Resistive touchskærme var blandt de første touchskærme, der så udbredt tilpasning. Deres enkle konstruktion og relative omkostningseffektivitet gjorde dem til et almindeligt syn inden for teknologisk udstyr i visse industrier. Det er dog ikke altid klart for alle, hvordan disse touchskærme fungerer.
En resistiv touchskærm er en touchskærm, der bruger to lag, belagt med en ledende metalforbindelse og adskilt af afstandspunkter for at registrere berøring. Når de to lag rører hinanden, måler systemet spændingen i det pågældende sted, hvorefter det kan bestemme x- og y-koordinaterne for berøringen.
I denne artikel gennemgår vi alt, hvad du behøver at vide om disse touchskærmes anatomi, og præcis hvordan de måler berøringsinput. Vi vil også diskutere almindelige undertyper af resistive touchskærme, og hvordan de sammenlignes med mere moderne alternativer.
Anatomi
En typisk resistiv touchskærm består af fire lag, som er adskilt af afstandspunkter og forbundet med elektriske forbindelser. Nedenfor finder du en beskrivelse af hvert af disse lag.
Øverste lag
Det øverste lag på en resistiv berøringsskærm er typisk lavet af et tyndt, fleksibelt materiale såsom PET (polyethylenterephthalat) eller PEN (polyethylennaphthalat). Dette lag er gennemsigtigt og fungerer som den overflade, som brugerne fysisk rører ved.
Afstandspunkter
Under det øverste lag er der små afstandspunkter eller et gittermønster lavet af isolerende materiale som glas eller akryl. Disse prikker hjælper med at opretholde et ensartet mellemrum mellem det øverste og nederste lag, når der ikke påføres tryk. Mængden af tryk, der er nødvendig for at forårsage en ''berøringshændelse,'' bestemmes i høj grad af mellemrummet mellem og størrelsen af disse punkter.
Ledende lag (ITO)
Under og over afstandspunkterne/gitteret er ledende lag typisk lavet af et gennemsigtigt materiale kaldet indiumtinoxid (ITO), som er en ledende metalforbindelse. Disse lag er belagt på undersiden af det øverste lag og oven på underlaget.
Nederste lag (substrat)
Det nederste lag fungerer som en stabil base for touchskærmens sammensætning. Det giver strukturel støtte og fungerer som et fundament for de ledende lag. Ofte er dette glas.
Elektriske forbindelser
Hvert ledende lag er forbundet til touchskærm-controlleren via elektriske forbindelser. Der er en controller, som er nødvendig for at ''læse'' input fra det elektriske system for præcist at identificere berøringspunktet.
Ydermere er der modstående par af samleskinner i 4-leder og 8-leder resistive touchskærme. Hver samleskinne indeholder et par elektriske ledninger, som er forbundet til controlleren. De er nødvendige for at måle berøringsinput.
På den anden side har 5-leder touchskærme ikke samleskinner, men bruger elektroder, som er placeret på hvert hjørne af underlaget. Disse elektroder er forbundet med ledninger langs omkredsen af bundlaget. Disse touchskærme har også en 5. ledning, som er integreret i det øverste PET-lag.
Typer af resistive touchskærme
Gennem årene har resistive touchskærme fået adskillige tilpasninger. De fire mest almindelige er nævnt nedenfor.
4-leder
4-leder touchskærme har to ledninger på venstre side af det øverste PET-lag og to ledninger på højre side, hvert par omtales som en samleskinne. Det nederste glaslag har desuden to tråde på undersiden og to på oversiden. Disse ledninger kaldes X+ (venstre), X- (højre), Y+ (øverst) og Y- (nederst).
En konstant spændingsforskel påføres ITO-laget på det øverste ark. Forestil dig for eksempel, at 5V påføres den venstre ledning (X+) og 0V på den højre ledning (X-). Når det øverste og nederste lag rører hinanden, registreres en spænding på 2,5V i midten. Dette fortæller systemet, at x-koordinaten er i midten af skærmen. Den samme proces bruges til at finde y-koordinaten med Y+ og Y- ledningerne. Spændingsrækkefølgen kan vendes afhængigt af systemopsætningen.
5-leder
5-leder resistive touchskærme er forskellige ved, at de ikke måler berøringspunktet på to forskellige lag (top og bund). I stedet måler disse touchskærme både x- og y-koordinaten i det nederste lag. Dette betyder, at deres anatomi er lidt anderledes som forklaret før.
5-leder touchskærme bruger det øverste lag som en spændingssonde. Denne spændingssonde måler afstanden fra X- og X+-ledningen for at få x-koordinaten og Y- og Y+ for at få y-koordinaten. 4-leder og 5-leder touchskærme måler derfor koordinater på en lignende, men lidt forskellig måde.
8-leder
8-leder resistive touchskærme ligner stort set 4-leder touchskærme. Hver side af skærmen har en ekstra ledning, der er fastgjort til en elektrode. Når det kommer til registrering af berøring, fungerer dette display, som om det er en 4-leder touchskærm.
Grunden til, at 8-leder touchskærme eksisterer, er, at de er en tilpasning til 4-leder touchskærme og deres operationelle gener. Tidligere generationer af 4-leder skærme havde brug for kalibrering af skærmen i begyndelsen, hvorimod de også havde brug for regelmæssig kalibrering af skærmen gennem hele dens levetid.
De ekstra ledninger i en 8-leder touchskærm giver et ekstra sæt spændingsmålinger. Disse målinger bruges til at omkalibrere skærmen automatisk, når spændingen i de andre 4 ledninger ser ud til at begynde at blive upræcis.
I de senere år har 8-leder resistive touchskærme været begrænset til tilpasning. Dette skyldes hovedsageligt den øgede kvalitet af 4-leder touchskærme og udviklingen af 5-leder resistive touchskærme.
Digital matrix
Forgængeren for de før omtalte touchskærme er de digitale matrix-resistive touchskærme. Nu om stunder bruges disse touchskærme ikke længere i moderne teknologi.
Digitale matrix-touchskærme kunne kun berøres på bestemte punkter, hvilket i høj grad begrænsede deres muligheder for moderne brugsformer såsom tegning. Årsagen til dette er, at de øverste og nederste lag af disse skærme ikke var fuldt belagt med ITO (som det er tilfældet med andre resistive touchskærme).
I stedet havde digitale matrix-touchskærme striber af lodrette og vandrette ITO-belægninger. For eksempel havde det nederste lag lodrette ITO-striber, og det øverste lag havde vandrette striber. Når de trykkes på, deler ITO-belægningerne sig på bestemte punkter, som derefter blev registreret som et berøringspunkt. Det betyder dog også, at der var meget ’’dead space’’.
Fordele
Resistive touchskærme har flere fordele, der gør dem nyttige til visse moderne brugsformer.
Først og fremmest inkorporerer disse touchskærme ganske simpel teknologi sammenlignet med andre former for touchskærme. Af denne grund er de omkostningseffektive og bruges i situationer, hvor omkostningerne betyder meget. Det betyder, at du finder dem i budgetvenlig forbrugerelektronik.
På grund af den måde, de registrerer berøring på, bruges resistive touchskærme også til brugsformer, hvor brugerne skal bære meget tykke handsker.
Ulemper
Resistive touchskærme har også nogle væsentlige ulemper, der gør dem uegnede til seriøse kommercielle og/eller industrielle miljøer.
For det første er risikoen for slid betydelig, fordi disse touchskærme bruger fleksible lag til at registrere berøring. Derfor kan reaktionsevnen reduceres over tid eller blive unøjagtig, hvilket gør den mindre egnet til brugsformer, der er missionskritiske, eller hvor der er behov for præcise bevægelser.
For det andet har resistive touchskærme generelt lavere optisk klarhed end for eksempel kapacitive touchskærme. Det skyldes, at de resistive bruger to lag med en lille luftspalte imellem. Igen er dette ikke ideelt til situationer, hvor der er behov for fantastisk optisk klarhed.
For det tredje er resistive touchskærme typisk ude af stand til at registrere flere berøringer på én gang. Igen er dette på grund af den måde, de er konstrueret på.
Nogle af disse touchskærme har nu en eller anden 2-touch-funktionalitet, der tillader klemme/zoom-bevægelser. 10-punkts multi-touch er dog typisk mere almindelig i kapacitive touchskærme. Det betyder, at resistive touchskærme ikke bruges i situationer, hvor mange berøringer skal registreres på én gang, hvilket er ret almindeligt i kommercielle og industrielle brugsformer.
Resistive og kapacitive touchskærme
Der findes mange forskellige typer touchskærme. De mest almindeligt anvendte i nutidens brugsformer er kapacitive og resistive touchskærme. Resistive touchskærme var almindeligvis normen, men de blev overhalet af kapacitive touchskærme omkring 2010.
Som nævnt har resistive touchskærme hovedsageligt stadig nogle nicheanvendelser. For eksempel i industrielle miljøer, hvor der skal bruges handsker. På den anden side er kapacitive touchskærme normen i disse dage til praktisk talt alle andre kommercielle og industrielle brugsformer og for forbrugere.
Dette skyldes, at kapacitive touchskærme ikke er udsat for slid, da de kun består af et glaslag i stedet for to fleksible lag. Kapacitive touchskærme har også ofte multi-touch-kapacitet, såvel som en højere reaktionsevne generelt. Dette gør kapacitive touchskærme til et overlegent produkt i mange typer af brug.
