المشاهدات: 206 المؤلف: Reshine وقت النشر: 2023-09-08 المنشأ: موقع
ستتناول هذه المقالة شاشات اللمس السعوية بالتفصيل.
سيتم تناول المواضيع التالية بالتفصيل في المقال:
1. ما هي شاشة اللمس بالسعة؟
2. تشغيل شاشات اللمس بالسعة
3. أنواع شاشات اللمس بالسعة
شاشة اللمس السعوية هي شاشة عرض للجهاز تستخدم ضغط الإصبع للتفاعل. تتصل الأجهزة المحمولة التي تعمل باللمس بالسعة عادةً بالشبكات أو أجهزة الكمبيوتر عبر بنية يمكنها دعم مجموعة واسعة من المكونات، بما في ذلك الهواتف المحمولة والمساعدات الرقمية الشخصية وأنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية. اللمسة البشرية عبارة عن موصل كهربائي يعمل على تنشيط وتنشيط المجال الكهروستاتيكي لشاشة اللمس السعوية. من ناحية أخرى، يمكن استخدام أقلام أو قفازات خاصة تولد الكهرباء الساكنة. تعد أجهزة الكمبيوتر اللوحية والهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المتكاملة أمثلة على أجهزة الإدخال ذات شاشات اللمس السعوية.
تتكون شاشة اللمس السعوية (ITO) من طبقة زجاجية تشبه العازل ومغطاة بموصل شفاف، مثل أكسيد القصدير الإنديوم. إن ITO الموجود على شاشة اللمس ملتصق بألواح زجاجية تعمل على ضغط البلورات السائلة. عند تنشيط الشاشة، يتم توليد شحنة إلكترونية، مما يتسبب في دوران البلورة السائلة.
تم تصميم تقنية الإدخال باللمس في البداية لدمج شاشة الإخراج مع شاشة الإدخال التي تعمل باللمس لتوفير تجربة مستخدم رسومية أكثر ملاءمة. بالإضافة إلى تقنية اللمس السعوي، توجد تقنيات أخرى تستخدم مبادئ تكنولوجية مختلفة لجمع مدخلات المستخدم من شاشات اللمس. تُستخدم السعة، كما يوحي الاسم، في شاشات اللمس السعوية لاكتشاف وجود اللمس البشري.
عند إعطاء جهد محدد، يحتاج المكثف الأساسي إلى بعض الوقت ليتم شحنه بالكامل قبل تفريغه عند فصل مصدر الجهد وتوصيل المكثف بالحوض. يتم ملاحظة هذه المدة الزمنية للشحن والتفريغ وتكون أكثر ثباتًا عند عدم إجراء أي تغييرات على الدائرة. تتغير فترة تفريغ الشحنة هذه مع تغير سعة الدائرة. هذا هو المفهوم الأساسي الأساسي لشاشات اللمس بالسعة.
عندما يلمس إصبع الإنسان الدائرة، تزداد السعة، مما يضيف مكثفًا آخر إلى النظام. البشر لديهم خصائص عازلة. يؤثر هذا المكثف الإضافي على أوقات الشحن والتفريغ للدائرة بالإضافة إلى السعة الإجمالية. ونتيجة لذلك، فإن الاختلافات في مدة تفريغ الشحنة عبر الدائرة ستشير إلى جهات اتصال المستخدم.
عادةً ما يتضمن ذلك وحدة تحكم دقيقة مخصصة تقوم بشحن الشاشة السعوية أثناء فحص الاختلافات في فترات الشحن والتفريغ في الدائرة. عندما تنحرف هذه القيمة عن القاعدة، يقوم المتحكم الدقيق بإبلاغ وحدة التحكم الرئيسية بأن المستخدم قد قدم المدخلات. يتم إنشاء شاشة لمس واضحة وشفافة من خلال الجمع بين طبقة موصلة من أكسيد القصدير الإنديوم (ITO) وطبقة عازلة زجاجية. عندما يلمس إصبع الإنسان هذا، فإنه يخلق مكثف، ويعمل جلد الإنسان كعازل، مما يؤثر على السعة الإجمالية للدائرة.
فيما يلي الأنواع المختلفة لشاشات اللمس السعوية:
السعة على السطح: توجد على أحد الجوانب طبقات رقيقة موصلة للجهد. إنه ذو دقة منخفضة ويستخدم بشكل شائع في الأكشاك.
اللمس السعوي المسقط (PCT): تستخدم هذه التقنية أنماط شبكة الأقطاب الكهربائية على الطبقات الموصلة المحفورة. يتمتع ببنية يمكن الاعتماد عليها ويستخدم بشكل متكرر في معاملات نقاط البيع.
السعة المتبادلة لمعاهدة التعاون بشأن البراءات: يتم توصيل المكثف بالجهد عند كل تقاطع للشبكة. أنها تمكن التفاعل اللمس المتعدد.
السعة الذاتية لمعاهدة التعاون بشأن البراءات: تتحكم أجهزة القياس الحالية في الأعمدة والصفوف الفردية. إنه يعمل بشكل جيد بإصبع واحد فقط ويوفر إشارة أقوى من السعة المتبادلة لمعاهدة التعاون بشأن البراءات.
يتم استخدام مثل هذا الاستشعار لقياس سمات العنصر دون التفاعل فعليًا مع الشيء لأن العازل الكهربائي القريب يعمل بمثابة سعة للدائرة. ونتيجة لذلك، يتم استخدام هذا المفهوم عندما لا يمكن لمس الكائن قيد التحقيق. ونتيجة لذلك، فإن شاشة اللمس السعوية هي في الأساس دائرة مكثفة تقوم بالشحن والتفريغ مع مراقبة التغيرات في أوقات الشحن والتفريغ. لقد تجاوزت تقنية شاشات اللمس الأكثر شيوعًا في العالم المقاومة. وفقًا للإحصاءات، تعمل التكنولوجيا السعوية على تشغيل أكثر من 90% من جميع شاشات اللمس التي يتم إنتاجها حاليًا. ومع ذلك، فإن تكنولوجيا السعة السطحية ليست سوى واحدة من العديد من التقنيات. تشبه أساسيات السعة السطحية تلك الخاصة بالتقنيات السعوية الأخرى. للعثور على أوامر اللمس، فإنه يولد مجالًا كهربائيًا ثابتًا ويقيسه. لاكتشاف تعليمات اللمس، تستخدم تقنية شاشة اللمس 'السعوية السطحية' مجالًا كهربائيًا وطبقة مغلفة موصلة. توجد طبقة عليا على شاشات اللمس مع خاصية السعة السطحية. هذه الطبقة العليا مغطاة بمادة موصلة. عند تنشيطها، تطبق شاشات اللمس السطحية السعوية جهدًا كهربيًا على الطبقة العليا. ونتيجة لذلك، عندما يتلامس الإصبع مع واجهة العرض أو يضغط عليها، يتم سحب بعض الجهد إلى الإصبع.
تتمتع شاشات اللمس ذات الأسطح السعوية بعمر افتراضي طويل. ونظرًا لأنها تستخدم مجالًا كهربائيًا لاكتشاف أوامر اللمس، فإنها لا تتعرض لنفس الانهيار والتدهور المبكر مثل تقنيات شاشات اللمس الأخرى، مثل شاشات المقاومة. وبطبيعة الحال، فإن تشغيل شاشات اللمس المقاومة ميكانيكي. لديهم عدة طبقات تضغط معًا لتعمل. تتميز شاشات اللمس السطحية بالسعة العالية بأنها متينة للغاية لأنها لا تحتوي على أي أجزاء متحركة.
اعتمادًا على الطراز، يمكن استخدام بعض شاشات اللمس السطحية مع القفازات. عادةً ما يلزم وجود جسم موصل، مثل الإصبع العاري، لتنفيذ أمر اللمس على شاشة تعمل باللمس سعوية. عند وجود جسم موصل، يمكن لشاشة اللمس السعوية معرفة متى وأين حدثت اللمسة عن طريق رسم بعض المجال الكهروستاتيكي للجهاز.
من ناحية أخرى، تسمح شاشات اللمس السطحية بالسعة، في كثير من الأحيان، باستخدام قفازات رقيقة. عند ارتداء قفازات رقيقة، يتم تمرير كمية صغيرة ولكن ملحوظة من الجهد بين الإصبع والجهاز ذي الصلة. لا تسمح غالبية شاشات اللمس السعوية الأخرى باستخدام القفازات. القفازات، مهما كانت خفيفة، ستوقف تدفق الكهرباء من الإصبع إلى الجهاز. ولحسن الحظ، لا تتأثر بعض شاشات اللمس السطحية بهذه المشكلة.
تكتشف السعة اللمس عن طريق استشعار الاختلافات في المجال الكهربائي (السعة)، بينما تكتشف المقاومة اللمس عن طريق الضغط على الطبقة العلوية والسفلية معًا. بالنسبة للهواتف الذكية والأجهزة اللوحية، غالبًا ما تُفضل شاشات العرض السعوية على شاشات المقاومة. اللمس السعوي المسقط، المعروف أيضًا باسم PCT أو PCAP، هو نوع من تكنولوجيا استشعار اللمس السعوي. في جهاز تقليدي يعمل باللمس بالسعة، يتم دمج لوح من الزجاج مع صفوف وأعمدة متقاطعة من مادة موصلة. اعتمادًا على الشركة المصنعة، يتم إنشاء شبكات المصفوفة هذه عن طريق حفر صفوف أو أعمدة في طبقة موصلة أو تشكيل شكل من طبقتين مختلفتين من المواد الموصلة. الفروق بين هذين النهجين بسيطة وليس لها تأثير يذكر على مدى جودة أداء الجهاز. يتم استخدام الشبكة الموصلة بواسطة أجهزة تعمل باللمس سعوية مسقطة لتطبيق شحنة كهروستاتيكية متسقة عبر الصفوف والأعمدة المقابلة. نظرًا لأن الشبكة مصنوعة من مادة موصلة، فإنها تسمح بحركة الشحنات الكهروستاتيكية بسهولة ودون قيود. يتم استخدام هذه الشحنة بواسطة الأجهزة السعوية المسقطة لاكتشاف جهة الاتصال. تكتشف شاشات اللمس السعوية المسقطة اللمس بنفس الطريقة التي تعمل بها شاشات اللمس السعوية التقليدية، وذلك باستخدام الشحنة الكهربائية التي يولدها جسم المستخدم. يكتشف الجهاز تشوهًا في المجال الكهروستاتيكي ناتجًا عن ملامسة الإصبع للواجهة كتغيير في السعة. وبسبب المصفوفة الشبيهة بالشبكة من الصفوف والأعمدة المتقاطعة، يمكن للجهاز تحديد متى وأين حدثت اللمسة. عندما يلمس المستخدم واجهة الجهاز في المنتصف، تلتف الصفوف والأعمدة في هذه المنطقة. تتيح هذه المنطقة الملتوية للجهاز تحديد مكان حدوث اللمس.
إحدى فوائد تقنية شاشة اللمس السعوية المتوقعة هي تكلفتها المنخفضة. ونظرًا لأن الطبقة العليا مصنوعة من الزجاج، فهي أقل تكلفة من الأجهزة ذات شاشات اللمس المقاومة. يمكن استخدام شاشة اللمس السعوية المسقطة، على عكس جهاز السعة النموذجي، بإصبع يرتدي قفازًا أو قلمًا.
متانة فوائد الاستشعار اللمسي السعوي الإسقاطي: إحدى المزايا الرئيسية لشاشات PCT هي قوتها ومتانتها. سيتم استخدام شاشة اللمس على نطاق واسع في التطبيقات التجارية. لا تمثل بقع الأوساخ وبصمات الأصابع مشكلة بالنسبة لشاشة اللمس السعوية التي تم اختيارها وتصنيعها بشكل صحيح. علاوة على ذلك، نظرًا لعدم احتوائها على مكونات متحركة، ولا طبقات أمامية، وبصريات/محولات طاقة مثبتة (على عكس جميع تقنيات اللمس الأخرى)، يجب أن تستمر شاشات اللمس السعوية المسقطة طوال عمر الجهاز أو النظام، خاصة عند اختيارها وتصميمها بعناية لتلبية متطلبات التطبيق.
وبالمثل، ما لم تتضرر المصفوفة الموصلة الموجودة في الخلف، فيجب أن تستمر شاشة اللمس السعوية المخدوشة في العمل بشكل طبيعي. تسمح هذه الميزة بمواصلة قياس تغيرات المجال الكهربائي حتى في حالة تلفه.
الاستخدام الطبيعي: شاشة اللمس السعوية هي تقنية لمس حساسة للغاية ولا تستجيب إلا للإصبع أو القلم الموصل (مما يجعل 'اللمسات الزائفة' غير محتملة). وهذا هو أحد الأسباب الرئيسية لانتشار التكنولوجيا من الإلكترونيات الاستهلاكية إلى التطبيقات التجارية والصناعية. على الرغم من أن الأجسام الجامدة التي تلامس شاشة اللمس البصرية أو الصوتية يمكن أن تسبب مشاكل (المطر، وأوراق الشجر، وربطات العنق، والأصفاد، وما إلى ذلك)، فإن شاشات اللمس السعوية تتطلب ضغطًا أقل بكثير من شاشات اللمس المقاومة.
وضوح الصورة: نظرًا لأنها مصنوعة من زجاج شفاف غير مطلي مع مصفوفة من الموصلات الصغيرة على الوجه الخلفي، فإن شاشات اللمس السعوية المسقطة عادةً ما توفر صورة ذات جودة أعلى من معظم تقنيات اللمس الأخرى. ونتيجة لذلك، تعد اللوحات السعوية مناسبة بشكل جيد لشاشات OLED وأحدث شاشات العرض عالية الوضوح وUHD.
يتم تضمين تقنية شاشة اللمس ذات السعة المتبادلة في تقنية السعة المسقطة. من ناحية أخرى، تختلف السعة المتبادلة عن السعة المسقطة التقليدية من حيث أنها تولد السعة على شبكة من الأعمدة والصفوف. عندما يتم الاتصال بجهازين يعملان باللمس، يتم تمرير جزء من التيار الكهربائي المتدفق بين الأعمدة والصفوف المجاورة إلى الإصبع، مما يقلل من السعة عند تقاطع الشبكة المحدد.
تشكل شاشات اللمس ذات السعة المتبادلة مكثفًا عندما تجتمع الأعمدة والصفوف معًا. ونتيجة لذلك، سيتم عرض 224 مكثفًا على شاشة تعمل باللمس ذات سعة متبادلة مكونة من 14 عمودًا و16 صفًا. يؤدي لمس الشاشة بشكل طبيعي إلى تقليل السعة عند التقاطع القريب.
نظرًا لأنه يتم إنشاء السعة المتبادلة على الشبكات، فإن شاشات اللمس ذات السعة المتبادلة قد تسمح بلمسات متعددة. بمعنى آخر، يمكن بدء الأمر عن طريق النقر أو لمس موقعين أو أكثر على جهاز يعمل باللمس ذو سعة متبادلة. تفتح أوامر اللمس المتعدد عالمًا جديدًا تمامًا من إمكانيات الأوامر. على سبيل المثال، اعتمادًا على طريقة لمس الشاشة، من الممكن التكبير أو التصغير. وبطبيعة الحال، تدعم تقنيات شاشات اللمس الأخرى إلى جانب السعة المتبادلة أوامر اللمس المتعدد. تتيح السعة الذاتية الاستخدام المتزامن لنقطتي اتصال أو أكثر.
توفر السعة المتبادلة، مثل جميع الأنواع الأخرى من تقنية شاشات اللمس ذات السعة المتوقعة، حساسية عالية للمس ودقة لمس عالية. ونتيجة لذلك، لهذه الأسباب وغيرها، غالبًا ما يتم تفضيل شاشات اللمس ذات السعة المسقطة على شاشات اللمس ذات السعة السطحية.
تختلف شاشات اللمس السعوية المسقطة عن شاشات اللمس السعوية السطحية بعدة طرق. كلاهما يستخدم السعة لاكتشاف أوامر اللمس ولكن بطرق مختلفة.
تتضمن شاشات اللمس السعوية المسقطة معالجة ذكية. لديهم أجهزة استشعار تعمل باللمس ذات حساسية عالية لاكتشاف أوامر اللمس. ومن ناحية أخرى، فإن تكلفة التكنولوجيا السعوية المتوقعة تعتبر عيبًا. عادةً ما تكون شاشات اللمس السعوية الخاصة بالإسقاط أكثر تكلفة من شاشات اللمس السعوية السطحية.
