ბევრი ადამიანი, განსაკუთრებით საშუალო ასაკის და ახალგაზრდები, აქტიურად იყენებენ სმარტფონებს, ტაბლეტებს და სხვა ჭკვიანი ეკრანის გაჯეტებს. თუმცა, რამდენიმე მათგანი ფიქრობდა სენსორული ეკრანის მუშაობის პრინციპზე და მათ ჯიშებზე. შევეცადოთ ეს უფრო დეტალურად გავიგოთ.
გამოგონების ამბავი
პირველად მსოფლიოში, სენსორული მოწყობილობის პროტოტიპი გამოიყენა სემ ჰერსტმა, მასწავლებელმა აშშ-დან. მან 1970 წელს შეიმუშავა იდეა დიდი რაოდენობით ზოლიანი ჩამწერების მონაცემების წაკითხვის შესახებ. ამ პროცესის ავტომატიზაცია გახდა ერთგვარი პლაცდარმი სენსორული მონიტორების შესაქმნელად, რომელიც ცნობილია როგორც Elotouch. ჰერსტის კოლეგების ჯგუფის შემუშავება გამოქვეყნდა 1971 წელს, რომელიც მოიცავდა რეზისტენტულ ოთხმავთულ ტექნოლოგიას შეხების წერტილების დასადგენად.
PLATO IV სისტემა ითვლება პირველ კომპიუტერულ სენსორად. ის ასევე გამოვიდა აშშ-ში, განათლების კომპიუტერიზაციასთან დაკავშირებული სპეციალური კვლევების შედეგად. იგი შედგებოდა ბლოკის პანელისგან (256 ცალი), ფუნქციონირებდა შესაბამისადინფრაწითელი ნაკადების ბადის გამოყენების პრინციპი.
აღწერა
სენსორული დისპლეი არის ელექტრონული ელემენტი, რომელიც ასახავს ციფრულ ინფორმაციას მონიტორის ზედაპირზე შეხებით. ამ სტრუქტურების სხვადასხვა ტიპები რეაგირებენ რამდენიმე მომენტზე ან ერთ კონკრეტულ ფაქტორზე (ტევადობის და წინააღმდეგობის ცვლილება, თერმული სხვაობა, სპეციალური მაჩვენებელი).
მოქმედების პრინციპის მიხედვით სენსორული ეკრანები იყოფა შემდეგნაირად:
- რეზისტენტული ვერსიები.
- მატრიცის მოდელები.
- capacitive პარამეტრები.
- ზედაპირის-აკუსტიკური ცვლილებები.
- ოპტიკური სენსორები და მათი ჯიშები.
მოდით განვიხილოთ ამ კატეგორიის დისპლეის საერთო მოდელები, ფარგლები, მახასიათებლები და უპირატესობები.
როგორ მუშაობს რეზისტენტული სენსორული ეკრანები
ეს არის ყველაზე მარტივი ტიპის მონიტორი. ის რეაგირებს წინააღმდეგობის ძალის ტრანსფორმაციაზე გარკვეული ობიექტისა და ჩვენების ზედაპირის შეხების არეში. ყველაზე გავრცელებული და ელემენტარული ტექნოლოგია თავის დიზაინში მოიცავს ორ ძირითად ელემენტს:
- პოლიესტერის ან მსგავსი პოლიმერის პანელი-სუბსტრატი, რომლის სისქე არ აღემატება რამდენიმე ათეულ მოლეკულას. გამჭვირვალე ნაწილი ემსახურება მიმდინარე ნაწილაკების გატარებას.
- სინათლის გადამცემი თხელი პლასტიკური მემბრანა.
ორივე ფენა დაფარულია სპეციალური რეზისტენტული საფარით. მათ შორის არის მიკროსკოპული ბურთის ფორმის იზოლატორები.
ოპერაციის დროს მემბრანა იხრება კონტაქტშისუბსტრატი, რის შედეგადაც წრე იხურება. ანალოგური ციფრული გადამყვანის მქონე კონტროლერი რეაგირებს ოპერაციაზე, ითვლის საწყისი და მიმდინარე წინააღმდეგობის მნიშვნელობას, ასევე საკონტაქტო წერტილის კოორდინატებს. ასეთმა მოწყობილობებმა სწრაფად გამოავლინეს უარყოფითი მხარეები, რის შედეგადაც ინჟინრებმა გააუმჯობესეს დიზაინი მეხუთე მავთულის დამატებით.
გამოიყენე
რეზისტენტული კონფიგურაციის სენსორული ეკრანის მუშაობის მარტივი პრინციპის გამო, ის ყველგან გამოიყენება. დიზაინის მახასიათებლები:
- დაბალი ღირებულება;
- მდგრადობა გარემოზე გავლენის მიმართ, გარდა უარყოფითი ტემპერატურისა;
- კარგი რეაქცია ნებისმიერ არამკვეთრ შესაფერის ობიექტთან შეხებაზე.
ასეთი დისპლეები დამონტაჟებულია შევსების და ფულის გადარიცხვის ტერმინალებზე, ბანკომატებზე და გარემოსგან იზოლირებულ სხვა მოწყობილობებზე. მონიტორის სუსტი დაცვა დაზიანებისგან კომპენსირდება დამცავი ფირის საფარის არსებობით.
როგორ მუშაობს ტევადი სენსორული ეკრანები
ამ ტიპის ჩვენება ფუნქციონირებს გაზრდილი სიმძლავრის ობიექტების უნარის გათვალისწინებით გარდაიქმნება ალტერნატიული ელექტრული დენის გამტარებლებად. მოწყობილობა არის შუშის პანელი რეზისტენტული საფარით. კუთხეებში მოთავსებული ელექტროდები გამტარ ფენას სუსტ ძაბვას აყენებენ. კონტაქტის დროს, დენის გაჟონვა შეინიშნება, თუ ობიექტს აქვს უფრო დიდი ელექტრული ტევადობა, ვიდრე ეკრანი. დენი ფიქსირდება კუთხის ნაწილებში და ინფორმაციაინდიკატორები გადადის კონტროლერთან დასამუშავებლად, რომელიც ითვლის შეხების ზონას.
პირველმა მოდელებმა გამოიყენეს პირდაპირი დენი. ამან გაამარტივა დიზაინი, თუმცა ის ვერ მოხერხდა, თუ მომხმარებელს მიწასთან შეხება არ ჰქონდა. საიმედოობის თვალსაზრისით, ეს მოწყობილობები აღემატება რეზისტენტულ კოლეგებს დაახლოებით 60-ჯერ (დაპროექტებულია 200 მილიონი დაწკაპუნებით). გამჭვირვალობის დონე - 0, 9, მინიმალური სამუშაო ტემპერატურა - -15 °C-მდე.
მინუსები:
- რეაქციის ნაკლებობა ხელთათმანის ხელზე და უმეტეს უცხო ობიექტებზე;
- გამტარის საფარი განლაგებულია ზედა ფენაში, რაც იწვევს მგრძნობელობას მექანიკური სტრესის მიმართ;
- ისინი შესაფერისია შიდა ტერმინალებისთვის.
კაპაციური პროექციის ვერსიები
ამ ტიპზეა დაფუძნებული ზოგიერთი კონფიგურაციის სმარტფონების სენსორული ეკრანის მუშაობის პრინციპი. მოწყობილობის შიდა ზედაპირზე გამოიყენება ელექტროდის ბადე, რომელიც ადამიანის სხეულთან შეხებისას წარმოქმნის კონდენსატორის ტევადობას. ეკრანზე თითის შეხების შემდეგ სენსორები და მიკროკონტროლერი ამუშავებენ ინფორმაციას, გამოთვლები იგზავნება მთავარ პროცესორზე.
ფუნქციები:
- ამ დიზაინებს აქვთ ტევადობის სენსორების ყველა შესაძლებლობა;
- ისინი შეიძლება აღჭურვილი იყოს 18 მილიმეტრამდე სისქის ფირის საფარით, რაც უზრუნველყოფს დამატებით დაცვას მექანიკური ზემოქმედებისგან;
- დაბინძურებები ძნელად მისადგომ გამტარ ნაწილებზე ამოღებულია პროგრამული მეთოდით.
მითითებული კონფიგურაციები დამონტაჟებულია ბევრ პერსონალურ მოწყობილობასა და ტერმინალზე, რომელიც მუშაობს გარეთ დაფარვის ქვეშ. აღსანიშნავია, რომ Apple ასევე მხარს უჭერს დაპროექტებულ capacitive მონიტორებს.
მატრიცის ცვლილებები
ეს არის რეზისტენტული ტექნოლოგიის გამარტივებული ვერსიები. მემბრანა აღჭურვილია მრავალი ვერტიკალური გამტარებით, სუბსტრატი - ჰორიზონტალური ანალოგებით. სენსორული ეკრანის მუშაობის პრინციპი: შეხებისას გამოითვლება წერტილი, რომელზეც მოხდა დირიჟორების კონტაქტი, მიღებული ინფორმაცია ეგზავნება პროცესორს. ეს, თავის მხრივ, განსაზღვრავს საკონტროლო სიგნალს, რის შემდეგაც მოწყობილობა რეაგირებს მოცემული გზით, მაგალითად, ასრულებს მოქმედებას, რომელიც მინიჭებულია კონკრეტულ ღილაკზე.
ფუნქციები:
- გამტარების შეზღუდული რაოდენობის გამო, არის დაბალი სიზუსტის მაჩვენებელი;
- ფასი ყველაზე დაბალია ყველა სენსორს შორის;
- მრავალ შეხების ფუნქცია განხორციელებულია ჩვენების წერტილის გამოკითხვით.
აღნიშნული მოდელი გამოიყენება ექსკლუზიურად მოძველებულ მოწყობილობებში, ის პრაქტიკულად არ გამოიყენება თანამედროვეობაში ინოვაციური გადაწყვეტილებების გაჩენის გამო.
ზედაპირის აკუსტიკური სიგნალები
როგორ იყო მსგავსი ტექნოლოგიით აღჭურვილი ადრეული ტელეფონების სენსორული ეკრანი. დისპლეი არის მინის პანელი, რომელშიც ჩაშენებულია მიმღები (ორი ცალი) და მოპირდაპირე კუთხეებზე მოთავსებულია პიეზოელექტრული ტრანსფორმატორები.
გენერატორიდან გადამყვანებს მიეწოდება სიხშირის ელექტრული სიგნალი, საიდანაც მთელი რიგიიმპულსები მრავლდება რეფლექტორების საშუალებით. ტალღებს იღებენ სენსორები, უბრუნდებიან PET-ში, სადაც ისინი ისევ ელექტრო დენად გარდაიქმნება. გარდა ამისა, ინფორმაცია გადადის კონტროლერთან, რომელშიც ხდება მისი ანალიზი.
ეკრანის შეხებისას, ტალღის მახასიათებლები განიცდის ცვლილებებს ენერგიის ნაწილის შეწოვასთან ერთად კონკრეტულ ადგილას. ამ ინფორმაციის საფუძველზე გამოითვლება შეხების წერტილი და ძალა. ამ კატეგორიის დისპლეები ხელმისაწვდომია ფირის სისქით 3 ან 6 მილიმეტრით, რაც საშუალებას გაძლევთ გაუძლოთ ხელის მსუბუქ დარტყმას შედეგების გარეშე.
ხარვეზები:
- მუშაობის დარღვევა ვიბრაციის და რხევის პირობებში;
- არასტაბილურობა ნებისმიერი დაბინძურების მიმართ;
- ჩარევა გარკვეული კონფიგურაციის აკუსტიკური სიგნალების გამო;
- დაბალი სიზუსტე ხდის მათ გამოუსადეგარს ხატვისთვის.
სხვა სახეობები
მოწყობილობა და სენსორული ეკრანების მუშაობის პრინციპი, რომელიც ყველაზე ხშირად გამოიყენება, ზემოთ განხილულია. ქვემოთ მოცემულია არაპოპულარული კონფიგურაციების ჩვენების სია:
- ოპტიკური მონიტორები - მხარს უჭერს მრავალ შეხებას, დიდი ნაკვალევის ჩათვლით.
- ინფრაწითელი მოდელები - დაფარულია წყვილი ფოტოდიოდური LED-ებით, რეაგირებს შეხებაზე მიკროკონტროლერის მეშვეობით.
- ინდუქციური ოფციები - აღჭურვილია სპეციალური კოჭით და მგრძნობიარე გამტარების ქსელით, გამოიყენება ძვირადღირებულ ტაბლეტებზე.
როგორც ხედავთ, სენსორული ეკრანების რამდენიმე ვარიანტი არსებობს. არჩევანი ყოველთვის მომხმარებელზეა.
