Vistas: 206 Autor: Reshine Hora de publicación: 2023-09-08 Origen: Sitio
Este artículo repasará en detalle las pantallas táctiles capacitivas.
Los siguientes temas se tratarán en detalle en el artículo:
1. ¿Qué es una pantalla táctil capacitiva?
2. El funcionamiento de las pantallas táctiles capacitivas.
3. Tipos de pantalla táctil capacitiva
Una pantalla táctil capacitiva es la pantalla de un dispositivo que utiliza la presión de los dedos para interactuar. Los dispositivos portátiles con pantalla táctil capacitiva generalmente se conectan a redes o computadoras a través de una arquitectura que puede admitir una amplia gama de componentes, incluidos teléfonos móviles, asistentes digitales personales y sistemas de navegación por satélite. El tacto humano es un conductor eléctrico que energiza y activa el campo electrostático de la pantalla táctil capacitiva. Por otro lado, se pueden utilizar lápices ópticos especiales o guantes que generen electricidad estática. Las tabletas, los teléfonos inteligentes y las computadoras todo en uno son ejemplos de dispositivos de entrada con pantalla táctil capacitiva.
La pantalla táctil capacitiva (ITO) está compuesta por una capa de vidrio que se asemeja a un aislante y está cubierta por un conductor transparente, como el óxido de indio y estaño. El ITO de la pantalla táctil está adherido a placas de vidrio que comprimen cristales líquidos. Cuando se activa la pantalla, se genera una carga electrónica que hace que el cristal líquido gire.
La tecnología de entrada táctil se diseñó inicialmente para combinar la pantalla de salida con la pantalla táctil de entrada para proporcionar una experiencia gráfica de usuario más conveniente. Además de la tecnología táctil capacitiva, existen otras tecnologías que utilizan diferentes principios tecnológicos para recopilar la información del usuario desde las pantallas táctiles. La capacitancia, como su nombre lo indica, se utiliza en pantallas táctiles capacitivas para detectar la presencia del tacto humano.
Cuando se le aplica un voltaje específico, un capacitor básico requiere algo de tiempo para cargarse completamente antes de descargarse cuando se desconecta la fuente de voltaje y el capacitor se conecta a un disipador. Esta duración del tiempo de carga y descarga se observa y es más constante cuando no se realizan cambios en el circuito. Este período de carga-descarga cambia a medida que cambia la capacitancia del circuito. Este es el concepto fundamental en el que se basan las pantallas táctiles capacitivas.
Cuando un dedo humano toca el circuito, la capacitancia aumenta, agregando otro capacitor al sistema. Los humanos tenemos propiedades dieléctricas. Este condensador adicional afecta los tiempos de carga y descarga del circuito, así como su capacitancia general. Como resultado, las variaciones en la duración de carga y descarga a lo largo del circuito indicarán contactos del usuario.
Normalmente, esto implica un microcontrolador dedicado que carga la pantalla capacitiva mientras examina las variaciones en los períodos de carga y descarga del circuito. Cuando este valor se desvía de la norma, el microcontrolador informa al controlador principal que el usuario ha proporcionado información. Se crea una pantalla táctil clara y transparente combinando una capa conductora de óxido de indio y estaño (ITO) y una capa aislante de vidrio. Cuando un dedo humano toca esto, se crea un condensador y la piel humana actúa como dieléctrico, afectando la capacitancia general del circuito.
Los siguientes son los diferentes tipos de pantallas táctiles capacitivas:
Capacitancia en la superficie: por un lado se encuentran finas capas conductoras de tensión. Tiene baja resolución y se usa comúnmente en quioscos.
Toque capacitivo proyectado (PCT): esta tecnología utiliza patrones de rejilla de electrodos en capas conductoras grabadas. Tiene una arquitectura confiable y se utiliza con frecuencia en transacciones de puntos de venta.
Capacitancia mutua PCT: un condensador está conectado por voltaje en cada intersección de la red. Permite la interacción multitáctil.
Autocapacitancia PCT: los medidores de corriente controlan las columnas y filas individuales. Funciona bien con un solo dedo y proporciona una señal más fuerte que la capacitancia mutua PCT.
Esta detección se utiliza para medir los atributos de un elemento sin interactuar realmente con él porque el dieléctrico cercano actúa como capacitancia para el circuito. En consecuencia, este concepto se utiliza cuando el objeto que se investiga no se puede tocar. Como resultado, la pantalla táctil capacitiva es esencialmente un circuito de condensador que se carga y descarga al mismo tiempo que monitorea los cambios en los tiempos de carga y descarga. La tecnología de pantalla táctil más popular del mundo ha superado a la resistiva. Según las estadísticas, la tecnología capacitiva está presente en más del 90% de todas las pantallas táctiles que se fabrican actualmente. Sin embargo, la tecnología capacitiva de superficie es sólo una de muchas. Los fundamentos capacitivos de superficie son similares a los de otras tecnologías capacitivas. Para encontrar comandos táctiles, genera un campo eléctrico constante y lo mide. Para detectar instrucciones táctiles, la tecnología de pantalla táctil 'capacitiva de superficie' utiliza un campo eléctrico y una capa recubierta conductora. Una capa superior está presente en las pantallas táctiles con una función capacitiva de superficie. Esta capa superior está cubierta con una sustancia conductora. Cuando se activan, las pantallas táctiles capacitivas de superficie aplican un voltaje a la capa superior. Como resultado, cuando el dedo entra en contacto con la interfaz de pantalla o la presiona, parte del voltaje pasa al dedo.
Las pantallas táctiles de superficie capacitiva tienen una larga vida útil. Debido a que utilizan un campo eléctrico para detectar comandos táctiles, no están sujetos a la misma avería y deterioro temprano que otras tecnologías de pantalla táctil, como la resistiva. Por supuesto, el funcionamiento de las pantallas táctiles resistivas es mecánico. Tienen varias capas que se presionan entre sí para funcionar. Las pantallas táctiles capacitivas de superficie son extremadamente duraderas porque no tienen partes móviles.
Dependiendo del modelo, algunas pantallas táctiles capacitivas de superficie se pueden utilizar con guantes. Normalmente se requiere un objeto conductor, como un dedo desnudo, para ejecutar un comando táctil en una pantalla táctil capacitiva. Cuando hay presente un objeto conductor, la pantalla táctil capacitiva puede indicar cuándo y dónde se produjo el toque dibujando parte del campo electrostático del dispositivo.
Por el contrario, las pantallas táctiles capacitivas de superficie a menudo permiten el uso de guantes finos. Cuando se usan guantes finos, se pasa una cantidad pequeña pero perceptible de voltaje entre un dedo y el dispositivo correspondiente. La mayoría de otras pantallas táctiles capacitivas no permiten el uso de guantes. Los guantes, por ligeros que sean, detendrán el flujo de electricidad del dedo al dispositivo. Afortunadamente, algunas pantallas táctiles capacitivas de superficie no se ven afectadas por este problema.
El capacitivo detecta el tacto al detectar variaciones en el campo eléctrico (capacitancia), mientras que el resistivo detecta el tacto presionando una capa superior e inferior juntas. Para teléfonos inteligentes y tabletas, las pantallas capacitivas suelen preferirse a las pantallas resistivas. El tacto capacitivo proyectado, también conocido como PCT o PCAP, es un tipo de tecnología de detección táctil capacitiva. En un dispositivo de pantalla táctil capacitiva proyectada convencional, se incrusta una lámina de vidrio con filas y columnas de material conductor que se cruzan. Dependiendo del fabricante, estas rejillas de matriz se crean grabando filas o columnas en una capa conductora o formando una forma a partir de dos capas diferentes de material conductor. Las distinciones entre estos dos enfoques son menores y tienen poca relación con el rendimiento del dispositivo. La rejilla conductora es utilizada por dispositivos de pantalla táctil capacitiva proyectada para aplicar una carga electrostática constante en las filas y columnas correspondientes. Debido a que la rejilla está hecha de material conductor, permite un movimiento fácil y sin restricciones de la carga electrostática. Esta carga es utilizada por dispositivos capacitivos proyectados para detectar contacto. Las pantallas táctiles capacitivas proyectadas detectan el tacto de la misma manera que lo hacen las pantallas táctiles capacitivas convencionales, utilizando la carga eléctrica generada por el propio cuerpo del usuario. El dispositivo detecta una distorsión del campo electrostático causada por el contacto del dedo desnudo con la interfaz como un cambio en la capacitancia. Debido a la matriz en forma de cuadrícula de filas y columnas que se cruzan, el dispositivo puede determinar cuándo y dónde ocurrió el toque. Cuando el usuario toca la interfaz del dispositivo en el centro, las filas y columnas de esta área se deforman. Esta región deformada permite al dispositivo determinar dónde se produjo el toque.
Uno de los beneficios de la tecnología de pantalla táctil capacitiva proyectada es su bajo costo. Debido a que la capa superior está hecha de vidrio, es menos costosa que los dispositivos con pantalla táctil resistiva. Una pantalla táctil capacitiva proyectada, a diferencia de un dispositivo de capacitancia típico, se puede utilizar con un dedo enguantado o con un lápiz óptico.
Durabilidad de los beneficios de la detección táctil capacitiva proyectiva: Una de las principales ventajas de las pantallas PCT es su resistencia y durabilidad. Una pantalla táctil se utilizará ampliamente en aplicaciones comerciales. La suciedad y las manchas de huellas dactilares no son un problema para una pantalla táctil capacitiva que ha sido elegida y construida correctamente. Además, debido a que no tienen componentes móviles, ni revestimientos frontales ni ópticas/transductores montados (a diferencia de todas las demás tecnologías táctiles), las pantallas táctiles capacitivas proyectadas deben durar toda la vida útil del dispositivo o sistema, especialmente cuando se eligen y diseñan cuidadosamente para cumplir con los requisitos de la aplicación.
De manera similar, a menos que la matriz conductora adjunta en la parte posterior esté dañada, una pantalla táctil capacitiva rayada debería seguir funcionando normalmente. Esta característica le permite continuar midiendo cambios en el campo eléctrico incluso cuando está dañado.
Uso natural: una pantalla táctil capacitiva es una tecnología táctil muy sensible que sólo responde a un dedo o un lápiz conductor (lo que hace que los 'falsos toques' sean poco probables). Ésta es una de las razones principales por las que la tecnología se ha extendido desde la electrónica de consumo hasta las aplicaciones comerciales e industriales. Aunque los objetos inanimados que tocan una pantalla táctil óptica o acústica pueden causar problemas (lluvia, hojas, corbatas, puños, etc.), las pantallas táctiles capacitivas requieren mucha menos presión que las pantallas táctiles resistivas.
Claridad de imagen: debido a que están hechas de vidrio transparente sin recubrimiento con una matriz de pequeños conductores en la cara posterior, las pantallas táctiles capacitivas proyectadas generalmente brindan una imagen de mayor calidad que la mayoría de las otras tecnologías táctiles. Como resultado, los paneles capacitivos son una buena combinación para OLED y las últimas pantallas UHD y de alta definición.
La tecnología de pantalla táctil de capacitancia mutua se incluye en la tecnología de capacitancia proyectada. La capacitancia mutua, por otro lado, difiere de la capacitancia proyectada convencional en que genera capacitancia en una cuadrícula de columnas y filas. Cuando dos dispositivos de pantalla táctil entran en contacto, una parte de la corriente eléctrica que fluye entre las columnas y filas adyacentes pasa al dedo, lo que reduce la capacitancia en esa intersección de la red en particular.
Las pantallas táctiles de capacitancia mutua forman un condensador cuando se juntan columnas y filas. Como resultado, se mostrarían 224 condensadores en una pantalla táctil de capacitancia mutua de 14 columnas por 16 filas. Tocar la pantalla naturalmente reduce la capacitancia en la intersección cercana.
Debido a que la capacitancia mutua se genera en las redes, las pantallas táctiles de capacitancia mutua pueden permitir múltiples toques. En otras palabras, se puede iniciar un comando tocando o tocando dos o más ubicaciones en un dispositivo de pantalla táctil de capacitancia mutua. Los comandos multitáctiles abren un mundo completamente nuevo de posibilidades de comando. Por ejemplo, dependiendo de cómo se toque la pantalla, es posible acercar o alejar la imagen. Por supuesto, otras tecnologías de pantalla táctil además de la capacitancia mutua admiten comandos multitáctiles. La autocapacitancia permite el uso simultáneo de dos o más puntos de contacto.
La capacitancia mutua, como todos los demás tipos de tecnología de pantalla táctil de capacitancia proyectada, proporciona alta sensibilidad táctil y alta precisión táctil. Como resultado, por estas y otras razones, las pantallas táctiles de capacitancia proyectada se prefieren con frecuencia a las pantallas táctiles de capacitancia de superficie.
En varios aspectos, las pantallas táctiles capacitivas proyectadas se diferencian de las pantallas táctiles capacitivas de superficie. Ambos usan capacitancia para detectar comandos táctiles pero de diferentes maneras.
Las pantallas táctiles capacitivas proyectadas incluyen procesamiento inteligente. Disponen de sensores táctiles de alta sensibilidad para detectar comandos táctiles. Por el contrario, el coste de la tecnología capacitiva prevista es una desventaja. Las pantallas táctiles capacitivas de proyección suelen ser más caras que las pantallas táctiles capacitivas de superficie.
