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    美國AB羅克韋爾觸摸屏由觸摸檢測部件和AB觸摸屏控制器組成

觸摸屏（Touch Panel）又稱為“觸控屏”、“觸控面板”，是一種可接收觸頭等輸入訊號(hào)的感應(yīng)式液晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動(dòng)各種連結(jié)裝置，可用以取代機(jī)械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動(dòng)的影音效果。

從1974開始出現(xiàn)早的電阻式AB觸摸屏以來，隨著科技的發(fā)展和應(yīng)用需 求的增長，各種觸摸技術(shù)相繼誕生以適應(yīng)各種行業(yè)和層次的應(yīng)用。如今，已經(jīng)形成了商業(yè)化的AB觸摸屏技術(shù)包括：電阻技術(shù)AB觸摸屏、電容技術(shù)AB觸摸屏、紅外線技術(shù)觸 摸屏、表面聲波（SAW）技術(shù)AB觸摸屏等，并已廣泛應(yīng)用到了手機(jī)、平板電腦、零售業(yè)、公共信息查詢、多媒體信息系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、工業(yè)自動(dòng)控制、娛樂與餐 飲業(yè)、自動(dòng)售票系統(tǒng)、 教育系統(tǒng)等許多領(lǐng)域。

觸摸屏技術(shù)是繼鍵盤、鼠標(biāo)、手寫板、語音輸入后最為普通百姓所易接受的計(jì)算機(jī)輸入方式。利用這種技術(shù)，用戶只要用手指輕輕地觸碰計(jì)算機(jī)顯示屏上的圖符或文字就能實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)操作，從而使人機(jī)交互更為直截了當(dāng)。這種技術(shù)極大方便了用戶，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。

觸摸屏的本質(zhì)是傳感器，它由觸摸檢測部件和AB觸摸屏控制器組成。觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送AB觸摸屏控制器；AB觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測裝置接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)送給CPU，同時(shí)能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。

觸摸屏系統(tǒng)一般包括兩個(gè)部分：觸摸檢測裝置和AB觸摸屏 控制器。觸摸檢測裝置安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，再將該處的信息傳送給AB觸摸屏控制器；AB觸摸屏控制 器的主要作用是接收來自觸摸點(diǎn)檢測裝置的觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，判斷出觸摸的意義后送給 PLC，它同時(shí)能 接收 PLC發(fā)來的命令并加以執(zhí)行，例如動(dòng)態(tài)地顯示開關(guān)量和模擬量。

根據(jù)傳感器的類型，AB觸摸屏大致被分為紅外線式、電阻式、表面聲波式和電容式AB觸摸屏四種。 [3] 紅外線技術(shù)AB觸摸屏價(jià)格低廉，但其外框易碎，容易產(chǎn)生光干擾，曲面情況下失真；電容技術(shù)AB觸摸屏設(shè)計(jì)構(gòu)思合理，但其圖像失真問題很難得到根本解決；電阻技術(shù)AB觸摸屏的定位準(zhǔn)確，但其價(jià)格頗高，且怕刮易損；表面聲波AB觸摸屏解決了以往AB觸摸屏的各種缺陷，清晰不容易被損壞，適于各種場合，缺點(diǎn)是屏幕表面如果有水滴和塵土?xí)笰B觸摸屏變得遲鈍，甚至不工作。

紅外線式AB觸摸屏

紅外線式AB觸摸屏在顯示器的前面安裝一個(gè)電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對(duì)應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在AB觸摸屏幕時(shí)，手指就會(huì)擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點(diǎn)在屏幕的位置。任何觸摸物體都可改變觸點(diǎn)上的紅外線而實(shí)現(xiàn)AB觸摸屏操作。

紅外線式AB觸摸屏特點(diǎn)

紅外式AB觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，適合某些惡劣的環(huán)境條件。其主要優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，安裝方便，不要卡或任何其他控制器，可以用在各種檔次上的計(jì)算機(jī)。此外，由于沒有電容充放電過程，響應(yīng)速度比電容式快，但分辨率較低。

電阻式AB觸摸屏

電阻屏最外層一般使用的是軟屏，通過按壓使內(nèi)觸點(diǎn)上下相連。內(nèi)層裝有物理材料氧化金屬，即N型氧化物半導(dǎo)體——氧化銦錫（IndiumTinOxides，ITO），也叫氧化銦，透光率為80%，上下各一層，中間隔開。ITO是電阻AB觸摸屏及電容AB觸摸屏都用到的主要材料，它們的工作面就是ITO涂層，用指尖或任何物體按壓外層，使表面膜內(nèi)凹變形，讓內(nèi)兩層ITO相碰導(dǎo)電從而定位到按壓點(diǎn)的坐標(biāo)來實(shí)現(xiàn)操控。根據(jù)屏的引出線數(shù)，又分有4線、5線及多線。一般是不能多點(diǎn)觸控，即只能支持單點(diǎn)，若同時(shí)按壓兩個(gè)或兩個(gè)以上的觸點(diǎn)，是不能被識(shí)別和找到精確坐標(biāo)的。在電阻屏上要將一幅圖片放大，就只能多次點(diǎn)擊“+”，使圖片逐步進(jìn)階式放大，這就是電阻屏的基本技術(shù)原理。

電阻式AB觸摸屏特點(diǎn)

電阻式AB觸摸屏不怕塵埃、水及污垢影響，能在惡劣環(huán)境下工作。但并且由于經(jīng)常被觸動(dòng)，表層 ITO使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)細(xì)小的裂紋，甚至變形，因此其壽命并不長久。 [10] 門檻低，成本相對(duì)價(jià)廉，優(yōu)點(diǎn)是不受灰塵、溫度、濕度的影響。缺點(diǎn)也很明顯，外層屏膜很容易刮花，不能使用尖銳的物體點(diǎn)觸屏面。電阻式AB觸摸屏利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制，它的表層是一層塑膠，底層是一層玻璃，能承受惡劣環(huán)境因素的干擾，但手感和透光性較差，適合佩帶手套和不能用手直接觸摸的場合。

表面聲波式AB觸摸屏

表面聲波是超聲波的一種，它是在介質(zhì)（例如玻璃）表面 進(jìn)行淺層傳播的機(jī)械能量波。表面聲波性能穩(wěn)定、易于分析， 并且在橫波傳遞過程中具有非常尖銳的頻率特性。表面聲波AB觸摸屏的AB觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或柱面的玻璃平 板, 安裝在 CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前面。這塊玻璃平板只是一塊純粹的強(qiáng)化玻璃，沒有任何貼膜和覆蓋層。 玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波 發(fā)射換能器, 右上角則固定了兩個(gè)相應(yīng)的超聲波接收換能器， 玻璃屏的四邊刻有由疏到密間隔非常精密的 45 度角反射條紋。在沒有觸摸的時(shí)候，接收信號(hào)的波形與參照波形一樣。當(dāng)手指AB觸摸屏幕時(shí)，手指吸收了一部分聲波能量，控制器 偵測到接收信號(hào)在某一時(shí)刻的衰減，由此可以計(jì)算出觸摸點(diǎn) 的位置。除了一般AB觸摸屏都能響應(yīng)的 x、y 坐標(biāo)外,表面聲波AB觸摸屏的突出特點(diǎn)是它能感知第三軸（z 軸）坐標(biāo), 也就是能感知用戶觸摸壓力的大小值,其原理是由接收信號(hào)衰減處的衰減 量計(jì)算得到。三軸一旦確定,控制器就把它們傳給主機(jī)。

表面聲波式AB觸摸屏特點(diǎn)

表面聲波AB觸摸屏不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，分辨率高，具有防刮性，壽命長( 維護(hù)良好情況下達(dá) 5000 萬次) ，透光率和清晰度高,沒有色彩失真和漂移, 安裝后無需再進(jìn)行校準(zhǔn)，有的防刮性，能承受各種粗暴的觸摸，公共場所使用。 [10] 但塵埃、水及污垢會(huì)嚴(yán)重影響其性能，需要經(jīng)常維護(hù)，保持屏面的光潔。

電容式AB觸摸屏

這種AB觸摸屏是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的，在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導(dǎo)電物質(zhì)，當(dāng)有導(dǎo)電物體觸碰時(shí)，就會(huì)改變觸點(diǎn)的電容，從而可以探測出觸摸的位置。但用戴手套的手或手持不導(dǎo)電的物體觸摸時(shí)沒有反應(yīng)，這是因?yàn)樵黾恿烁鼮榻^緣的介質(zhì)。

電容AB觸摸屏能很好地感應(yīng)輕微及快速觸摸、防刮擦、不怕塵埃、水及污垢影響，適合惡劣環(huán)境下使用。 [3] 電容屏主要的缺點(diǎn)是漂移: 當(dāng)環(huán)境溫度、濕度改變, 環(huán)境電場發(fā)生改變時(shí), 會(huì)引起電容式AB觸摸屏的漂移, 造成不準(zhǔn)確。

從技術(shù)原理角度來講，AB觸摸屏是一套透明的絕對(duì)坐標(biāo)定位系統(tǒng)，首先它必須保證是透明的，因此它必須通過材料科技來解決透明問題，像數(shù)字化儀、寫字板、電梯開關(guān)，它們都不是AB觸摸屏；其次它是絕對(duì)坐標(biāo)，手指摸哪就是哪，不需要第二個(gè)動(dòng)作，不像鼠標(biāo)，是相對(duì)定位的一套系統(tǒng)，我們可以注意到，AB觸摸屏軟件都不需要光標(biāo)，有光標(biāo)反倒影響用戶的注意力，因?yàn)楣鈽?biāo)是給相對(duì)定位的設(shè)備用的，相對(duì)定位的設(shè)備要移動(dòng)到一個(gè)地方首先要知道身在何處，往哪個(gè)方向去，每時(shí)每刻還需要不停的給用戶反饋當(dāng)前的位置才不至于出現(xiàn)偏差。這些對(duì)采取絕對(duì)坐標(biāo)定位的AB觸摸屏來說都不需要；再其次就是能檢測手指的觸摸動(dòng)作并且判斷手指位置。