مبدأ الشاشة السعوية
هناك نوعان من شاشات اللمس السعوية: شاشات اللمس التكاثفية السطحية وشاشات اللمس التكاثفية المسقطة.
شاشة تعمل باللمس بالسعة السطحية
تتميز شاشة اللمس التكاثفية السطحية شائعة الاستخدام بمبدأ عمل بسيط وسعر منخفض وتصميم دائرة بسيط ، ولكن من الصعب تحقيق اللمس المتعدد.
شاشة تعمل باللمس بالسعة المسقطة
تتميز شاشة اللمس التكاثفية المسقطة بوظيفة اللمس متعدد الأصابع.تتمتع كلتا الشاشات التي تعمل باللمس بالسعة بمزايا نفاذية الضوء العالية وسرعة الاستجابة السريعة والعمر الطويل.العيب هو: مع تغير درجة الحرارة والرطوبة ، ستتغير قيمة السعة ، مما يؤدي إلى ضعف استقرار العمل وظاهرة الانجراف في كثير من الأحيان.يجب معايرة الشاشة بشكل متكرر ، ولا يمكن ارتداء القفازات العادية للوضع باللمس.
يمكن تقسيم الشاشات التكاثفية المسقطة إلى نوعين: شاشات السعة الذاتية وشاشات السعة المتبادلة.ومن الأمثلة على ذلك شاشة السعة المتبادلة الأكثر شيوعًا.يتكون الجزء الداخلي من أقطاب كهربائية للقيادة وأقطاب كهربائية.ترسل أقطاب القيادة إشارات عالية التردد ذات الجهد المنخفض إلى أقطاب الاستقبال لتشكيل ثابت عندما يلمس جسم الإنسان الشاشة السعوية ، بسبب تأريض جسم الإنسان ، يشكل الإصبع والشاشة السعوية سعة مكافئة ، و يمكن أن تتدفق الإشارة عالية التردد إلى السلك الأرضي من خلال هذه السعة المكافئة ، بحيث يتم تقليل كمية الشحنة التي يتلقاها الطرف المستقبل.عندما يكون الإصبع أقرب إلى نهاية الإرسال ، تقل الشحنة بشكل أكثر وضوحًا ، وفي النهاية يتم تحديد النقطة التي تم لمسها وفقًا لشدة التيار التي يتلقاها الطرف المستقبل.
مصفوفتا القطب الأفقي والعمودي مصنوعة من ITO على السطح الزجاجي.تشكل هذه الأقطاب الأفقية والعمودية على التوالي المكثفات مع الأرض.عندما يلمس الإصبع الشاشة السعوية ، سيتم فرض سعة الإصبع على سعة جسم الشاشة ، مما يزيد من سعة جسم الشاشة.
أثناء اكتشاف اللمس ، تكتشف شاشة السعة الذاتية مصفوفات القطب الأفقي والرأسي بدورها ، وتحدد الإحداثيات الأفقية والرأسية على التوالي وفقًا لتغير السعة قبل اللمس وبعده ، ثم تجمعها في تنسيق لمس مستوي.طريقة المسح بالسعة الذاتية تعادل إسقاط نقاط اللمس على الشاشة التي تعمل باللمس على اتجاهات المحور X والمحور Y على التوالي ، ثم حساب الإحداثيات في اتجاهات المحور X والمحور Y على التوالي ، ثم دمجها في النهاية في إحداثيات نقاط اللمس.
إذا كانت اللمسة أحادية النقطة ، فإن الإسقاطات في اتجاهات المحور X والمحور Y تكون فريدة ، كما أن الإحداثيات المدمجة فريدة أيضًا.إذا كانت هناك لمستين على الشاشة التي تعمل باللمس ولم تكن النقطتان في نفس اتجاه X أو في نفس الاتجاه Y ، فهناك إسقاطان في الاتجاهين X و Y على التوالي ، ثم يتم دمج 4 إحداثيات.من الواضح أن إحداثيين فقط حقيقيين ، والإحداثان الآخران معروفان عمومًا باسم "نقاط الأشباح".لذلك ، لا يمكن لشاشات السعة الذاتية تحقيق اللمس المتعدد الحقيقي.
تستخدم شاشة السعة المتبادلة أيضًا ITO لصنع أقطاب كهربائية أفقية وأقطاب عمودية على سطح الزجاج.الفرق بينه وبين شاشة السعة الذاتية هو أنه سيتم تكوين مكثف حيث تتقاطع مجموعتا الأقطاب الكهربائية ، أي أن مجموعتي الأقطاب الكهربائية تشكلان قطبي المكثف على التوالي.عندما يلمس الإصبع الشاشة السعوية ، يتأثر الاقتران بين القطبين بالقرب من نقطة اللمس ، مما يؤدي إلى تغيير السعة بين القطبين.عندما يتم الكشف عن السعة المتبادلة ، ترسل الأقطاب الأفقية إشارات الإثارة بدورها ، وتستقبل جميع الأقطاب الرأسية إشارات في وقت واحد ، بحيث يمكن الحصول على قيم السعة لجميع تقاطعات الأقطاب الأفقية والرأسية ، أي ، سعة المستوى ثنائي الأبعاد للشاشة التي تعمل باللمس.وفقًا لبيانات تغيير السعة ثنائية الأبعاد لشاشة اللمس ، يمكن حساب إحداثيات كل نقطة اتصال.لذلك ، حتى في حالة وجود نقاط اتصال متعددة على الشاشة ، يمكن حساب الإحداثيات الحقيقية لكل نقطة اتصال.
تتمثل ميزة الشاشة السعوية المتبادلة في وجود عدد أقل من التمديدات ، ويمكنها تحديد وتمييز الفرق بين جهات اتصال متعددة في نفس الوقت.يمكن أن تستشعر الشاشة ذاتية السعة أيضًا جهات اتصال متعددة ، ولكن نظرًا لأن الإشارة نفسها مشوشة ، فلا يمكن تمييزها.بالإضافة إلى ذلك ، يتميز مخطط الاستشعار للشاشة السعوية المتبادلة بمزايا السرعة العالية واستهلاك الطاقة المنخفض ، لأنه يمكنه قياس جميع العقد على خط القيادة في نفس الوقت ، وبالتالي يمكنه تقليل عدد دورات الاستحواذ بنسبة 50٪.يتميز هذا الهيكل المكون من قطبين بوظيفة الحماية الذاتية للضوضاء الخارجية ، والتي يمكنها تحسين استقرار الإشارة عند مستوى طاقة معين.
على أي حال ، يتم تحديد موقع اللمس عن طريق قياس توزيع تغيرات الإشارة بين قطبين X و Y ، ثم استخدام خوارزمية رياضية لمعالجة مستويات الإشارة المتغيرة هذه لتحديد إحداثيات XY لنقطة اللمس.
مبدأ الشاشة السعوية
هناك نوعان من شاشات اللمس السعوية: شاشات اللمس التكاثفية السطحية وشاشات اللمس التكاثفية المسقطة.
شاشة تعمل باللمس بالسعة السطحية
تتميز شاشة اللمس التكاثفية السطحية شائعة الاستخدام بمبدأ عمل بسيط وسعر منخفض وتصميم دائرة بسيط ، ولكن من الصعب تحقيق اللمس المتعدد.
شاشة تعمل باللمس بالسعة المسقطة
تتميز شاشة اللمس التكاثفية المسقطة بوظيفة اللمس متعدد الأصابع.تتمتع كلتا الشاشات التي تعمل باللمس بالسعة بمزايا نفاذية الضوء العالية وسرعة الاستجابة السريعة والعمر الطويل.العيب هو: مع تغير درجة الحرارة والرطوبة ، ستتغير قيمة السعة ، مما يؤدي إلى ضعف استقرار العمل وظاهرة الانجراف في كثير من الأحيان.يجب معايرة الشاشة بشكل متكرر ، ولا يمكن ارتداء القفازات العادية للوضع باللمس.
يمكن تقسيم الشاشات التكاثفية المسقطة إلى نوعين: شاشات السعة الذاتية وشاشات السعة المتبادلة.ومن الأمثلة على ذلك شاشة السعة المتبادلة الأكثر شيوعًا.يتكون الجزء الداخلي من أقطاب كهربائية للقيادة وأقطاب كهربائية.ترسل أقطاب القيادة إشارات عالية التردد ذات الجهد المنخفض إلى أقطاب الاستقبال لتشكيل ثابت عندما يلمس جسم الإنسان الشاشة السعوية ، بسبب تأريض جسم الإنسان ، يشكل الإصبع والشاشة السعوية سعة مكافئة ، و يمكن أن تتدفق الإشارة عالية التردد إلى السلك الأرضي من خلال هذه السعة المكافئة ، بحيث يتم تقليل كمية الشحنة التي يتلقاها الطرف المستقبل.عندما يكون الإصبع أقرب إلى نهاية الإرسال ، تقل الشحنة بشكل أكثر وضوحًا ، وفي النهاية يتم تحديد النقطة التي تم لمسها وفقًا لشدة التيار التي يتلقاها الطرف المستقبل.
مصفوفتا القطب الأفقي والعمودي مصنوعة من ITO على السطح الزجاجي.تشكل هذه الأقطاب الأفقية والعمودية على التوالي المكثفات مع الأرض.عندما يلمس الإصبع الشاشة السعوية ، سيتم فرض سعة الإصبع على سعة جسم الشاشة ، مما يزيد من سعة جسم الشاشة.
أثناء اكتشاف اللمس ، تكتشف شاشة السعة الذاتية مصفوفات القطب الأفقي والرأسي بدورها ، وتحدد الإحداثيات الأفقية والرأسية على التوالي وفقًا لتغير السعة قبل اللمس وبعده ، ثم تجمعها في تنسيق لمس مستوي.طريقة المسح بالسعة الذاتية تعادل إسقاط نقاط اللمس على الشاشة التي تعمل باللمس على اتجاهات المحور X والمحور Y على التوالي ، ثم حساب الإحداثيات في اتجاهات المحور X والمحور Y على التوالي ، ثم دمجها في النهاية في إحداثيات نقاط اللمس.
إذا كانت اللمسة أحادية النقطة ، فإن الإسقاطات في اتجاهات المحور X والمحور Y تكون فريدة ، كما أن الإحداثيات المدمجة فريدة أيضًا.إذا كانت هناك لمستين على الشاشة التي تعمل باللمس ولم تكن النقطتان في نفس اتجاه X أو في نفس الاتجاه Y ، فهناك إسقاطان في الاتجاهين X و Y على التوالي ، ثم يتم دمج 4 إحداثيات.من الواضح أن إحداثيين فقط حقيقيين ، والإحداثان الآخران معروفان عمومًا باسم "نقاط الأشباح".لذلك ، لا يمكن لشاشات السعة الذاتية تحقيق اللمس المتعدد الحقيقي.
تستخدم شاشة السعة المتبادلة أيضًا ITO لصنع أقطاب كهربائية أفقية وأقطاب عمودية على سطح الزجاج.الفرق بينه وبين شاشة السعة الذاتية هو أنه سيتم تكوين مكثف حيث تتقاطع مجموعتا الأقطاب الكهربائية ، أي أن مجموعتي الأقطاب الكهربائية تشكلان قطبي المكثف على التوالي.عندما يلمس الإصبع الشاشة السعوية ، يتأثر الاقتران بين القطبين بالقرب من نقطة اللمس ، مما يؤدي إلى تغيير السعة بين القطبين.عندما يتم الكشف عن السعة المتبادلة ، ترسل الأقطاب الأفقية إشارات الإثارة بدورها ، وتستقبل جميع الأقطاب الرأسية إشارات في وقت واحد ، بحيث يمكن الحصول على قيم السعة لجميع تقاطعات الأقطاب الأفقية والرأسية ، أي ، سعة المستوى ثنائي الأبعاد للشاشة التي تعمل باللمس.وفقًا لبيانات تغيير السعة ثنائية الأبعاد لشاشة اللمس ، يمكن حساب إحداثيات كل نقطة اتصال.لذلك ، حتى في حالة وجود نقاط اتصال متعددة على الشاشة ، يمكن حساب الإحداثيات الحقيقية لكل نقطة اتصال.
تتمثل ميزة الشاشة السعوية المتبادلة في وجود عدد أقل من التمديدات ، ويمكنها تحديد وتمييز الفرق بين جهات اتصال متعددة في نفس الوقت.يمكن أن تستشعر الشاشة ذاتية السعة أيضًا جهات اتصال متعددة ، ولكن نظرًا لأن الإشارة نفسها مشوشة ، فلا يمكن تمييزها.بالإضافة إلى ذلك ، يتميز مخطط الاستشعار للشاشة السعوية المتبادلة بمزايا السرعة العالية واستهلاك الطاقة المنخفض ، لأنه يمكنه قياس جميع العقد على خط القيادة في نفس الوقت ، وبالتالي يمكنه تقليل عدد دورات الاستحواذ بنسبة 50٪.يتميز هذا الهيكل المكون من قطبين بوظيفة الحماية الذاتية للضوضاء الخارجية ، والتي يمكنها تحسين استقرار الإشارة عند مستوى طاقة معين.
على أي حال ، يتم تحديد موقع اللمس عن طريق قياس توزيع تغيرات الإشارة بين قطبين X و Y ، ثم استخدام خوارزمية رياضية لمعالجة مستويات الإشارة المتغيرة هذه لتحديد إحداثيات XY لنقطة اللمس.
