触摸屏原理解析(经典篇)
触摸屏技术的原理及应用
触摸屏技术的原理及应用一、概述1. 触摸屏技术的发展历程触摸屏技术，作为一种直观、便捷的人机交互方式，已逐渐渗透到我们生活的各个角落。
其发展历程可谓是一部科技创新的史诗，从最初的电阻式触摸屏到现代的电容式、光学式以及声波式触摸屏，每一步的进展都极大地推动了人机交互方式的进步。
早在20世纪70年代，电阻式触摸屏就已出现。
这种触摸屏由两层导电材料组成，中间以隔离物隔开。
当用户触摸屏幕时，两层导电材料在触摸点处接触，形成电流，从而确定触摸位置。
电阻式触摸屏具有成本低、寿命长等优点，但触摸反应速度较慢，且不支持多点触控，限制了其在高端设备上的应用。
随着科技的进步，电容式触摸屏在20世纪90年代开始崭露头角。
电容式触摸屏通过在屏幕表面形成一个电场，当手指触摸屏幕时，会改变电场分布，从而确定触摸位置。
电容式触摸屏具有反应速度快、支持多点触控等优点，因此在智能手机、平板电脑等设备上得到了广泛应用。
进入21世纪，光学式触摸屏开始受到关注。
光学式触摸屏利用摄像头捕捉屏幕表面的光线变化，从而确定触摸位置。
这种触摸屏具有分辨率高、触摸体验好等优点，但由于其成本较高、易受环境光干扰等因素，目前在市场上的应用相对较少。
近年来，声波式触摸屏作为一种新型技术开始崭露头角。
这种触摸屏通过在屏幕表面产生声波，当手指触摸屏幕时，会改变声波的传播路径，从而确定触摸位置。
声波式触摸屏具有抗干扰能力强、使用寿命长等优点，未来有望在更多领域得到应用。
触摸屏技术的发展历程是一部不断创新、不断突破的历史。
从电阻式到电容式，再到光学式和声波式，每一种新技术的出现都为我们带来了更便捷、更高效的人机交互体验。
随着科技的不断发展，我们有理由相信，未来的触摸屏技术将会更加先进、更加普及，为我们的生活带来更多可能。
2. 触摸屏技术在现代生活中的重要性在现代生活中，触摸屏技术的重要性日益凸显。
随着智能手机、平板电脑、智能电视等设备的普及，触摸屏已经成为我们日常互动的主要界面。
触摸屏通讯工作原理是什么
触摸屏通讯工作原理是什么
触摸屏通讯的工作原理是通过感应和传导的方式实现的。
在触摸屏的表面，通常涂有一层导电材料，如导电玻璃或导电膜。
当用户触摸屏幕时，手指会与导电材料接触，形成电流回路。
触摸屏通常采用四种主要的工作原理：
1. 电阻式触摸屏：电阻式触摸屏由两层互相正交的导电薄膜构成，当用户触摸屏幕时，导电层之间会发生电阻变化，从而检测到触摸位置。
2. 电容式触摸屏：电容式触摸屏是基于人体的电容效应工作的，通过感应被触摸物体（通常是手指）产生的电容变化来确定触摸位置。
3. 表面声波触摸屏：表面声波触摸屏向触摸区域的边缘发送超声波信号，当触摸发生时，触摸点会引起声波信号的干扰，通过接收和分析干扰信号的位置和时间来确定触摸位置。
4. 光学式触摸屏：光学式触摸屏通过发射红外光束和接收器来检测触摸点的位置，当触摸发生时，光束被阻挡或反射，从而确定触摸位置。
以上是四种常见的触摸屏通讯工作原理，不同的原理适用于不同的触摸屏类型，具体应用取决于需求和成本等因素。
触摸屏的工作原理
触摸屏的工作原理触摸屏可分为：表面声波屏、电阻压力屏、电容感应屏、红外屏。
表面声波屏工作原理：表面声波触摸屏的触摸屏是一块平面玻璃平板，这块玻璃平板只是一块纯粹的强化玻璃，区别于别类触摸屏技术是没有任何贴膜和覆盖层。
玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器，右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。
玻璃屏的四个周边则刻有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。
见下图。
以右下角的X-轴发射换能器为例：发射换能器把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能量向左方表面传递，然后由玻璃板下边的一组精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传递，声波能量经过屏体表面，再由上边的反射条纹聚成向右的线传播给X-轴的接收换能器，接收换能器将返回的表面声波能量变为电信号。
当发射换能器发射一个窄脉冲后，声波能量历经不同途径到达接收换能器，走最右边的最早到达，走最左边的最晚到达，早到达的和晚到达的这些声波能量叠加成一个较宽的波形信号，不难看出，接收信号集合了所有在X轴方向历经长短不同路径回归的声波能量，它们在Y轴走过的路程是相同的，但在X轴上，最远的比最近的多走了两倍X轴最大距离。
因此这个波形信号的时间轴反映各原始波形叠加前的位置，也就是X轴坐标。
发射信号与接收信号波形在没有触摸的时候，接收信号的波形与参照波形完全一样。
当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时，X轴途经手指部位向上走的声波能量被部分吸收，反应在接收波形上即某一时刻位置上波形有一个衰减缺口。
接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口，计算缺口位置即得触摸坐标控制器分析到接收信号的衰减并由缺口的位置判定X坐标。
之后Y轴同样的过程判定出触摸点的Y坐标。
除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外，表面声波触摸屏还响应第三轴Z轴坐标，也就是能感知用户触摸压力大小值。
其原理是由接收信号衰减处的衰减量计算得到。
三轴一旦确定，控制器就把它们传给主机。
触摸屏的原理及应用实例
触摸屏的原理及应用实例1. 触摸屏的原理触摸屏是一种通过触摸屏幕表面来输入和控制信息的设备。
它使用了一种称为电容感应的技术，通过感应人体的电荷来实现触摸操作的。
触摸屏的原理主要有以下几种：•电容感应原理：通过在屏幕表面的导电玻璃上涂覆一层透明导电涂层，当人体接近触摸屏时，人体上的电荷会改变电场的分布，从而被触摸屏感应到，进而确定触摸点的位置。
•压力感应原理：在屏幕背后放置一层弹性物质，当屏幕表面被外力按下时，压力会传递到感应层，通过感应层的变形来确定按压点的位置。
•声波感应原理：在屏幕四角放置声波传感器，当人体触摸屏幕时，会产生微弱的声波信号，通过测量声波的传播时间和方向来确定触摸点的位置。
2. 触摸屏的应用实例触摸屏的应用已经非常广泛，从智能手机、平板电脑到电子签名板等各种设备上都可以看到触摸屏的身影。
下面是一些触摸屏应用的实例：•智能手机和平板电脑：触摸屏是智能手机和平板电脑的核心输入方式。
用户可以通过手指在屏幕上滑动、点击等手势操作来完成各种功能，如拨打电话、发送短信、浏览网页等。
•电子签名板：电子签名板是触摸屏的一种常见应用。
通过触摸屏可以实现用户对文档进行签字、绘图等操作，使得签名和绘图更加便捷和精确。
•自助终端：触摸屏广泛应用于各种自助终端，如自助售货机、自助餐厅点餐机等。
用户可以通过触摸屏选择商品、点餐等，极大地简化了操作流程，提升了用户体验。
•工业控制设备：触摸屏也被广泛应用于工业控制设备，如机械操作界面、控制面板等。
通过触摸屏可以实现工业设备的可视化操作，操作更加方便和直观。
•教育设备：触摸屏在教育领域的应用也越来越多。
通过触摸屏可以实现互动教学，学生可以通过触摸屏来选择答案、画图等，提升了课堂互动和学习效果。
3. 总结触摸屏作为一种高效、直观的输入方式，在现代生活中扮演着重要的角色。
通过电容感应、压力感应和声波感应等原理，触摸屏可以准确地感知用户的触摸动作，从而实现各种功能的操作。
触摸屏技术原理详细介绍
触摸屏技术原理详细介绍一、触摸屏的几个概念所谓触摸屏，从市场概念来讲，就是一种人人都会使用的计算机输入设备，或者说是人人都会使用的与计算机沟通的设备。
不用学习，人人都会使用，是触摸屏最大的魔力，这一点无论是键盘还是鼠标，都无法与其相比。
人人都会使用，也就标志着计算机应用普及时代的真正到来。
这也是我们发展触摸屏，发展KIOSK，发展KIOSK网络，努力形成中国触摸产业的原因。
从技术原理角度讲，触摸屏是一套透明的绝对定位系统，首先它必须保证是透明的，因此它必须通过材料科技来解决透明问题，像数字化仪、写字板、电梯开关，它们都不是触摸屏；其次它是绝对坐标，手指摸哪就是哪，不需要第二个动作，不像鼠标，是相对定位的一套系统，我们可以注意到，触摸屏软件都不需要光标，有光标反倒影响用户的注意力，因为光标是给相对定位的设备用的，相对定位的设备要移动到一个地方首先要知道现在在何处，往哪个方向去，每时每刻还需要不停的给用户反馈当前的位置才不致于出现偏差。
这些对采取绝对坐标定位的触摸屏来说都不需要；再其次就是能检测手指的触摸动作并且判断手指位置，各类触摸屏技术就是围绕“检测手指触摸”而八仙过海各显神通的。
1、触摸屏的第一个特征：透明，它直接影响到触摸屏的视觉效果。
透明有透明的程度问题，红外线技术触摸屏和表面声波触摸屏只隔一层纯玻璃，透明可算佼佼者，其它触摸屏这点就要好好推敲一番，“透明”，在触摸屏行业里，只是个非常泛泛的概念，我们知道，很多触摸屏是多层的复合薄膜，仅用透明一点来概括它的视觉效果是不够的，它应该至少包括四个特性：透明度、色彩失真度、反光性和清晰度，还能再分，比如反光程度包括镜面反光程度和衍射反光程度，只不过我们的触摸屏表面衍射反光还没到达CD盘的程度，对用户而言，这四个度量已经基本够了。
今天我尽量不结合具体的触摸屏去“排队”，技术是在前进的，今天也许是声波屏最理想，明天也许又是另一种，环星公司通过触摸屏的技术本质引申出一些触摸屏的概念，目的是让用户自己学会思考、学会判断，选购适用的触摸屏。
触摸屏工作原理之入门解析
触摸屏工作原理之入门解析在我开始真正研究触摸屏工作原理之前，我认为在“swipable” 现象（指滑屏）背后都存在着一个通用技术。
但事实却刚好相反，就我所知将近有6种，而其中的大部分尚在不断的研究中。
最常用的两个系统是电阻式和电容式触摸屏。
为简单起见，我在这里将重点阐述这两种系统，便于大家的理解。
1.电阻式触摸屏—— Resistive Touch Screens这是最基本也是最常见的触摸屏，经常用于ATM机和超市收银处的电子签名设备。
这些屏幕实际上是“抵抗”你接触的，除非你劲儿使得足够大，并感受到屏幕略微弯曲。
这就是电阻式触屏的工作原理，正如下图所见：两片导电层，被触摸后弯曲。
电阻式触摸屏技术[Image Credit: Chassis Plans ]薄薄的黄色层，一片是电阻另一片具有导电性，中间由一个个间隔器将其分开，直到你按下去。
（外部则被一层非常薄，同时防划的蓝色薄膜层完全包裹住。
）电流无时无刻贯穿于那些黄色层中，但当手指碰触到屏幕，两压片受到挤压时，电流则在接触点产生变化。
而软件会识别到这些坐标的当前变化，开始执行与该点对应的功能。
电阻式触摸屏虽然持久耐用，但由于层数多的原因导致透光率不佳，不适宜用户阅读上的体验。
而他们仅单点触控，比如想在iPhone 手机上用双指缩放图片就无法达到。
这就是为什么高端电子设备更倾向于使用电容式触摸屏的原因之一。
2. 电容式触摸屏—— Capacitive Touch Screens与电阻式触摸屏不同，电容式触摸屏不依靠手指按力创造、改变电力流。
相反的，他们通过任何持有电荷的物体包括人体皮肤工作。
（没错，人体也是由正、负电荷的院子组成！）电容式触摸屏是由诸如合金或是铟锡氧化物（ITO）这样的材料构成，电荷存储在一根根比头发还要细的微型静电网中。
电容式触摸屏技术[Image credit: Electrotest]电容式触摸屏的类型主要有两种——表面电容式（Surface Capacitive）与投射式电容（Projective Capacitive）。
触屏的原理和应用是什么
触屏的原理和应用是什么前言触屏技术是指通过触摸屏幕来进行操作的一种技术。
它已经广泛应用在各个领域，如智能手机、平板电脑、自助终端等。
本文将介绍触屏的原理及其应用。
触屏的原理触屏技术基于物理和电子原理，主要分为以下几种类型：1.电阻式触摸屏：电阻式触摸屏是最早出现的触屏技术之一。
它使用的是两层薄的导电材料之间的电阻变化来实现触摸检测。
当触摸屏被按下时，上下两层的导电材料接触并形成电路，可以通过测量电阻来确定触摸点的位置。
2.电容式触摸屏：电容式触摸屏使用的是静电感应原理。
触摸屏上覆盖着一层导电材料，当人体触摸触摸屏时，触摸点和导电层之间产生微弱的电流。
通过测量电流的变化来确定触摸点的位置。
3.表面声波式触摸屏：表面声波式触摸屏采用声表面波的传播原理，将贴在触摸屏表面的传感器发射出的声波反射到触摸点，并由接收传感器接收反射回来的声波。
通过测量声波的传播时间来确定触摸点的位置。
4.投射式电容式触摸屏：投射式电容式触摸屏是一种较新的触摸技术，广泛应用于智能手机和平板电脑上。
它通过将电容传感器置于显示屏之上，可以通过测量电容的变化来确定触摸点的位置。
触屏的应用触屏技术在各个领域有广泛的应用，下面列举了几个主要的应用领域：1.智能手机和平板电脑：触屏技术是智能手机和平板电脑的关键技术之一。
通过触摸屏，用户可以直接通过手指来进行操作，例如点击、滑动等。
它极大地提高了人机交互的便利性和灵活性。
2.自助终端：触屏技术在自助终端上得到了广泛应用，如自助售货机、自助餐厅点餐系统等。
用户可以通过触摸屏来选择商品、输入信息等，简化了与机器的交互过程。
3.游戏设备：触屏技术在游戏设备上也有很大的应用。
例如，游戏机的触摸屏可以用于游戏操作，游戏手机上的触摸屏可以用于虚拟按钮的模拟。
4.汽车导航系统：触屏技术在汽车导航系统上的应用也非常普遍。
驾驶员可以通过触摸屏来进行导航、调整音量等操作，提高了驾驶的便利性和安全性。
5.工业控制设备：在工业控制设备中，触屏技术可以方便地进行参数设置和操作调整。
触摸显示屏的工作原理是什么
触摸显示屏的工作原理是什么现在的电子产品，比如手机，电脑甚至还有平板电脑都升级变为触摸显示屏。
为什么要这样设计呢?因为触摸显示屏够大，够气派，现在许多厂家把显示屏越做越大，为了满足人们对显示屏更大的需求。
那么触摸显示屏的工作原理是什么呢?有很多朋友肯定都有这个疑问。
那么店铺就来用科学的角度来给大家介绍一下触摸显示屏的工作原理吧。
触摸屏的基本原理典型触摸屏的工作部分一般由三部分组成，两层透明的阻性导体层、两层导体之间的隔离层、电极。
阻性导体层选用阻性材料，如铟锡氧化物(ITO)涂在衬底上构成，上层衬底用塑料，下层衬底用玻璃。
隔离层为粘性绝缘液体材料，如聚脂薄膜。
电极选用导电性能极好的材料(如银粉墨)构成，其导电性能大约为ITO的1000倍。
触摸屏工作时，上下导体层相当于电阻网络，如图2所示。
当某一层电极加上电压时，会在该网络上形成电压梯度。
如有外力使得上下两层在某一点接触，则在电极未加电压的另一层可以测得接触点处的电压，从而知道接触点处的坐标。
比如，在顶层的电极(X+,X-)上加上电压，则在顶层导体层上形成电压梯度，当有外力使得上下两层在某一点接触，在底层就可以测得接触点处的电压，再根据该电压与电极(X+)之间的距离关系，知道该处的X坐标。
然后，将电压切换到底层电极(Y+,Y-)上，并在顶层测量接触点处的电压，从而知道Y坐标。
触摸显示器介绍触摸屏显示器(Touch Screen)可以让使用者只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，这样摆脱了键盘和鼠标操作，使人机交互更为直截了当。
主要应用于公共场所大厅信息查询、领导办公、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、机票/火车票预售等。
产品主要分为电容式触控屏、电阻式触控屏和表面声波触摸屏三类。
触摸屏的控制实现现在很多PDA应用中，将触摸屏作为一个输入设备，对触摸屏的控制也有专门的芯片。
很显然，触摸屏的控制芯片要完成两件事情：其一，是完成电极电压的切换;其二，是采集接触点处的电压值(即A/D)。
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Rigid substrate Space ITO
Plastic film
LCD
Touch Panel
1.1 4-wire resistive touch panel
在两电极上加5V 直流电
+5V
在ITO均匀电阻平 面上形成均匀稳 恒电流场 在另一面的ITO电 极上测量电压
根据测得电压值 （0-5V）确定触 摸点的位置 用同样方法测量 Y坐标
1.2 Incell resistive touch panel— samsung(1)
• Basic principle: When pressed, the sensor switch is on (conductive column spacer contact sensor electrode) From plan view, at touch point, common electrode contact two sensing lines perpendicular with each other respectively
Touch point
ITO Measure X
Touch point
ITO Measure Y
ITO
Y X
ITO
+5V
1.1 4-wire resistive touch panel
Low life time (around 1 million times) Low transmissivity (75%-85%) Not resist scratch Lowest cost Easy detect circuit Works with any stylus
Projective capacitive touch panel
自电容的多点触摸定位问题：
Mutual capacitance
互电容原理为：当手指接触时，等效为互电容改变，互电容检测 一般是在后端（sense端）。 可以检测电压或者电荷。下图为电荷检测等效电路。手指接触后 等效为互电容减小，此时读出电荷减小。
• 2. Capacitive touch panel
2.1 capacitance changed by deformation of top glass
2.2 capacitance changed by induced current from finger
2.2.1 surface capacitive touch panel 2.2.2 projective capacitive touch panel 2.2.2.1 detect self capacitance 2.2.2.2 detect mutual capacitance
LC alignment change type—Samsung(2)
• Samsung和Epson的in-cell LC alignment change type TP
Samsung
Epson
2.2.1 Surface capacitive touch panel
• Have 2 conductive coatings. Upper conductive coating is the working plane. • Lower coating is shielding plane.
模型一
Mutual capacitance
Panel 图案
Mutual capacitance
Driving method: At drive layer (red), add pulse signal one line by one line, and other lines connect to ground. At sense layer (blue), detect charge one by one. When all intersection is detected, the most charge decreased intersection is the touch point. This method is true multi-touch. So apple claimed that iphone is the first ‘image sensing’ touch panel in the world.
触摸屏原理解析（经典篇）
Introduction of touch panel
• 1. Resistive touch panel
1.1 traditional resistive touch panel (directly glue on LCD module) a. 4/5/6/8-wire resistive touch panel b. digital resistive touch panel (touch switches, matrix) 1.2 integrate resistive touch panel into LCD cell (between top and bottom glas
自电容原理为当手接触时，等效为parasitic capacitance增加， 而且自电容检测都是在前端（提供电源端）。检测原理有很 多，可检测电压、电流、电荷，下图为charge transfer检测 原理。 通过开关依次开合不断对parasitic capacitance进行充电放电， 检测放电时通过的电荷，当有手指接触时，流出电荷增加。
• 2. Capacitive touch panel
2.1 capacitance changed by deformation of top glass 2.2 capacitance changed by induced current from finger
2.2.1 surface capacitive touch panel 2.2.2 projective capacitive touch panel 2.2.2.1 detect self capacitance 2.2.2.2 detect mutual capacitance
–
LC alignment change type
Samsung filed patent (US20050094038) very early, but Samsung’s demo applied another detect circuit (SID07 24.3), and Epson made a demo (SID08 55.2) based on Samsung’s structure by using LTPS, IPS and active matrix sensor so that improved the performance.
2.2.2投射电容触摸屏(PCT)
投射电容触摸屏（projective capacitive touch panel）可分为两种不同的结构：自电容(self capacitive)与互电容(mutual capacitive) 自电容为较早的技术，来源于touch key, touchpad 互电容技术由iphone发扬光大，发展迅猛，将 逐渐取代自电容类型
• 3. Other touch panel (Infrared, SAW, Electromagnetic, Optical…)
Resistive touch panel
基本原理：
触摸时，两层ITO互相接 触，从而在两层ITO之间 形成电阻通路 根据上下基板材料，可 分为film on glass, glass on glass, film on film等 结构。
Surface capacitive touch panel
Long life time (around 100 million times) Higher transmissivity (Can reach 90%) Only work with fingers Higher cost Patent issue Complex detect circuit Fast response speed
Detect self capacitance
• Panel layout: generally using ‘diamond’ pattern, so the capacitor from finger to both ITO layers will be big enough. The detect sequence is, first detect self capacitance at one layer (red), one line by one line, to get X position, then detect another layer (blue), to get Y position. So this is fake multi-touch.
2.1 Capacitive touch panel (压力式)
• This integrate type has some different structures, includes: – Cell gap change type
Samsung filed a patent (US20080048994). AUO has made a demo.
Samsung
AUO
Cell gap change type(2)
• AUO和LG的压力式内嵌触摸屏样品
LC alignment change type—Samsung(1)
• Samsung’s patent (US20050094038) first proposed this method: Because different LC alignment has different dielectric constant, and when pressed, the LC alignment is changed, so that the LC capacitance changed.