淺談傳感器在觸摸屏中的應用
施文杰/ 咸寧職業技術學院

【摘要】在檢測和自動控制系統中，傳感器的作用相當于人的五官。顯然，自動化的程度愈高，系統對傳感器的依賴性越大，傳感器對系統的功能起決定性作用。因此，國內外都將傳感器列為尖端技術。在美，日等發達國家，傳感器倍受重視。常有人說，征服了傳感器，就幾乎等于征服了科學技術。
【關鍵詞】　觸摸屏　傳感器

    現代信息技術的三大基礎是信息的采集，傳輸和處理技術，即傳感器技術，通訊技術和計算機技術，它們分別構成了信息技術系統的“感官”，“神經”和“大腦”，信息系統的首要部件是傳感器且置于系統的最前端，僅此而言，傳感器也稱得上尖端技術，最近10 年，發達國家對傳感器在信息社會中的作用有了新的認識和評價。美國把80 年代看作傳感器時代，日本把傳感器技術列為十大技術之首，蘇聯的《軍事航天》計劃將傳感器技術列為重點，我國早在“八五”規劃就將傳感器技術列為重點發展技術，當今傳感器技術主要有兩個發展的動向：一是開展基礎研究，重點研究傳感器的新材料和新工藝，二是實現傳感器的智能化。隨著社會的不斷發展，人們越來越多地談到觸摸屏。觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設備，它是目前最簡單、方便、自然的一種人機交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌,是極富吸引力的全新多媒體交互設備。觸摸屏不僅適用于中國多媒體信息查詢的國情，而且觸摸屏具有堅固耐用、反應速度快、節省空間、易于交流等許多優點。利用這種技術，我們用戶只要用手指輕輕地碰計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現對主機操作，從而使人機交互更為直截了當，這種技術大大方便了那些不懂電腦操作的用戶。

一、觸摸屏的發展

    Samuel C. Hurst 博士在1971 年提出了電子觸摸界面的設想,至1974 開始出現最早的觸摸屏。早期的相關專利幾乎無一例外都著眼于檢測壓力的電阻式技術。漸漸地, 諸如電容式、聲表面波技術還有紅外波束遮斷等其它技術都在各自適合的應用中找到了一席之地。對于成本敏感的消費類應用，尤其是使用小型觸摸屏的便攜式設備，電阻式觸摸屏仍占統治地位。聲表面以及紅外型觸摸屏用于這些場合明顯太過昂貴，而傳統的電容式技術又備受長期穩定性不佳、易受潮濕侵蝕、不耐磨損以及由于EMC(電磁兼容)或其它外界因素導致的誤動作等一系列缺點的困擾。但電阻式觸摸屏也有其局限性，而且電容式技術也在不斷進步，特別是那些以電荷轉移感測方法為基礎的技術,將會給電子及電氣產品設計師實現觸摸屏的方式帶來巨大的變化。

二、觸摸屏的分類

    目前，根據觸摸檢測技術(即使用傳感器原理)的不同，可將觸摸屏分為四個基本種類：電阻技術觸摸屏、電容技術觸摸屏、紅外線技術觸摸屏、表面聲波技術觸摸屏。

    （一） 電阻式觸摸屏

    電阻觸摸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面非常配合的多層復合薄膜，由一層玻璃或有機玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導電層(OTI,氧化銦)，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮淺談傳感器在觸摸屏中的應用的塑料層,它的內表面也涂有一層OTI，在兩層導電層之間有許多細小(小于千分之一英寸)的透明隔離點把它們隔開絕緣。當手指接觸屏幕，兩層OTI 導電層出現一個接觸點，因其中一面導電層接通Y 軸方向的5V 均勻電壓場，使得偵測層的電壓由零變為非零，控制器偵測到這個接通后，進行A/D 轉換，并將得到的電壓值與5V 相比，即可得觸摸點的Y 軸坐標，同理得出X 軸的坐標,這就是電阻技術觸摸屏共同的最基本原理。

    （二） 電容式觸摸屏

    電容式觸摸屏的構造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層，再在導體層外加上一塊保護玻璃，雙玻璃設計能徹底保護導體層及感應器。

    電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導電體內形成一個低電壓交流電場。用戶觸摸屏幕時，由于人體電場，手指與導體層間會形成一個耦合電容，四邊電極發出的電流會流向觸點，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏幕后的控制器便會計算電流的比例及強弱，準確算出觸摸點的位置。電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護導體及感應器，更有效地防止外在環境因素對觸摸屏造成影響，就算屏幕沾有污穢、塵埃或油漬，電容式觸摸屏依然能準確算出觸摸位置。

    （三）紅外技術觸摸屏

    外線觸摸屏原理很簡單，只是在顯示器上加上光點距架框，無需在屏幕表面加上涂層或接駁控制器。光點距架框的四邊排列了紅外線發射管及接收管，在屏幕表面形成一個紅外線網。用戶以手指觸摸屏幕某一點，便會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線，計算機便可即時算出觸摸點位置。

   （四）表面聲波技術觸摸屏

    聲波是一種沿介質表面傳播的機械波。該種觸摸屏由觸摸屏、聲波發生器、反射器和聲波接受器組成，其中聲波發生器能發送一種高頻聲波跨越屏幕表面，當手指觸及屏幕時，觸點上的聲波即被阻止，由此確定坐標位置。

三、觸摸屏的發展趨勢

    目前，各種觸摸屏技術的競爭格局是：中小尺寸領域電阻式和電容式主導，大尺寸領域各種技術并存。但從長期發展趨勢來看，電阻式觸摸屏由于在使用壽命和透光率上存在先天不足，未來被其他技術取代是必然的。而投射式電容性能和品質都明顯好于電阻式，目前技術也較成熟，更重要的是它還有技術改進的空間，而且成本下降空間也很大，甚至有可能比電阻式更低。因此，電容式觸摸屏將在未來觸摸屏的發展中占主導地位。揚了民主的精神。

    活動教學法

    實踐活動對于思想政治教育的作用在于將理論的說教轉換為大學生的學習生活場景以及人生課題，現實性困惑在身體力行中得到反映、得以思考和選擇，在分析和結果中糾正行為和確立理念。此類活動諸如人生情景劇、道德法庭、辯論、模擬法庭、體驗式學習等。活動教學，學生是教育的主角，處于自我教育的主動狀態，主觀能動性的發揮，是實現思想轉化和升華的關鍵途徑。

    建立教學效果快速反饋機制

    以人為本的思想政治教育，要求我們關注教學效果不僅停留在教學檢查或年終總結中，對于教師而言，教學工作年復一年，可以在下次工作中改進，而對于接受教育的學生來講系統地接受這門課程的教育僅此一次。因此建立課堂教學互評機制，既有老師對學生認知及行為的肯定與糾正，也有學生對老師此次授課的建議和意見，更有利于形成彼此尊重的氛圍，及時解決教學中存在的問題，共同提高教育教學效果。

    思政教育的任務是做人思想的工作，以人為本的理念是我們在思想政治教育教學理念、教學模式、教學活動中始終如一的指導思想，只有將以人為本落到實處，思想教育才能真正取得實效。

參考文獻

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