Visualizzazioni: 206 Autore: Reshine Orario di pubblicazione: 2023-09-08 Origine: Sito
Questo articolo esaminerà in dettaglio i touch screen capacitivi.
Nell’articolo verranno trattati in dettaglio i seguenti argomenti:
1. Cos'è un touch screen capacitivo?
2. Il funzionamento dei touch screen capacitivi
3. Tipi di touchscreen capacitivo
Un touch screen capacitivo è lo schermo di un dispositivo che utilizza la pressione delle dita per interagire. I dispositivi touchscreen capacitivi portatili si collegano generalmente a reti o computer tramite un'architettura in grado di supportare un'ampia gamma di componenti, inclusi telefoni cellulari, assistenti digitali personali e sistemi di navigazione satellitare. Il tocco umano è un conduttore elettrico che energizza e attiva il campo elettrostatico del touch screen capacitivo. Si possono invece utilizzare penne stilo o guanti speciali che generano elettricità statica. Tablet PC, smartphone e computer all-in-one sono esempi di dispositivi di input touchscreen capacitivi.
Il touch screen capacitivo (ITO) è composto da uno strato di vetro che assomiglia a un isolante ed è ricoperto da un conduttore trasparente, come l'ossido di indio-stagno. L'ITO sul touch screen aderisce a lastre di vetro che comprimono i cristalli liquidi. Quando lo schermo viene attivato, viene generata una carica elettronica che fa ruotare i cristalli liquidi.
La tecnologia di input touch è stata inizialmente progettata per combinare il display di output con il touch screen di input per fornire un'esperienza utente grafica più comoda. Oltre alla tecnologia touch capacitiva, esistono altre tecnologie che utilizzano principi tecnologici diversi per raccogliere l'input dell'utente dai touch screen. La capacità, come suggerisce il nome, viene utilizzata nei touch screen capacitivi per rilevare la presenza del tocco umano.
Quando viene data una tensione specifica, un condensatore di base richiede un po' di tempo per caricarsi completamente prima di scaricarsi quando la sorgente di tensione è disconnessa e il condensatore è collegato a un dissipatore. Questa durata del tempo di carica e scarica viene rispettata ed è più costante quando non vengono apportate modifiche al circuito. Questo periodo di carica-scarica cambia al variare della capacità del circuito. Questo è il concetto fondamentale alla base dei touch screen capacitivi.
Quando un dito umano tocca il circuito, la capacità aumenta, aggiungendo un altro condensatore al sistema. Gli esseri umani hanno proprietà dielettriche. Questo condensatore aggiuntivo influisce sui tempi di carica e scarica del circuito nonché sulla sua capacità complessiva. Di conseguenza, le variazioni nella durata di carica-scarica attraverso il circuito indicheranno i contatti dell'utente.
In genere, ciò comporta un microcontrollore dedicato che carica lo schermo capacitivo esaminando le variazioni nei periodi di carica-scarica del circuito. Quando questo valore si discosta dalla norma, il microcontrollore informa il controller principale che l'utente ha fornito l'input. Un display touchscreen chiaro e trasparente viene creato combinando uno strato conduttivo di ossido di indio-stagno (ITO) e uno strato isolante di vetro. Quando un dito umano lo tocca, si crea un condensatore e la pelle umana agisce come un dielettrico, influenzando la capacità complessiva del circuito.
Di seguito sono riportati i diversi tipi di touchscreen capacitivi:
Capacità in superficie: da un lato si trovano sottili strati conduttori di tensione. Ha una bassa risoluzione ed è comunemente usato nei chioschi.
Tocco capacitivo proiettato (PCT): questa tecnologia utilizza modelli di griglia di elettrodi su strati conduttivi incisi. Ha un'architettura affidabile ed è spesso utilizzato nelle transazioni nei punti vendita.
Capacità reciproca PCT: un condensatore è collegato tramite tensione ad ogni intersezione della griglia. Consente l'interazione multi-touch.
PCT Self Capacitance: i misuratori di corrente controllano le singole colonne e righe. Funziona bene con un solo dito e fornisce un segnale più forte della capacità reciproca del PCT.
Un rilevamento di questo tipo viene utilizzato per misurare gli attributi dell'oggetto senza interagire effettivamente con l'oggetto perché il dielettrico vicino agisce come capacità per il circuito. Di conseguenza, questo concetto viene utilizzato quando l'oggetto in esame non può essere toccato. Di conseguenza, il touch screen capacitivo è essenzialmente un circuito di condensatori che si carica e scarica monitorando allo stesso tempo le variazioni dei tempi di carica-scarica. La tecnologia touchscreen più popolare al mondo ha superato quella resistiva. Secondo le statistiche, la tecnologia capacitiva alimenta oltre il 90% di tutti i touch screen attualmente in produzione. Tuttavia, la tecnologia capacitiva di superficie è solo una delle tante. I fondamentali capacitivi di superficie sono simili a quelli di altre tecnologie capacitive. Per trovare i comandi touch, genera un campo elettrico coerente e lo misura. Per rilevare le istruzioni tattili, la tecnologia touch screen 'capacitiva di superficie' utilizza un campo elettrico e uno strato con rivestimento conduttivo. Uno strato superiore è presente sui touch screen con una funzione capacitiva di superficie. Questo strato superiore è ricoperto da una sostanza conduttiva. Quando attivati, i touch screen capacitivi di superficie applicano una tensione allo strato superiore. Di conseguenza, quando il dito entra in contatto o preme l'interfaccia del display, parte della tensione viene assorbita dal dito.
I touch screen con superficie capacitiva hanno una lunga durata. Poiché utilizzano un campo elettrico per rilevare i comandi tattili, non sono soggetti agli stessi guasti e deterioramenti precoci di altre tecnologie touch screen, come quella resistiva. Naturalmente, il funzionamento dei touch screen resistivi è meccanico. Hanno diversi strati che si uniscono per funzionare. I touch screen capacitivi di superficie sono estremamente durevoli perché non hanno parti mobili.
A seconda del modello, alcuni touch screen capacitivi di superficie possono essere utilizzati con i guanti. Normalmente è necessario un oggetto conduttivo, come un dito nudo, per eseguire un comando tattile su un touch screen capacitivo. Quando è presente un oggetto conduttivo, il touch screen capacitivo può indicare quando e dove si è verificato il tocco assorbendo parte del campo elettrostatico del dispositivo.
I touch screen capacitivi di superficie, invece, spesso consentono l'uso di guanti sottili. Quando si indossano guanti sottili, una piccola ma percettibile quantità di tensione viene trasmessa tra un dito e il relativo dispositivo. La maggior parte degli altri touch screen capacitivi non consente l'uso dei guanti. I guanti, non importa quanto leggeri, interromperanno il flusso di elettricità dal dito al gadget. Fortunatamente, alcuni touch screen capacitivi di superficie non sono interessati da questo problema.
Il capacitivo rileva il tocco rilevando le variazioni nel campo elettrico (capacità), mentre il resistivo rileva il tocco premendo insieme uno strato superiore e uno inferiore. Per smartphone e tablet, i display capacitivi sono spesso preferiti rispetto ai display resistivi. Il tocco capacitivo proiettato, noto anche come PCT o PCAP, è un tipo di tecnologia di rilevamento del tocco capacitivo. In un dispositivo touchscreen capacitivo proiettato convenzionale, una lastra di vetro è incorporata con righe e colonne intersecanti di materiale conduttivo. A seconda del produttore, queste griglie a matrice vengono create incidendo righe o colonne in uno strato conduttivo o formando una forma da due diversi strati di materiale conduttivo. Le distinzioni tra questi due approcci sono minori e hanno poca influenza sulle prestazioni del dispositivo. La griglia conduttiva viene utilizzata dai dispositivi touchscreen capacitivi proiettati per applicare una carica elettrostatica coerente attraverso le righe e le colonne corrispondenti. Poiché la griglia è realizzata in materiale conduttivo, consente il movimento facile e senza restrizioni della carica elettrostatica. Questa carica viene utilizzata dai dispositivi capacitivi proiettati per rilevare il contatto. I touch screen capacitivi proiettati rilevano il tocco nello stesso modo dei touch screen capacitivi convenzionali, utilizzando la carica elettrica generata dal corpo dell'utente. Il dispositivo rileva una distorsione del campo elettrostatico causata dal contatto con le dita nude dell'interfaccia come una variazione di capacità. Grazie alla disposizione a griglia di righe e colonne che si intersecano, il dispositivo può determinare quando e dove si è verificato il tocco. Quando l'utente tocca l'interfaccia del dispositivo al centro, le righe e le colonne in quest'area si deformano. Questa regione deformata consente al dispositivo di determinare dove si è verificato il tocco.
Uno dei vantaggi della tecnologia touchscreen capacitivo proiettato è il suo basso costo. Poiché lo strato superiore è in vetro, è meno costoso dei dispositivi touchscreen resistivi. Un touch screen capacitivo proiettato, a differenza di un tipico dispositivo capacitivo, può essere utilizzato con un dito guantato o uno stilo.
Durata dei vantaggi del rilevamento tattile capacitivo proiettivo: uno dei principali vantaggi degli schermi PCT è la loro resistenza e durata. Un touch screen sarà ampiamente utilizzato nelle applicazioni commerciali. Sporco e impronte digitali non sono un problema per un touch screen capacitivo scelto e costruito correttamente. Inoltre, poiché non hanno componenti mobili, rivestimenti frontali e ottiche/trasduttori montati (a differenza di tutte le altre tecnologie touch), i touch screen capacitivi proiettati dovrebbero durare l'intera vita del dispositivo o del sistema, soprattutto se scelti e progettati con cura per soddisfare i requisiti dell'applicazione.
Allo stesso modo, a meno che la matrice conduttiva attaccata sul retro non sia danneggiata, un touch screen capacitivo graffiato dovrebbe continuare a funzionare normalmente. Questa caratteristica gli consente di continuare a misurare le variazioni del campo elettrico anche se danneggiato.
Utilizzo naturale: un touch screen capacitivo è una tecnologia tattile molto sensibile che risponde solo a un dito o a uno stilo conduttivo (il che rende improbabili i 'falsi tocchi'). Questo è uno dei motivi principali per cui la tecnologia si è diffusa dall’elettronica di consumo alle applicazioni commerciali e industriali. Sebbene gli oggetti inanimati che toccano un touchscreen ottico o acustico possano causare problemi (pioggia, foglie, cravatte, polsini, ecc.), i touchscreen capacitivi richiedono una pressione molto inferiore rispetto ai touchscreen resistivi.
Chiarezza dell'immagine: poiché sono realizzati in vetro trasparente e non rivestito con una matrice di piccoli conduttori sul retro, i touch screen capacitivi proiettati forniscono in genere un'immagine di qualità superiore rispetto alla maggior parte delle altre tecnologie touch. Di conseguenza, i pannelli capacitivi si adattano bene agli OLED e ai più recenti display ad alta definizione e UHD.
La tecnologia touchscreen a capacità reciproca è inclusa nella tecnologia a capacità proiettata. La capacità reciproca, d'altro canto, differisce dalla capacità proiettata convenzionale in quanto genera capacità su una griglia di colonne e righe. Quando due dispositivi touch screen vengono messi in contatto, una parte della corrente elettrica che scorre tra le colonne e le righe adiacenti viene trasmessa al dito, riducendo la capacità in quella particolare intersezione della griglia.
I touch screen a capacità reciproca formano un condensatore quando colonne e righe si uniscono. Di conseguenza, 224 condensatori verrebbero visualizzati su un touch screen a capacità reciproca con 14 colonne e 16 righe. Toccando il display si riduce naturalmente la capacità all'incrocio vicino.
Poiché la capacità reciproca viene generata sulle griglie, i touch screen a capacità reciproca possono consentire tocchi multipli. In altre parole, un comando può essere avviato toccando due o più posizioni su un dispositivo touchscreen a capacità reciproca. I comandi multi-touch aprono un mondo completamente nuovo di possibilità di comando. Ad esempio, a seconda del modo in cui viene toccato lo schermo, è possibile eseguire lo zoom avanti o indietro. Naturalmente, altre tecnologie touchscreen oltre alla capacità reciproca supportano i comandi multi-touch. L'autocapacità consente l'uso simultaneo di due o più punti di contatto.
La capacità reciproca, come tutti gli altri tipi di tecnologia touch screen a capacità proiettata, fornisce sia un'elevata sensibilità al tocco che un'elevata precisione del tocco. Di conseguenza, per questi e altri motivi, i touch screen a capacità proiettata sono spesso preferiti rispetto ai touch screen a capacità superficiale.
In diversi modi, i touch screen capacitivi proiettati differiscono dai touch screen capacitivi di superficie. Entrambi utilizzano la capacità per rilevare i comandi tattili, ma in modi diversi.
I touch screen capacitivi proiettati includono un'elaborazione intelligente. Hanno sensori tattili ad alta sensibilità per rilevare i comandi tattili. Uno svantaggio è invece il costo della prevista tecnologia capacitiva. I touch screen capacitivi a proiezione sono in genere più costosi dei touch screen capacitivi di superficie.
