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

電(dian)容(rong)式(shi)觸(chu)摸(mo)屏(ping)的(de)四(si)邊(bian)均(jun)鍍(du)上(shang)了(le)狹(xia)長(chang)的(de)電(dian)極(ji)
，其(qi)內(nei)部(bu)形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)低(di)電(dian)壓(ya)交(jiao)流(liu)電(dian)場(chang)。觸(chu)摸(mo)屏(ping)上(shang)貼(tie)有(you)一(yi)層(ceng)透(tou)明(ming)的(de)薄(bo)膜(mo)層(ceng)，它(ta)是(shi)一(yi)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)金(jin)屬(shu)導(dao)電(dian)物(wu)質(zhi)。當(dang)用(yong)戶(hu)觸(chu)摸(mo)電(dian)容(rong)屏(ping)時(shi)，用(yong)戶(hu)手(shou)指(zhi)和(he)工(gong)作(zuo)麵(mian)形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)耦(ou)合(he)電(dian)容(rong)，因(yin)為(wei)工(gong)作(zuo)麵(mian)上(shang)接(jie)有(you)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)，於(yu)是(shi)手(shou)指(zhi)會(hui)吸(xi)走(zou)一(yi)個(ge)很(hen)小(xiao)的(de)電(dian)流(liu)，這(zhe)個(ge)電(dian)流(liu)分(fen)別(bie)從(cong)屏(ping)的(de)四(si)個(ge)角(jiao)上(shang)的(de)電(dian)極(ji)中(zhong)流(liu)出(chu)；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、灰(hui)塵(chen)的(de)影(ying)響(xiang)，改(gai)進(jin)的(de)方(fang)法(fa)是(shi)加(jia)防(fang)塵(chen)條(tiao)，或(huo)者(zhe)增(zeng)加(jia)對(dui)汙(wu)物(wu)的(de)監(jian)控(kong)，準(zhun)確(que)識(shi)別(bie)出(chu)有(you)效(xiao)的(de)操(cao)作(zuo)和(he)汙(wu)物(wu)之(zhi)間(jian)的(de)區(qu)別(bie)。另(ling)外(wai)

，由(you)於(yu)聲(sheng)波(bo)屏(ping)能(neng)感(gan)受(shou)壓(ya)力(li)，無(wu)形(xing)中(zhong)增(zeng)加(jia)了(le)控(kong)製(zhi)手(shou)段(duan)，對(dui)屏(ping)功(gong)能(neng)的(de)擴(kuo)展(zhan)十(shi)分(fen)有(you)利(li)，其(qi)應(ying)用(yong)範(fan)圍(wei)因(yin)此(ci)而(er)大(da)大(da)拓(tuo)展(zhan)。
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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、shuiqiheyouwu，keyiyongrenhewutilaichumo
，bijiaoshihegongyekongzhilingyushiyong。quedianshiyouyufuhebomodewaicengcaiyongsuliao

，taiyonglihuoshiyongruiqichumokenenghuashangchumoping。

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
、抗kang劃hua傷shang性xing好hao，適shi用yong於yu未wei知zhi用yong戶hu的de各ge類lei公gong共gong場chang所suo。但dan怕pa長chang時shi間jian的de灰hui塵chen積ji累lei和he油you汙wu的de浸jin染ran，所suo以yi使shi用yong於yu環huan境jing幹gan淨jing的de場chang所suo更geng好hao。否fou則ze，需xu要yao定ding期qi的de清qing潔jie服fu務wu。

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、litihuahedapingmuhuadengqushi。suizhexinxishehuidefazhan，renmenxuyaohuodegezhonggeyanggonggongxinxi。yichumopingjishuweijiaohuchuangkoudegonggongxinxichuanshuxitongtongguocaiyongxianjindejisuanjijishu，yunyongwenzi、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。