избежать случайных нажатий.

Мы рассмотрим принцип действия всех распространённых видов дисплеев, области их применения, сильные и слабые стороны.

Среди всех существующих принципов управления устройством посредством чувствительной к каким-либо факторам матрицы, обратим внимание на следующие технологии:

• резистивная (4-5-ти проводная);
• матричная;
• ёмкостная и её варианты;
• поверхностно-акустическая;
• оптическая и иные менее распространённые и практичные.

В общем схема работы следующая: пользователь прикасается к области экрана, датчики передают контроллеру данные об изменении какой-либо переменной (сопротивления, ёмкости), тот рассчитывает точные координаты места соприкосновения и отправляет их .

Последний, основываясь на программе, соответствующим образом реагирует на нажатие.

Резистивные

Самый простой сенсорный экран – резистивный. Он реагирует на изменение сопротивления в области касания постороннего предмета и экрана.

Это самая примитивная и распространённая технология. Устройство состоит из двух основных элементов:

• токопроводящая прозрачная подложка (панель) из полиэстера или иного полимера толщиной в несколько десятков молекул;
• светопроводящая мембрана из полимерного материала (как правило, используется тонкий слой пластика).

На оба слоя напылен резистивный материал. Между ними расположены микроизоляторы в виде шариков.

Во время этапа эластичная мембрана деформируется (прогибается), соприкасается со слоем подложки и замыкает её.

Контроллер посредством аналого-цифрового преобразователя реагирует на замыкание. Он высчитывает разницу между исходным и текущим сопротивлением (или проводимостью) и координаты точки или области, где это осуществляется.

Практика быстро выявила недостатки таких устройств, и инженеры приступили к поиску решений, которые вскоре были найдены путём добавления 5-го провода.

Четырёхпроводной

Верхний электрод находится под напряжением 5В, а нижний заземлён.

Левый с правым соединены напрямую, они и являются индикатором изменения напряжения по оси Y.

Затем верхний с нижним закорачиваются, а на левый с правым подается 5В, чтобы считать X-координату.

Пятипроводной

Надёжность обусловлена заменой резистивного покрытия мембраны на токопроводящее.

Панель же изготавливается из стекла и остается покрытой резистивным материалом , а на её углах размещаются электроды.

Сначала все электроды заземляются, а мембрана находится под напряжением, которое постоянно мониторится тем же аналого-цифровым преобразователем.

Во время прикосновения контроллер (микропроцессор) улавливает изменение параметра и проводит расчёты точки/области, где напряжение изменилось по схеме с четырьмя проводами.

Важное преимущество – возможность наносить на выпуклые и вогнутые поверхности.

На рынке встречаются и 8-ми проводные экраны. Их точность выше, чем рассмотренные, но на надёжность это ни коим образом не влияет, а цена заметно отличается.

Заключение

Рассмотренные сенсоры используются повсеместно ввиду низкой себестоимости и стойкости к влиянию факторов внешней среды, таких как загрязнение и пониженные температуры (но не ниже нуля).

Они отлично откликаются на прикосновение практически любым предметом, но не острым.

Площади карандаша или спички, как правило, недостаточно для вызова реакции контроллера.

Ставятся такие дисплеи на , используются в сфере обслуживания (офисы, банки, магазины), медицине и образовании.

Везде, где устройства изолированы от внешней среды, а вероятность быть повреждённым минимальна.

Невысокая надёжность (экран легко повредить) частично компенсируется защитной плёнкой.

Плохое функционирование на морозе, низкое светопропускание (0,75 и 0,85 соответственно), ресурс (не более 35 миллионов нажатий для терминала, которым постоянно пользуются, совсем немного) – слабые стороны технологии.

Матричные

Более упрощенная резистивная технология, возникшая ещё до неё.

Мембрана покрыта рядами вертикальных проводников , а подложка – горизонтальными.

При нажатии происходит вычисление области, где сомкнулись проводники и полученные данные передаются в процессор.

Он уже вырабатывает управляющий сигнал и устройство определённым образом реагирует, например, выполняет закреплённое за кнопкой действие).

Особенности:

• очень низкая точность (количество проводников весьма ограничено);
• самая низкая цена среди всех;
• реализации функции мультитач из-за опроса экрана по строчкам.

Используются только в устаревшей электронике и почти вышли из обихода ввиду наличия прогрессивных решений.

Ёмкостные

Принцип основан на способности объектов большой ёмкости становиться проводниками переменного электрического тока.

Экран изготовлен в виде стеклянной панели с тонким слоем напыленного резистивного вещества.

Электроды по углам дисплея подают небольшое напряжение переменного тока на проводящий слой.

В момент соприкосновения осуществляется утечка тока , если предмет имеет большую электрическую ёмкость, чем экран.

По углам экрана регистрируется ток, а сведения с датчиков отправляются контроллеру на обработку. На их основании происходит вычисление области контакта.

В первых прототипах использовалось напряжение постоянного тока. Решение делало конструкцию проще, но часто возникали сбои, когда пользователь не соприкасался с землёй.

Данные девайсы очень надёжны, их ресурс превышает резистивные ~ в 60 раз (порядка 200 млн. нажатий), влагостойкие и отлично терпят загрязнения, не проводящие электрический ток.

Прозрачность находится на уровне 0,9, что немного выше, резистивных, и работают при температуре до - 15 0 С.

Недостатки:

• не реагирует на перчатку и большинство посторонних предметов;
• проводящее покрытие находится в верхнем слое и очень уязвимо к механическим повреждениям.

Используются в тех же банкоматах и терминалах под закрытым небом.

Проекционно-ёмкостные

На внутреннюю поверхность наносится электродная сетка, образующая с телом человека ёмкость (конденсатор). Электроника (микроконтроллер и датчики) работают над расчётом координат при и отправляет расчёты центральному процессору.

Обладают всеми особенностями ёмкостных.

Вдобавок могут оснащаться толстой пленкой до 1,8 см, что повышает защиту от механических воздействий.

Токопроводящие загрязнения, где их тяжело или невозможно устранить, без проблем убираются программным методом.

Чаще всех иных устанавливаются в персональные электронные устройства, банкоматы и различную технику, установленную фактически под открытым небом (под накрытием). Apple также отдают предпочтение проекционно-ёмкостным дисплеям.

Поверхностно-акустическая волна

Изготавливается в виде стеклянной панели, оснащённой пьезоэлектрическими преобразователями ПЭП, расположенными на противоположных углах, и приёмниками.

Их тоже пара и находятся на противоположных углах.

Генератор отправляет электрический сигнал ВЧ на ПЭП, тот превращает череду импульсов в ПАВ, а отражатели распространяют её.

Отраженные волны улавливаются датчиками и поступают на ПЭП, который преобразовывает их обратно в электричество.

Сигнал отправляется на контроллер, который анализирует его.

При касании параметры волны изменяются, в частности поглощается часть её энергии в определённом месте. На основании этой информации производится расчёт области касания и его силы.

Весьма высокая прозрачность (выше 95%) обусловлена отсутствием проводящих/резистивных поверхностей.

Порой для устранения бликов отражатели света вместе с приёмниками монтируются непосредственно на экран.

Сложность конструкции никоим образом не отражается на эксплуатации девайса с таким экраном, а число прикосновений в одной точке равняется 50 млн раз, что немного превышает ресурс резистивной технологии (65 млн. раз в общем).

Выпускаются с тонкой плёнкой порядка 3 мм и утолщенной – 6 мм. Благодаря такой защите дисплей выдерживает несильный удар кулаком.

Слабые стороны:

• плохая работа в условиях вибрации и тряски (в транспорте, при ходьбе);
• отсутствие стойкости к загрязнениям – любой посторонний предмет влияет на функционирование дисплея;
• помехи при наличии акустических шумов определённой конфигурации;
• точность немногим ниже, чем в ёмкостных, из-за чего непригодны для рисования.