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触摸屏人机界面

作者:Peter Welander2014.03.24阅读 16514

        最近几年一项最为重要的技术变革,就是数据输入从机械按钮和鼠标点击变为触摸屏。你随时可以接触到触摸屏设备CONTROL ENGINEERING China版权所有,你也可能使用过类似的人机界面(HMI)。但是,你知道它们是怎样工作的吗?
        触摸屏主要包含两类在操作和使用特征上都不尽相同的技术方法。在这里我们对它们进行一下简单的介绍。
        电阻式触摸屏使用两个涂有电阻特性导电材料的柔性透明片材,两片材料之间存在一个气隙或者是微绝缘体。每片材料在表面形成一个电压梯度,两个梯度呈现在互相垂直的x轴和y轴。
        如果有压力施于上层片材,两片表面接触,就会产生一个电路。处理器使用电阻特性计算接触点和施压点。


电阻式触摸屏可以非常小,用于手持设备,手写笔使得紧凑式屏幕也很实用。

        电阻式触摸屏在实际中应用非常普遍,比如机场的自助登记柜员机、商店里面的自动付款机等等只需要基本触摸功能的场所,因为这种技术一次只能读取一个点。使用这种方法设计触摸屏要比鼠标和键盘灵活得多,实际上工业人机界面已经使用这项技术很多年了。


iPad是多点触摸技术最为知名的应用,有时候它需要手指够小才能触摸到那些小按钮。

        得益于高解析度以及手写笔的微小虚拟按键,使用电阻技术的触摸凭可以设计得非常小。因为触摸屏幕的物体不一定要导电,用户可以带手套或者使用非金属的手写笔。而这种方法的缺点就是屏幕最终会磨损或者被损坏www.cechina.cn,导致两片材永久接触或者接触不稳定。
        电容式触摸屏利用了人体就是导体这个原理。与虽然与电阻式触摸屏原理有所不同,但电容式触摸屏仍然需要测量用户导电的手指触摸导致的变化,以及变化点的x和y坐标值。它并不需要灵活的触摸元件CONTROL ENGINEERING China版权所有,但是用户不能带手套或者其他绝缘物件。
        电容式触摸屏可以受控实现多点触摸感应,这样像刷、按、缩放这些功能就成为了可能。这些应用在智能手机和平板电脑上尤为普遍www.cechina.cn,在HMI应用当中也可以有所作为。使用这种方法的公司经常会提到,多点应用可以让用户比传统的键盘和鼠标更快地输入信息,至少对于那些熟悉使用的人是如此。
        然而,因为在工作环境中很多人手指的大小不同,很明显在屏幕上创建的虚拟按钮的尺寸就会受到限制。举例来说控制工程网版权所有,手大的人在iPhone上输入文字就经常会有问题,因为虚拟字母按键只有5毫米。用户期待解决这个所谓的“胖手指”问题,使用这项技术的公司需要合理地设定图形尺寸。
        尽管电容式触摸屏在制造上一般要比电阻式屏幕更加昂贵,但前者在耐久性和性能上的优势使其应用更加广泛,其中就包括更多的人机界面。消费电子对于工业产品的影响并非偶然,甚至越来越普遍。
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