Сенсорлық экран қалай жұмыс істейді

Бүгінгі таңда ұялы телефонымыздағы сенсорлық экран – өте ыңғайлы құрал екеніне ешкімнің күмәні жоқ. Мұндай дисплейлерді планшет, ұялы телефон, ридер, анықтама құрылғылары сияқты көптеген периферияларды жасау үшін пайдаланады. Сенсорлық экран көптеген механикалық батырмаларды алмастыруға мүмкіндік береді, және бұл өте ыңғайлы, себебі мұндай жағдайда олар дисплейлерді де, жоғары сапалы енгізу құралдарын да алмастыра алады. Механикалық бөлшегі болмағандықтан, мұндай құрылғылардың сенімділік деңгейі әлдеқайда жоғарылай түседі. Қазіргі таңда сенсорлық экрандарды бірнеше түрге бөлу қарастырылған: резистивті (төрт-, бес-, сегізсымдық болады), проекциялық-сиымды, матрицалық-сиымды, оптикалық және тензометриялық. Бұдан өзге, дисплейлер сыртқы-акустикалық толқындар немесе инфрақызыл сәулелердің негізінде жасалуы мүмкін. Бүгінге дейін патенттелген ондаған технология бар. Қазіргі таңда көбінесе сиымды және резистивті экрандар пайдаланылады. Соларды толығырақ қарастырайық.

Резистивті экран.

Ең қарапайым түрі – бұл әйнек панель және де пластик мембранадан тұратын төртсымдық сенсор. Әйнек пен пластик мембрананың арасындағы кеңістік міндетті түрде микроажыратқышпен толтырылуы тиіс. Бұл тоқ жүру қабатын бір-бірінен ажыратып тұруға мүмкіндік береді. Қабаттардың барлық бетіне металдан жасалған, жіңішке пластинка болып келетін электродтар орнатылған. Координаталарды есептеу жүргізілуі үшін артқы қабаттың электродтары тік орналасқан, ал алдыңғы қабатта – көлденең. Егер дисплейді басса, панель мен мембрана автоматты түрде бекітіледі де, арнайы датчик басылуды сигналға айналдырады. Сегізсымдық – әлдеқайда жетілдірілген түрі болып саналады. Бұлар алдыңғыларына қарағанда дәлдік деңгейі жоғары болып есептеледі. Алайда экрандарының сенімділік деңгейі төмен, әрі ұзаққа шыдамайды. Егер берік дисплей қалаған болсаңыз, бессымдық түрін таңдағаныңыз дұрыс.

1 - әйнек панель, 2 – резистивтіқабат, 3 - микроажыратқыштар, 4 –өткізгіш қабаты бар пленка

Матрицалық экрандар.

Конструкциясы біршама жеңілдетілгенмен, резистивті дисплейге ұқсас. Мембранаға арнайы тік өткізгіш орнатқан, ал әйнегіне – көлденең. Егер дисплейге басатын болсаңыз, өткізгіштер міндетті түрде жинақталады, айқыш-ұйқыш болып бекітіледі. Процессор қай өткізгіштер жинақталғанын анықтайды, осы арқылы басылған координаталарды табады. Матрицалық экрандардың дәлдігі жоғары деуге болмайды, сондықтан олар қазіргі таңда қолданыстан шыққан.

Сиымды экрандар

Сиымды экрандардың конструкциясы біршама күрделі. Ол адам денесі мен дисплей екеуі бірігіп конденсатор құрайтынына негізделген. Конденсатор ауыспалы тоқты өткізеді. Мұндай экрандарды әйнек панель түрінде жасайды. Әйнек панельді резистивті материалмен қаптайды. Бұл электрлік байланыстың қиындамауын қамтамасыз етеді. Электродтар дипслейдің төрт бұрышына орналасады, және оларға ауыспалы кернеу беріледі. Егер дисплейдің бетіне тигізетін болса, онда жоғарыда аталып өткен «конденсатор» арқылы ауыспалы тоқтың шығуы орын алады. Мұны датчиктер тіркеуге алады да, бұдан кейін ақпаратты құрылғының процессоры өңдейді. Сиымды дисплейлер 200 миллион басуға дейін шыдай алады, дәлдіктің орташа деңгейімен ерекшеленеді, алайда, сұйықтыққа шыдамайды.

Проекциялық-сиымды экрандар

Проекциялық-сиымды экрандардың жоғарыда аталып өткен түрлерден ерекшелігі, олар бірнеше басуды анықтай алады. Ішкі жағында әрдайым арнайы электродтар торы болады, және соларға тиіп кеткен сәтте міндетті түрде конденсатор құрылады. Дәл сол орында электрлік сиымдылық өзгереді. Контроллер электродтар байланысқан нүктені анықтай алады. Кейін есептеу жүргізіледі. Егер бірнеше жерді басқан болса, онда бір емес, бірнеше конденсатор түзеледі.

Инфрақызыл сәуле торы бар экран

Мұндай дисплейлердің жұмыс принципі қарапайым, және біршама матрицалыққа ұқсас. Мұндай жағдайда өткізгіштерді арнайы инфрақызыл сәулелермен алмастырады. Берілген экранның айналасына ішкі сәуле таратушысы, және де қабылдаушысы орналастырылған жиектеме жүргізіледі. Егер экранға басатын болсаңыз, кейбір сәулелер жабыла бастайды, және олар өз баратын жерлеріне, дәлірек айтқанда қабылдаушыға бара алмайды. Нәтижесінде контроллер байланыс орнатылған жерді анықтайды. Мұндай экрандар жарықты өткізе алады, сезімтал беткі қабаты және механикалық басуды қажет етпейтіндіктен ұзаққа шыдайды. Алайда мұндай дисплейлер қазіргі таңда жоғары дәлдікті қамтамасыз ете алмайды, әрі кез келген шаң тозаңда шыдамайды. Есесіне жиектеменің диагональ сағаты 150 дюймге дейін жете алады.

Сыртқы-акустикалық толқынға негізделген сенсорлық экрандар

Мұндай дисплейлер әрдайым әйнек панель түрлерінде жасалады. Әйнек панельге әр бұрышта орналасқан пьезоэлектрлік түрлендіршіктер орнатылған. Перимтері бойынша қабылдаушы датчиктер бар. Контроллер сигналдардың түзілуіне жауап береді. Олардың жиілігі өте жоғары. Бұдан кейін сигналдар әрдайым пьезоэлектрлік түрлендіргіштерге жіберіледі. Олар өз кезегінде келген сигналдарды акустикалық тербеліске түрлендіреді, ал бұлар көрсеткіш датчиктерде көрсетіледі. Кейін толқындар қабылдағыштармен қабылдана алады, қайта пьезоэлектрлік түрлендіргішке жіберіле алады, содан соң электрлік сигналға айналады. Егер дипслейге басатын болсақ, акустикалық толқынның қуаты ішінара жұтылып кетеді. Қабылдағыштар мұндай өзгерістерге аса сезімтал болады, ал процессор тиген жердің нүктесін анықтайды. Басты артықшылығы, сыртқы-акустикалық толқынға негізделген сенсорлық экрандар басу нүктесінің координатасын, басу күшін анықтай алады. Бұл түрдің дисплейлері ұзаққа жарамдылығымен ерекшеленеді, себебі олар  50 миллион басуға шыдай алады. Көбінесе оларды ойын автоматтарына, анықтама жүйелеріне қолданады. Алайда мұндай дисплейдің жұмысы сыртқы шу, діріл, акустикалық кірлеудің әсерінен дәлділігі жоғалтуы мүмкін.

1 -сенсорлар, 2 –дыбыс көрсеткіші, 3 –дыбыстың транзистор-қайнары, 4 –координаталарды анықтайтын процессор

---

Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз: