触摸屏技术分类及各自工作原理介绍(一)

触摸屏作为一种新的人机交互设备，正受到越来越多的用户和开发商的关注。它是目前最简单、最方便的输入设备。

　　在公共信息查询领域，为了操作上的方便，人们使用触摸屏代替鼠标和键盘，设计人员可以通过软件设计出适合各种不同的用户界面，使用者不需要专门的操作知识，只需要根据功能图标轻触显示屏幕上的响应位置，就能实现需要的操作，使用起来简单、快捷，极大方便了不懂电脑操作的普通用户。这种新兴的人机交互方式，使多媒体应用呈现出崭新的面貌，给用户带来更优秀的体验。

　　在便携设备，特别是手机应用领域，通过使用触摸屏技术，设计者可以彻底摒弃数字键盘占用的空间，增加手机屏幕的显示空间，如此一来，手机的娱乐功能得到了极大的提升，开发者就能够更自由的发挥自己的创意，给用户带来更多新奇的功能和应用。触屏手机最大的特点在于它那超大的屏幕，可以使用者带来视觉的享受，无论从文字还是图像方面都体现出大屏幕的特色。

　　本文提供了一些触摸屏的基本原理的简单介绍，希望能给广大用户一些帮助。

　　触摸屏的分类及其原理

　　通常，触摸屏系统由触摸检测传感部件和触摸屏控制器两部分器件组成。前者采集用户的触摸信息并传送到控制器，后者通过对接收到的信息进行处理，得到用户的触摸位置，并将位置信息发送给上一层的主机，同时接收主机发送的控制命令并加以执行。

触摸屏的主要分类

　　从技术原理上区分，触摸屏可以分成四个基本种类：红外技术触摸屏、表面声波触摸屏、电阻触摸屏、电容触摸屏。下面将对以上四种触摸屏技术进行简单的介绍。

　　1、红外技术触摸屏

　　该触摸屏由安装在触摸屏外框上的红外发射和接收器件构成。发射器件在屏幕表面形成红外检测网，任何物体都可改变触点的红外线而实现触摸的检测。红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰，适合条件恶劣的工作环境，价格低，安装方便，响应速度快。红外现在应用开始广泛化了，一般都是用于大型设备，比如电视上主持人的触摸大电视，寿命一般，准确率高，支持多点，透光率最好，最高100%。

　　2、表面声波触摸屏

　　表面声波是沿介质表面传播的机械波。此类触摸屏由触摸屏、声波发生器、反射器和声波接收器组成。其中声波发生器产生一种高频声波跨越屏幕表面，在手指触摸时，触电上的声波被阻止，声波接收器由此确定坐标位置。表面声波触摸屏不受温度、湿度等环境因素的影响，分辨率极高，有极好的防刮性，使用寿命长，透光率好，没有漂移，表面也不怕划，缺点是怕水和油污，脏了要维护。

　　3、电阻式触摸屏

　　电阻触摸屏是一块与显示屏表面匹配的多层复合薄膜。该结构以一层玻璃作为基层，表面涂一层透明的导电层（ITO，氧化铟），上层再覆盖一层防刮的塑料层，它的内表面也涂有一层ITO，四线和八线触摸屏由两层具有相同表面电阻的透明阻性材料组成，五线和七线触摸屏由一个阻性层和一个导电层组成，通常在两层导电层之间有许多细小（小于千分之一英寸）的透明隔离点把它们分隔开。当触摸屏表面受到的压力（如通过笔尖或手指进行按压）足够大时，顶层与底层之间会产生接触。所有的电阻式触摸屏都采用分压器原理来产生代表X坐标和Y坐标的电压。

　　为了在电阻式触摸屏上的特定方向测量一个坐标，需要对一个阻性层进行偏置：将它的一边接VREF，另一边接地。同时，将未偏置的那一层连接到一个 ADC的高阻抗输入端。当触摸屏上的压力足够大，使两层之间发生接触时，电阻性表面被分隔为两个电阻。它们的阻值与触摸点到偏置边缘的距离成正比。触摸点与接地边之间的电阻相当于分压器中下面的那个电阻。因此，在未偏置层上测得的电压与触摸点到接地边之间的距离成正比。电阻式触摸屏的优点是它的屏和控制系统都比较便宜，反应灵敏度也很好，而且不管是四线电阻触摸屏还是五线电阻触摸屏，它们都是一种对外界完全隔离的工作环境，不怕灰尘和水汽，能适应各种恶劣的环境。它可以用任何物体来触摸，稳定性能较好。缺点是电阻触摸屏的外层薄膜容易被划伤导致触摸屏不可用，多层结构会导致很大的光损失，对于手持设备通常需要加大背光源来弥补透光性不好的问题，但这样也会增加电池的消耗。