Сенсордук экран: иштөө принциби, технологиясы жана ойлоп табуу тарыхы

Мазмуну:

Сенсордук экран: иштөө принциби, технологиясы жана ойлоп табуу тарыхы
Сенсордук экран: иштөө принциби, технологиясы жана ойлоп табуу тарыхы
Anonim

Көптөгөн адамдар, өзгөчө орто жаштагылар жана жаштар смартфондорду, планшеттерди жана башка акылдуу дисплей гаджеттерин жигердүү колдонушат. Бирок, алардын бир нечеси сенсордук экрандын иштөө принциби жана алардын түрлөрү жөнүндө ойлонушту. Муну кененирээк түшүнүүгө аракет кылалы.

Чоң сенсордук экран
Чоң сенсордук экран

Ойлоп табуу окуясы

Дүйнө жүзүндө биринчи жолу сенсордук аппараттын прототибин АКШдан келген мугалим Сэм Херст колдонгон. Ал 1970-жылы көп сандагы стрип-график жазгычтардан маалыматтарды окуу идеясын иштеп чыккан. Бул процессти автоматташтыруу Elotouch деп аталган сенсордук мониторлорду түзүү үчүн трамплиндин бир түрү болуп калды. Херсттин кесиптештеринин тобунун иштеп чыгуусу 1971-жылы басылып чыккан, ал тийүү чекиттерин аныктоо үчүн резистивдүү төрт зымдуу технологияны камтыган.

PLATO IV системасы компьютердин биринчи сенсору болуп эсептелет. Ал билим берүүнү компьютерлештирүү боюнча атайын изилдөөлөрдүн натыйжасында АКШда да чыгарылган. Ал блоктук панелден (256 даана) турган, ылайык иштегенинфракызыл агымдардын сеткасын колдонуу принциби.

Сыпаттама

Сенсордук дисплей – монитордун бетине тийүү аркылуу санариптик маалыматты визуализациялоочу электрондук элемент. Бул түзүмдөрдүн ар кандай түрлөрү бир нече моменттерге же белгилүү бир факторго (сийимдүүлүктүн жана каршылыктын өзгөрүшүнө, жылуулук айырмачылыгына, атайын көрсөткүчкө) жооп беришет.

Иштөө принцибине ылайык сенсордук экрандар төмөнкүчө бөлүнөт:

  1. Резистивдүү версиялар.
  2. Матрицалык моделдер.
  3. Сыйымдылык параметрлери.
  4. Беттик-акустикалык модификациялар.
  5. Оптикалык сенсорлор жана алардын түрлөрү.

Бул категориядагы жалпы дисплей моделдерин, масштабын, өзгөчөлүктөрүн жана артыкчылыктарын карап көрөлү.

Сенсордук экран
Сенсордук экран

Резистивдүү сенсордук экрандар кандай иштейт

Бул монитордун эң жөнөкөй түрү. Ал белгилүү бир объектке жана дисплей бетине тийген аймактагы каршылык күчүнүн өзгөрүшүнө жооп берет. Эң кеңири таралган жана элементардык технология дизайнында эки негизги элементти камтыйт:

  1. Полиэстерден же ушуга окшош полимерден жасалган панель-субстрат, анын калыңдыгы бир нече ондогон молекулалардан ашпайт. Тунук бөлүк учурдагы бөлүкчөлөрдү өткөрүү үчүн кызмат кылат.
  2. Жарыкты өткөрүүчү ичке пластикалык мембрана.

Эки катмар тең атайын резистивдүү жабын менен капталган. Алардын ортосунда микроскопиялык шар түрүндөгү изоляторлор бар.

Иштөө учурунда мембрана тийгенде ийилип калатсубстрат, анын натыйжасында схема жабылат. Аналогдук-санариптик конвертери бар контроллер баштапкы жана учурдагы каршылыктын маанисин, ошондой эле байланыш чекитинин координаталарын эсептеп, операцияга жооп берет. Мындай түзүлүштөр тез эле терс жактарын көрсөтүштү, натыйжада инженерлер бешинчи зымды кошуп конструкцияны жакшыртышты.

Сенсордук экрандын өзгөчөлүктөрү
Сенсордук экрандын өзгөчөлүктөрү

Колдонуу

Резистивдүү конфигурациялуу сенсордук экрандын иштөө принцибинин жөнөкөйлүгүнөн улам, ал бардык жерде колдонулат. Дизайн өзгөчөлүктөрү:

  • төмөн баа;
  • терс температурадан башка айлана-чөйрөнүн таасирине туруктуулук;
  • ар бир курч эмес ылайыктуу нерсеге тийгенде жакшы реакция.

Мындай дисплейлер толуктоо жана акча которуу терминалдарына, банкоматтарга жана айлана-чөйрөдөн обочолонгон башка түзүлүштөргө орнотулган. Монитордун бузулуудан алсыз корголушу коргоочу пленка катмарынын болушу менен компенсацияланат.

Сыймыктуу сенсордук экрандар кандай иштейт

Дисплейдин бул түрү кубаттуулугу жогорулаган объекттердин өзгөрмө электр тогунун өткөргүчтөрүнө айлануу мүмкүнчүлүгүн эске алуу менен иштейт. Аппарат резистивдүү каптоо менен айнек панели болуп саналат. Бурчтарга орнотулган электроддор өткөргүч катмарга начар чыңалуу берет. Байланыш учурунда, эгерде объект экранга караганда көбүрөөк электрдик сыйымдуулукка ээ болсо, токтун агып кетиши байкалат. Учурдагы бурчтук бөлүктөрүндө белгиленет, жана маалыматиндикаторлор иштетүү үчүн контроллерге барат, ал тийүү аймагын эсептейт.

Биринчи моделдер түз токту колдонушкан. Бул дизайнды жөнөкөйлөштүрдү, бирок колдонуучу жер менен байланышы жок болсо, ал ишке ашпай калды. Ишенимдүүлүк жагынан бул аппараттар резистивдүү аналогдорунан болжол менен 60 эсе ашат (200 миллион чыкылдатуу үчүн иштелип чыккан). Тунуктуулук деңгээли - 0, 9, минималдуу иштөө температурасы - -15 °Cге чейин.

Терсиз жактары:

  • кол капчан колго жана көпчүлүк бөтөн нерселерге реакциянын жоктугу;
  • өткөргүч менен каптоо үстүнкү катмарда жайгашкан, ал механикалык стресске кабылат;
  • алар ички терминалдар үчүн ылайыктуу.
  • Сенсордук монитор
    Сенсордук монитор

Сыймыктуу проекция версиялары

Айрым конфигурациядагы смартфондордун сенсордук экранынын иштөө принциби ушул түргө негизделген. Аппараттын ички бетине электроддук тор орнотулган, ал адамдын денеси менен тийгенде конденсатордун сыйымдуулугун түзөт. Манжа менен дисплейге тийгенден кийин сенсорлор жана микроконтроллер маалыматты иштетип, эсептөөлөр негизги процессорго жөнөтүлөт.

Функциялар:

  • бул конструкцияларда сыйымдуулук сенсорлордун бардык мүмкүнчүлүктөрү бар;
  • алар механикалык таасирден кошумча коргоону камсыз кылган калыңдыгы 18 миллиметрге чейинки пленка менен жабдылышы мүмкүн;
  • жетүүгө кыйын өткөргүч бөлүктөрдөгү булгоочу заттар программалык камсыздоо ыкмасы менен жок кылынат.

Белгиленген конфигурациялар сыртта, капкактын астында иштеген көптөгөн жеке түзмөктөрдө жана терминалдарда орнотулган. Белгилей кетсек, Apple ошондой эле болжолдонгон сыйымдуулуктагы мониторлорду жактырат.

Сенсордук экран гаджеттери
Сенсордук экран гаджеттери

Матрицанын өзгөртүүлөрү

Бул резистивдүү технологиянын жөнөкөйлөштүрүлгөн версиялары. мембрана вертикалдык өткөргүчтөрдүн бир катар менен жабдылган, субстрат - горизонталдуу аналогдору менен. Сенсордук экрандын иштөө принциби: тийгенде өткөргүчтөрдүн контакты болгон чекит эсептелет, алынган маалымат процессорго жөнөтүлөт. Бул өз кезегинде башкаруу сигналын аныктайт, андан кийин түзмөк берилген жол менен жооп берет, мисалы, белгилүү бир баскычка дайындалган аракетти аткарат.

Функциялар:

  • өткөргүчтөрдүн саны чектелүү болгондуктан, тактык көрсөткүчү төмөн;
  • баа бардык сенсорлордун ичинен эң төмөн;
  • көп тийүү функциясы дисплей чекитине пунктка добуш берүү аркылуу ишке ашырылат.

Бул модель эскирген түзүлүштөрдө гана колдонулат, ал инновациялык чечимдердин пайда болушуна байланыштуу азыркы убакта дээрлик колдонулбайт.

Беттик акустикалык сигналдар

Алгачкы телефондордун сенсордук экраны ушундай технология менен кантип жабдылган. Дисплей бул айнек панель, анда кабыл алгычтар (эки даана) орнотулган жана пьезоэлектрдик трансформаторлор карама-каршы бурчтарга жайгаштырылат.

Генератордан конвертерлерге жыштык электр сигналы берилет, ал жерден бир катаримпульстар рефлекторлордун жардамы менен таралат. Толкундар сенсорлор тарабынан кабыл алынып, ПЭТке кайтарылып, кайра электр тогуна айланат. Андан ары маалымат ал анализденген контроллерге барат.

Экранга тийгениңизде, белгилүү бир жерде энергиянын бир бөлүгүн сиңирүү менен толкундун мүнөздөмөлөрү өзгөрөт. Бул маалыматтын негизинде тийүү чекити жана күчү эсептелет. Бул категориядагы дисплейлер пленкасынын калыңдыгы 3 же 6 миллиметр менен жеткиликтүү, бул колуңуздун бир аз соккусуна кесепеттерсиз туруштук берүүгө мүмкүндүк берет.

Кемчиликтер:

  • титирөө жана титирөө шартында иштөө тартибин бузуу;
  • ар кандай булганууга туруксуздук;
  • белгилүү конфигурациянын акустикалык сигналдарынан улам болгон тоскоолдук;
  • төмөн тактык аларды тартууга жараксыз кылат.
  • Сенсордук экранды колдонуу
    Сенсордук экранды колдонуу

Башка түрлөр

Көбүнчө колдонулган сенсордук экрандардын аппараты жана иштөө принциби жогоруда талкууланган. Төмөндө популярдуу эмес конфигурациялардын дисплейлеринин тизмеси келтирилген:

  1. Оптикалык мониторлор - көп тийүүнү колдойт, анын ичинде чоң издер.
  2. Инфракызыл моделдер - жуп фотодиоддук диоддор менен капталган, микроконтроллер аркылуу тийүүгө реакция берет.
  3. Индукция опциялары - кымбат планшеттерде колдонулган атайын катушка жана сезгич өткөргүчтөрдүн тармагы менен жабдылган.

Көрүнүп тургандай, сенсордук экрандардын бир нече варианттары бар. Тандоо ар дайым керектөөчүнүн өзүндө.

Сунушталууда: