中心議題：

• 觸摸屏係統的原理和分類
• 觸摸屏的基本技術
• 觸摸屏的性能比較
• 觸摸屏係統的應用場合分類

原理和分類

觸摸屏係統一般包括兩個部分：觸摸檢測裝置和觸摸屏控製器。觸摸檢測裝置安裝在顯示器屏幕前麵，用於檢測用戶觸摸位置
，接收後送觸摸屏控製器；觸摸屏控製器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息
，並將它轉換成觸點坐標，再送給CPU
，它同時能接收CPU發來的命令並加以執行。

隨著科技的進步，觸摸屏技術也經曆了從低檔向高檔逐步升級和發展的過程。根據其工作原理
，其目前一般被分為四大類：電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、紅外線式觸摸屏和表麵聲波觸摸屏。

電阻式觸摸屏

電阻觸摸屏的屏體部分是一塊多層複合薄膜
，由一層玻璃或有機玻璃作為基層，表麵塗有一層透明的導電層(ITO膜)，上麵再蓋有一層外表麵經過硬化處理、光滑防刮的塑料層。它的內表麵也塗有一層ITO

，在兩層導電層之間有許多細小(小於千分之一英寸)的透明隔離點把它們隔開。當手指接觸屏幕時，兩層ITO發fa生sheng接jie觸chu，電dian阻zu發fa生sheng變bian化hua，控kong製zhi器qi根gen據ju檢jian測ce到dao的de電dian阻zu變bian化hua來lai計ji算suan接jie觸chu點dian的de坐zuo標biao，再zai依yi照zhao這zhe個ge坐zuo標biao來lai進jin行xing相xiang應ying的de操cao作zuo。電dian阻zu屏ping根gen據ju引yin出chu線xian數shu多duo少shao
，分fen為wei四si線xian、五線等類型。五線電阻觸摸屏的外表麵是導電玻璃而不是導電塗覆層
，這種導電玻璃的壽命較長，透光率也較高。

電阻式觸摸屏的ITO塗層若太薄則容易脆斷，塗層太厚又會降低透光且形成內反射降低清晰度。由於經常被觸動，表層ITO使用一定時間後會出現細小裂紋
，甚至變型，因此其壽命並不長久。

電阻式觸摸屏價格便宜且易於生產，因而仍是人們較為普遍的選擇。四線式、五線式以及七線、八線式觸摸屏的出現使其性能更加可靠,同時也改善了它的光學特性。

電容式觸摸屏

dianrongshichumopingdesibianjundushanglexiachangdedianji，qineibuxingchengyigedidianyajiaoliudianchang。chumopingshangtieyouyicengtoumingdebomoceng，tashiyizhongteshudejinshudaodianwuzhi。dangyonghuchumodianrongpingshi，yonghushouzhihegongzuomianxingchengyigeouhedianrong，yinweigongzuomianshangjieyougaopinxinhao，yushishouzhihuixizouyigehenxiaodedianliu，zhegedianliufenbiecongpingdesigejiaoshangdedianjizhongliuchu
；且理論上流經四個電極的電流與手指到四角的距離成比例
，控製器通過對四個電流比例的精密計算，即可得出接觸點位置。

電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護導體及感應器，更能有效地防止外在環境因素對觸摸屏造成影響
，就算屏幕沾有汙穢、塵埃或油漬，電容式觸摸屏依然能準確算出觸摸位置。但由於電容隨溫度

、濕度或接地情況的不同而變化，其穩定性較差，往往會產生漂移現象。

盡管不像電阻式應用那麼廣,電容式觸摸屏也是受歡迎的供選類型。這類設備精確
、反應快，尺寸稍大時也有較高分辨率,更耐用(抗刮擦),因而適合用作遊戲機的觸摸屏。而且，新出現的近場成像技術改良了電容式觸摸屏的性能,減弱了在它和電阻式觸摸屏中可能出現的漂移現象。

紅外線式觸摸屏

紅(hong)外(wai)觸(chu)摸(mo)屏(ping)的(de)四(si)邊(bian)排(pai)布(bu)了(le)紅(hong)外(wai)發(fa)射(she)管(guan)和(he)紅(hong)外(wai)接(jie)收(shou)管(guan)，它(ta)們(men)一(yi)一(yi)對(dui)應(ying)形(xing)成(cheng)橫(heng)豎(shu)交(jiao)叉(cha)的(de)紅(hong)外(wai)線(xian)矩(ju)陣(zhen)。用(yong)戶(hu)在(zai)觸(chu)摸(mo)屏(ping)幕(mu)時(shi)
，手(shou)指(zhi)會(hui)擋(dang)住(zhu)經(jing)過(guo)該(gai)位(wei)置(zhi)的(de)橫(heng)豎(shu)兩(liang)條(tiao)紅(hong)外(wai)線(xian)
，控(kong)製(zhi)器(qi)通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)即(ji)可(ke)判(pan)斷(duan)出(chu)觸(chu)摸(mo)點(dian)的(de)位(wei)置(zhi)。

紅外觸摸屏也同樣不受電流、電壓和靜電幹擾
，適宜於某些惡劣的環境。其主要優點是價格低廉、安裝方便，可以用在各檔次的計算機上。此外，由於沒有電容充放電過程，響應速度比電容式快，但分辨率較低。
表麵聲波觸摸屏

表麵聲波是超聲波的一種，它是在介質(例如玻璃或金屬等剛性材料)表麵淺層傳播的機械能量波。通過楔形三角基座（根據表麵波的波長嚴格設計）
，可以做到定向

、小角度的表麵聲波能量發射。表麵聲波性能穩定
、易於分析

，並且在橫波傳遞過程中具有非常尖銳的頻率特性，近年來在無損探傷、造影和退波器等應用中發展很快。

這(zhe)種(zhong)觸(chu)摸(mo)屏(ping)的(de)顯(xian)示(shi)屏(ping)四(si)角(jiao)分(fen)別(bie)設(she)有(you)超(chao)聲(sheng)波(bo)發(fa)射(she)換(huan)能(neng)器(qi)及(ji)接(jie)收(shou)換(huan)能(neng)器(qi)，能(neng)發(fa)出(chu)一(yi)種(zhong)超(chao)聲(sheng)波(bo)並(bing)覆(fu)蓋(gai)屏(ping)幕(mu)表(biao)麵(mian)。當(dang)手(shou)指(zhi)碰(peng)觸(chu)顯(xian)示(shi)屏(ping)時(shi)，由(you)於(yu)吸(xi)收(shou)了(le)部(bu)分(fen)聲(sheng)波(bo)能(neng)量(liang)，使(shi)接(jie)收(shou)波(bo)形(xing)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)，即(ji)某(mou)一(yi)時(shi)刻(ke)波(bo)形(xing)有(you)一(yi)個(ge)衰(shuai)減(jian)缺(que)口(kou)，控(kong)製(zhi)器(qi)依(yi)據(ju)衰(shuai)減(jian)的(de)信(xin)號(hao)即(ji)可(ke)計(ji)算(suan)出(chu)觸(chu)摸(mo)點(dian)位(wei)置(zhi)。

表麵聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環境因素影響
，分辨率極高，有極好的防刮性
，壽命長(5000萬次無故障)

，透光率高(92％)，能保持清晰透亮的圖像；沒有漂移，隻需安裝時一次校正；有第三軸(即壓力軸)響應，最適合公共場所使用。

表麵聲波觸摸屏易受水滴、huichendeyingxiang，gaijindefangfashijiafangchentiao
，huozhezengjiaduiwuwudejiankong，zhunqueshibiechuyouxiaodecaozuohewuwuzhijiandequbie。lingwai
，youyushengbopingnengganshouyali，wuxingzhongzengjialekongzhishouduan，duipinggongnengdekuozhanshifenyouli
，qiyingyongfanweiyincierdadatuozhan。
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觸摸屏的基本技術

絕對坐標係統

觸(chu)摸(mo)屏(ping)是(shi)一(yi)種(zhong)絕(jue)對(dui)坐(zuo)標(biao)係(xi)統(tong)

，其(qi)特(te)點(dian)就(jiu)是(shi)當(dang)前(qian)定(ding)位(wei)坐(zuo)標(biao)與(yu)上(shang)一(yi)次(ci)定(ding)位(wei)坐(zuo)標(biao)沒(mei)有(you)關(guan)係(xi)

，每(mei)次(ci)觸(chu)摸(mo)的(de)數(shu)據(ju)通(tong)過(guo)校(xiao)準(zhun)直(zhi)接(jie)轉(zhuan)化(hua)為(wei)屏(ping)幕(mu)上(shang)的(de)坐(zuo)標(biao)。不(bu)管(guan)在(zai)什(shen)麼(me)情(qing)況(kuang)下(xia)，觸(chu)摸(mo)屏(ping)這(zhe)套(tao)坐(zuo)標(biao)體(ti)係(xi)對(dui)同(tong)一(yi)點(dian)的(de)輸(shu)出(chu)數(shu)據(ju)都(dou)是(shi)穩(wen)定(ding)的(de)。不(bu)過(guo)，它(ta)並(bing)不(bu)能(neng)保(bao)證(zheng)每(mei)一(yi)次(ci)對(dui)同(tong)一(yi)點(dian)觸(chu)摸(mo)的(de)采(cai)樣(yang)都(dou)相(xiang)同(tong)
，即(ji)不(bu)能(neng)保(bao)證(zheng)絕(jue)對(dui)坐(zuo)標(biao)定(ding)位(wei)，這(zhe)就(jiu)是(shi)所(suo)謂(wei)的(de)漂(piao)移(yi)問(wen)題(ti)。
定位

各種觸摸屏都是依靠傳感器來工作的
，甚至有的觸摸屏本身就是一套傳感器。它們各自的定位原理和各自所用的傳感器決定了觸摸屏的反應速度


、可靠性、穩定性和壽命。各類觸摸屏的技術特性如表1所示。


表1各種觸摸屏基本技術對照表

觸摸屏的性能比較

電阻式觸摸屏工作在與外界完全隔離的環境中，它不怕灰塵、水(shui)氣(qi)和(he)油(you)汙(wu)，可(ke)以(yi)用(yong)任(ren)何(he)物(wu)體(ti)來(lai)觸(chu)摸(mo)
，比(bi)較(jiao)適(shi)合(he)工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)領(ling)域(yu)使(shi)用(yong)。缺(que)點(dian)是(shi)由(you)於(yu)複(fu)合(he)薄(bo)膜(mo)的(de)外(wai)層(ceng)采(cai)用(yong)塑(su)料(liao)，太(tai)用(yong)力(li)或(huo)使(shi)用(yong)銳(rui)器(qi)觸(chu)摸(mo)可(ke)能(neng)劃(hua)傷(shang)觸(chu)摸(mo)屏(ping)。

電(dian)容(rong)式(shi)觸(chu)摸(mo)屏(ping)的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)很(hen)高(gao)
，透(tou)光(guang)率(lv)也(ye)不(bu)錯(cuo)，可(ke)以(yi)很(hen)好(hao)地(di)滿(man)足(zu)各(ge)方(fang)麵(mian)的(de)要(yao)求(qiu)，在(zai)公(gong)共(gong)場(chang)所(suo)常(chang)見(jian)的(de)就(jiu)是(shi)這(zhe)種(zhong)觸(chu)摸(mo)屏(ping)。不(bu)過(guo)，電(dian)容(rong)式(shi)觸(chu)摸(mo)屏(ping)把(ba)人(ren)體(ti)當(dang)作(zuo)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)一(yi)個(ge)電(dian)極(ji)使(shi)用(yong)

，當(dang)有(you)導(dao)體(ti)靠(kao)近(jin)並(bing)與(yu)夾(jia)層(ceng)ITO工作麵之間耦合出足夠大的電容時
，流走的電流就會引起電容式觸摸屏的誤動作；另外，戴著手套或手持絕緣物體觸摸時會沒有反應，這是因為增加了絕緣的介質。

紅外線觸摸屏是靠測定紅外線的通斷來確定觸摸位置的，與觸摸屏所選用的透明擋板的材料無關(有一些根本就沒有使用任何擋板)。因此，選用透光性能好的擋板,並bing加jia以yi抗kang反fan光guang處chu理li，可ke以yi得de到dao很hen好hao的de視shi覺jiao效xiao果guo。但dan是shi，受shou到dao紅hong外wai線xian發fa射she管guan體ti積ji的de限xian製zhi，不bu可ke能neng發fa射she高gao密mi度du的de紅hong外wai線xian，所suo以yi這zhe種zhong觸chu摸mo屏ping的de分fen辨bian率lv不bu高gao。另ling外wai

，由you於yu紅hong外wai線xian觸chu摸mo屏ping依yi靠kao紅hong外wai感gan應ying來lai工gong作zuo
，外wai界jie光guang線xian變bian化hua，如ru陽yang光guang或huo室shi內nei燈deng等deng均jun會hui影ying響xiang其qi準zhun確que度du。

biaomianshengbojishufeichangwending，erqiebiaomianshengbochumopingdekongzhiqikaoceliangshuaijianshikezaishijianzhoushangdeweizhilaijisuanchumoweizhi
，suoyiqijingdufeichanggao。biaomianshengbochumopinghaijuyoudisanzhou(z軸)，也就是壓力軸—通過計算接收信號衰減處的衰減量可得到用戶觸摸屏幕的力量大小
，最多可分為256級力度。力量越大

，接收信號波形上的衰減缺口也就越寬越深
，在所有的觸摸屏中，隻有表麵聲波觸摸屏具有感知觸摸壓力的性能。

應用場合

根據對觸摸屏的結構、原理和性能特點的分析
，不同觸摸屏的適用場合如下所示。

四線電阻觸摸屏：不怕灰塵、油汙和光電幹擾，怕劃傷是其主要缺陷。適用於有固定用戶的公共場所
，如工業控製現場、辦公室
、家庭等。

五線電阻觸摸屏：極好的靈敏度和透光度，較長的使用壽命，不怕灰塵、油汙和光電幹擾
，適用於各類公共場所，尤其適用於要求精密的工業控製現場等。

電容感應觸摸屏：由於電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化，故其穩定性較差，往往會產生漂移現象。怕電磁場幹擾
、漂移，不易在工業控製場所和有幹擾的地方使用。可使用於要求不太精密的公共信息查詢
；需要經常校準、定位。

紅外線感應觸摸屏：分辨率較低，但不受電流、電壓和靜電幹擾，適宜某些惡劣的環境條件
；適用於無紅外線和強光幹擾的各類公共場所、辦公室以及要求不是非常精密的工業控製現場。

表麵聲波觸摸屏：純玻璃材質、透光性最好、使用壽命長
、kanghuashangxinghao，shiyongyuweizhiyonghudegeleigonggongchangsuo。danpachangshijiandehuichenjileiheyouwudejinran
，suoyishiyongyuhuanjingganjingdechangsuogenghao。fouze，xuyaodingqideqingjiefuwu。

發展趨勢

觸(chu)摸(mo)屏(ping)技(ji)術(shu)方(fang)便(bian)了(le)人(ren)們(men)對(dui)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)操(cao)作(zuo)使(shi)用(yong)，是(shi)一(yi)種(zhong)極(ji)有(you)發(fa)展(zhan)前(qian)途(tu)的(de)交(jiao)互(hu)式(shi)輸(shu)入(ru)技(ji)術(shu)。世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)對(dui)此(ci)普(pu)遍(bian)給(gei)予(yu)重(zhong)視(shi)
，並(bing)投(tou)入(ru)大(da)量(liang)的(de)人(ren)力(li)物(wu)力(li)進(jin)行(xing)研(yan)發(fa)，新(xin)型(xing)觸(chu)摸(mo)屏(ping)不(bu)斷(duan)湧(yong)現(xian)。

觸摸筆：利用觸摸筆進行操作的觸摸屏類似白板
，除顯示界麵、窗口
、圖標外
，觸摸筆還具有簽名
、標記的功能。這種觸摸筆比早期隻提供選擇菜單的光筆功能大大增強。

觸摸板：觸摸板采用了壓感電容式觸摸技術

，屏幕麵積最大。它由三部分組成：最底層是中心傳感器
，用於監視觸摸板是否被觸摸，然後對信息進行處理
，中間層提供了交互用的圖形、文(wen)字(zi)等(deng)，最(zui)外(wai)層(ceng)是(shi)觸(chu)摸(mo)表(biao)層(ceng)
，由(you)強(qiang)度(du)很(hen)高(gao)的(de)塑(su)料(liao)材(cai)料(liao)構(gou)成(cheng)。當(dang)手(shou)指(zhi)點(dian)觸(chu)外(wai)層(ceng)表(biao)麵(mian)時(shi)，在(zai)千(qian)分(fen)之(zhi)一(yi)秒(miao)內(nei)就(jiu)可(ke)以(yi)將(jiang)此(ci)信(xin)息(xi)送(song)到(dao)傳(chuan)感(gan)器(qi)並(bing)進(jin)行(xing)登(deng)錄(lu)處(chu)理(li)。除(chu)與(yu)PC兼容，它還具有亮度高
、圖像清晰、易於交互等特點，因而被應用於指點式信息查詢係統（如電子公告板）
，收到了非常好的效果。

總之
，觸摸屏的發展呈現專業化、多媒體化
、立li體ti化hua和he大da屏ping幕mu化hua等deng趨qu勢shi。隨sui著zhe信xin息xi社she會hui的de發fa展zhan，人ren們men需xu要yao獲huo得de各ge種zhong各ge樣yang公gong共gong信xin息xi。以yi觸chu摸mo屏ping技ji術shu為wei交jiao互hu窗chuang口kou的de公gong共gong信xin息xi傳chuan輸shu係xi統tong通tong過guo采cai用yong先xian進jin的de計ji算suan機ji技ji術shu，運yun用yong文wen字zi、圖像、音樂、解說
、動畫、錄像等多種形式
，直觀、形xing象xiang地di把ba各ge種zhong信xin息xi介jie紹shao給gei人ren們men
，給gei人ren們men帶dai來lai極ji大da的de方fang便bian。可ke以yi預yu見jian

，隨sui著zhe觸chu摸mo屏ping技ji術shu的de迅xun速su發fa展zhan，觸chu摸mo屏ping的de應ying用yong領ling域yu會hui越yue來lai越yue廣guang，性xing能neng會hui越yue來lai越yue好hao。