一、觸摸(mo)屏的工作原理

為了(le)操(cao)作上的(de)方便(bian)，人們用(yong)觸(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)(mo)屏(ping)(ping)來(lai)代替鼠標或(huo)鍵盤。工(gong)作時，我(wo)們必須(xu)首(shou)先用(yong)手指或(huo)其它(ta)物體觸(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)(mo)安裝在顯(xian)示(shi)器前端的(de)觸(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)(mo)屏(ping)(ping)，然后系統(tong)根據(ju)手指觸(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)(mo)的(de)圖標或(huo)菜單(dan)位置(zhi)來(lai)定位選擇(ze)信(xin)息輸入。觸(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)(mo)屏(ping)(ping)由觸(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)(mo)檢測(ce)(ce)部(bu)件和觸(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)(mo)屏(ping)(ping)控制器組成(cheng)；觸(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)(mo)檢測(ce)(ce)部(bu)件安裝在顯(xian)示(shi)器屏(ping)(ping)幕前面(mian)，用(yong)于檢測(ce)(ce)用(yong)戶觸(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)(mo)位置(zhi)，接受后送(song)觸(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)(mo)屏(ping)(ping)控制器；而觸(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)(mo)屏(ping)(ping)控制器的(de)主要作用(yong)是從觸(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)(mo)點(dian)檢測(ce)(ce)裝置(zhi)上接收觸(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)(mo)信(xin)息，并將它(ta)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)觸(chu)(chu)(chu)點(dian)坐標，再(zai)送(song)給CPU，它(ta)同時能接收CPU發來(lai)的(de)命令并加以(yi)執(zhi)行。

二、觸摸屏的主要類(lei)型

從技(ji)(ji)術(shu)原(yuan)理(li)來區別(bie)觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)(ping)，可(ke)分(fen)為(wei)五(wu)個基本種(zhong)(zhong)類：矢量壓力(li)傳(chuan)感(gan)技(ji)(ji)術(shu)觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)(ping)、電阻(zu)(zu)(zu)技(ji)(ji)術(shu)觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)(ping)、電容(rong)(rong)技(ji)(ji)術(shu)觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)(ping)、紅外(wai)(wai)(wai)線(xian)技(ji)(ji)術(shu)觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)(ping)、表面(mian)聲波(bo)(bo)(bo)技(ji)(ji)術(shu)觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)(ping)。其(qi)(qi)中矢量壓力(li)傳(chuan)感(gan)技(ji)(ji)術(shu)觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)(ping)已退出歷史舞臺。觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)(ping)紅外(wai)(wai)(wai)屏(ping)(ping)(ping)價格(ge)低廉(lian)，但(dan)(dan)其(qi)(qi)外(wai)(wai)(wai)框易(yi)碎，容(rong)(rong)易(yi)產生光(guang)干擾，曲面(mian)情(qing)況下失真(zhen)；電容(rong)(rong)屏(ping)(ping)(ping)設計理(li)論(lun)好(hao)，但(dan)(dan)其(qi)(qi)圖(tu)象失真(zhen)問題很難(nan)得到(dao)根本解決；電阻(zu)(zu)(zu)屏(ping)(ping)(ping)的(de)(de)定位(wei)準確，但(dan)(dan)其(qi)(qi)價格(ge)頗高(gao)，且怕刮易(yi)損。表面(mian)聲波(bo)(bo)(bo)觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)(ping)解決了(le)以(yi)往觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)(ping)的(de)(de)各種(zhong)(zhong)缺陷，清晰抗(kang)暴，適于各種(zhong)(zhong)場合，缺憾是屏(ping)(ping)(ping)表面(mian)的(de)(de)水(shui)滴、塵土(tu)會使觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)(ping)變的(de)(de)遲鈍，甚至不工(gong)作(zuo)。按照觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)(ping)的(de)(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)和傳(chuan)輸信息的(de)(de)介質(zhi)，我們把觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)(ping)分(fen)為(wei)四種(zhong)(zhong)，它們分(fen)別(bie)為(wei)電阻(zu)(zu)(zu)式(shi)(shi)、紅外(wai)(wai)(wai)線(xian)式(shi)(shi)、電容(rong)(rong)感(gan)應式(shi)(shi)以(yi)及(ji)表面(mian)聲波(bo)(bo)(bo)式(shi)(shi)，下面(mian)筆者就(jiu)對上述的(de)(de)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)(ping)進行簡(jian)要(yao)介紹：

1、電阻式觸摸屏

電(dian)(dian)(dian)阻觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)屏的(de)(de)(de)屏體部分是一(yi)(yi)(yi)塊(kuai)與(yu)顯示(shi)器(qi)表面(mian)(mian)非常配合的(de)(de)(de)多(duo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)復(fu)合薄膜(mo)，由一(yi)(yi)(yi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)玻璃或有(you)機玻璃作為基層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，表面(mian)(mian)涂有(you)一(yi)(yi)(yi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)透(tou)明的(de)(de)(de)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)（OTI，氧化(hua)銦(yin)），上面(mian)(mian)再蓋有(you)一(yi)(yi)(yi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)外表面(mian)(mian)硬化(hua)處(chu)理、光(guang)滑防(fang)刮的(de)(de)(de)塑料層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，它的(de)(de)(de)內表面(mian)(mian)也(ye)涂有(you)一(yi)(yi)(yi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)OTI，在兩(liang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)之間有(you)許多(duo)細小(xiao)(xiao)(小(xiao)(xiao)于千分之一(yi)(yi)(yi)英寸)的(de)(de)(de)透(tou)明隔離(li)點(dian)把它們(men)隔開絕緣(yuan)。當手指接(jie)觸(chu)(chu)(chu)(chu)屏幕，兩(liang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)OTI導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)出現一(yi)(yi)(yi)個接(jie)觸(chu)(chu)(chu)(chu)點(dian)，因其中(zhong)一(yi)(yi)(yi)面(mian)(mian)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)接(jie)通Y軸方向的(de)(de)(de)5V均勻電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)場，使得(de)偵測層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)由零變為非零，控制(zhi)器(qi)偵測到這(zhe)個接(jie)通后，進行A/D轉換，并將得(de)到的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)值與(yu)5V相比，即可得(de)觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)點(dian)的(de)(de)(de)Y軸坐(zuo)標(biao)，同理得(de)出X軸的(de)(de)(de)坐(zuo)標(biao)，這(zhe)就是電(dian)(dian)(dian)阻技術觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)屏共同的(de)(de)(de)基本原理。電(dian)(dian)(dian)阻屏根據引出線數多(duo)少，分為四線、五線等多(duo)線電(dian)(dian)(dian)阻觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)屏。五線電(dian)(dian)(dian)阻觸(chu)(chu)(chu)(chu)摸(mo)(mo)屏的(de)(de)(de)A面(mian)(mian)是導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃而不是導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)涂覆層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃的(de)(de)(de)工藝使其的(de)(de)(de)壽命得(de)到極大的(de)(de)(de)提高(gao)(gao)，并且可以提高(gao)(gao)透(tou)光(guang)率。

電阻(zu)式(shi)(shi)觸(chu)摸屏(ping)的(de)(de)OTI涂層比較薄且容易脆(cui)斷，涂得太厚又(you)會(hui)降低透光且形(xing)成(cheng)內反射降低清晰度，OTI外雖多加(jia)了一層薄塑料(liao)保護層，但依然容易被銳利物(wu)件所破(po)壞(huai)(huai)；且由于經常被觸(chu)動，表層OTI使用一定時間后(hou)會(hui)出現細小(xiao)裂紋，甚至變型，如其(qi)中一點的(de)(de)外層OTI受破(po)壞(huai)(huai)而斷裂，便(bian)失(shi)去(qu)作為導電體的(de)(de)作用，觸(chu)摸屏(ping)的(de)(de)壽(shou)命并(bing)不長久(jiu)。但電阻(zu)式(shi)(shi)觸(chu)摸屏(ping)不受塵(chen)埃、水、污(wu)物(wu)影(ying)響。

這(zhe)種觸(chu)摸屏(ping)(ping)利(li)用(yong)壓力感應進行控制(zhi)。它用(yong)兩(liang)(liang)層(ceng)(ceng)高(gao)透(tou)(tou)明(ming)的導電層(ceng)(ceng)組(zu)成觸(chu)摸屏(ping)(ping)，兩(liang)(liang)層(ceng)(ceng)之間距離僅為2.5微米(mi)。當手指按在(zai)(zai)觸(chu)摸屏(ping)(ping)上(shang)時(shi)，該處(chu)兩(liang)(liang)層(ceng)(ceng)導電層(ceng)(ceng)接觸(chu)，電阻(zu)發生變化，在(zai)(zai)X和Y兩(liang)(liang)個方向上(shang)產生信號，然后送觸(chu)摸屏(ping)(ping)控制(zhi)器。這(zhe)種觸(chu)摸屏(ping)(ping)能(neng)在(zai)(zai)惡劣環(huan)境(jing)下(xia)工作，但手感和透(tou)(tou)光性(xing)較差(cha)，適合(he)配帶(dai)手套和不能(neng)用(yong)手直接觸(chu)控的場合(he)。電阻(zu)類觸(chu)摸屏(ping)(ping)的關鍵在(zai)(zai)于材(cai)料科技，常用(yong)的透(tou)(tou)明(ming)導電涂(tu)層(ceng)(ceng)材(cai)料有：

A、ITO，氧(yang)化銦，弱導電(dian)(dian)體(ti)，特性(xing)是(shi)當(dang)厚(hou)度降(jiang)到(dao)1800個埃(ai)（埃(ai)＝10-10米）以下(xia)(xia)時會突然變得透明，透光率為80％，再薄下(xia)(xia)去透光率反(fan)而下(xia)(xia)降(jiang)，到(dao)300埃(ai)厚(hou)度時又(you)上升到(dao)80％。ITO是(shi)所有電(dian)(dian)阻技術(shu)(shu)觸摸屏及電(dian)(dian)容技術(shu)(shu)觸摸屏都用到(dao)的主要材(cai)料，實(shi)際上電(dian)(dian)阻和電(dian)(dian)容技術(shu)(shu)觸摸屏的工作面就是(shi)ITO涂層。

B、鎳金(jin)涂層(ceng)，五線(xian)電(dian)阻(zu)觸(chu)摸屏的(de)外層(ceng)導電(dian)層(ceng)使用(yong)的(de)是(shi)延(yan)展性(xing)好(hao)的(de)鎳金(jin)涂層(ceng)材(cai)料，外導電(dian)層(ceng)由(you)于頻繁(fan)觸(chu)摸，使用(yong)延(yan)展性(xing)好(hao)的(de)鎳金(jin)材(cai)料目的(de)是(shi)為(wei)了延(yan)長使用(yong)壽(shou)命，但是(shi)工藝成(cheng)本較為(wei)高昂。鎳金(jin)導電(dian)層(ceng)雖然延(yan)展性(xing)好(hao)，但是(shi)只能(neng)作(zuo)透(tou)明導體，不適合作(zuo)為(wei)電(dian)阻(zu)觸(chu)摸屏的(de)工作(zuo)面，因為(wei)它導電(dian)率高，而(er)且金(jin)屬不易做到(dao)厚度非(fei)常均勻(yun)，不宜作(zuo)電(dian)壓分布(bu)層(ceng)，只能(neng)作(zuo)為(wei)探(tan)層(ceng)。

2、電容式觸摸屏

電容(rong)式觸摸屏(ping)的構(gou)造主要(yao)是在玻璃(li)屏(ping)幕(mu)上鍍一層透明的薄膜體層，再(zai)在導體層外加上一塊保護(hu)玻璃(li)，雙玻璃(li)設計能徹底保護(hu)導體層及感應器(qi)。

電(dian)(dian)(dian)容(rong)式觸(chu)(chu)摸(mo)(mo)屏(ping)在觸(chu)(chu)摸(mo)(mo)屏(ping)四(si)邊均鍍上狹長的(de)電(dian)(dian)(dian)極，在導(dao)電(dian)(dian)(dian)體(ti)(ti)(ti)內形(xing)成一(yi)個(ge)(ge)低(di)電(dian)(dian)(dian)壓交流電(dian)(dian)(dian)場(chang)。用戶觸(chu)(chu)摸(mo)(mo)屏(ping)幕時(shi)，由于(yu)人體(ti)(ti)(ti)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，手指與導(dao)體(ti)(ti)(ti)層間會(hui)形(xing)成一(yi)個(ge)(ge)耦合電(dian)(dian)(dian)容(rong)，四(si)邊電(dian)(dian)(dian)極發(fa)出的(de)電(dian)(dian)(dian)流會(hui)流向(xiang)觸(chu)(chu)點，而(er)電(dian)(dian)(dian)流強弱與手指到(dao)電(dian)(dian)(dian)極的(de)距離成正(zheng)比，位于(yu)觸(chu)(chu)摸(mo)(mo)屏(ping)幕后的(de)控制器便會(hui)計算(suan)電(dian)(dian)(dian)流的(de)比例及強弱，準確算(suan)出觸(chu)(chu)摸(mo)(mo)點的(de)位置。電(dian)(dian)(dian)容(rong)觸(chu)(chu)摸(mo)(mo)屏(ping)的(de)雙(shuang)玻璃不(bu)但(dan)能保(bao)護導(dao)體(ti)(ti)(ti)及感應器，更有效地防止外在環境因(yin)素(su)對觸(chu)(chu)摸(mo)(mo)屏(ping)造(zao)成影響，就算(suan)屏(ping)幕沾有污穢、塵埃或油漬，電(dian)(dian)(dian)容(rong)式觸(chu)(chu)摸(mo)(mo)屏(ping)依(yi)然能準確算(suan)出觸(chu)(chu)摸(mo)(mo)位置。

電(dian)容式(shi)觸(chu)摸(mo)屏是在(zai)玻璃表面貼(tie)上(shang)一(yi)層透明的特(te)殊金(jin)屬導電(dian)物(wu)質。當手指觸(chu)摸(mo)在(zai)金(jin)屬層上(shang)時，觸(chu)點的電(dian)容就會發生(sheng)變(bian)化(hua)(hua)(hua)，使得(de)與之相(xiang)連的振(zhen)蕩器頻(pin)率(lv)發生(sheng)變(bian)化(hua)(hua)(hua)，通過(guo)測量頻(pin)率(lv)變(bian)化(hua)(hua)(hua)可以(yi)確定(ding)觸(chu)摸(mo)位置獲得(de)信息。由于電(dian)容隨溫度、濕(shi)度或接(jie)地情況的不同而變(bian)化(hua)(hua)(hua)，故其穩定(ding)性(xing)較(jiao)差，往(wang)往(wang)會產生(sheng)漂移現象。該種觸(chu)摸(mo)屏適(shi)用于系統開(kai)發的調(diao)試階段。

3、紅外線式觸摸屏

該觸(chu)摸(mo)(mo)屏(ping)由裝在(zai)觸(chu)摸(mo)(mo)屏(ping)外(wai)(wai)框上的紅(hong)外(wai)(wai)線發射與接收(shou)感(gan)測元件(jian)構成(cheng)(cheng)，在(zai)屏(ping)幕表面上，形成(cheng)(cheng)紅(hong)外(wai)(wai)線探(tan)測網，任何(he)觸(chu)摸(mo)(mo)物體可改變觸(chu)點上的紅(hong)外(wai)(wai)線而實現觸(chu)摸(mo)(mo)屏(ping)操(cao)作。紅(hong)外(wai)(wai)觸(chu)摸(mo)(mo)屏(ping)不(bu)受電(dian)流、電(dian)壓和(he)靜電(dian)干擾，適宜某些惡劣的環境(jing)條件(jian)。其(qi)主要(yao)優點是價格低廉、安裝方便、不(bu)需要(yao)卡或其(qi)它任何(he)控制器，可以(yi)用在(zai)各(ge)檔次(ci)的計(ji)算機上。此外(wai)(wai)，由于沒有電(dian)容充放(fang)電(dian)過程，響應速度比電(dian)容式快，但分辨率較低。

紅外(wai)(wai)(wai)線(xian)觸(chu)(chu)摸屏(ping)原理很(hen)簡單，只是(shi)在(zai)顯示器上加(jia)上光點(dian)(dian)(dian)距(ju)架框(kuang)，無需(xu)在(zai)屏(ping)幕(mu)(mu)表面加(jia)上涂層或接駁控制器。光點(dian)(dian)(dian)距(ju)架框(kuang)的(de)四邊排(pai)列了(le)紅外(wai)(wai)(wai)線(xian)發射管(guan)(guan)及接收管(guan)(guan)，在(zai)屏(ping)幕(mu)(mu)表面形成一個紅外(wai)(wai)(wai)線(xian)網。用(yong)(yong)(yong)戶(hu)以(yi)手(shou)指觸(chu)(chu)摸屏(ping)幕(mu)(mu)某一點(dian)(dian)(dian)，便會(hui)擋(dang)住經過該位置的(de)橫(heng)豎兩條紅外(wai)(wai)(wai)線(xian)，計(ji)算機便可即(ji)時算出觸(chu)(chu)摸點(dian)(dian)(dian)位置。因為紅外(wai)(wai)(wai)觸(chu)(chu)摸屏(ping)不受電流、電壓和靜電干擾，所以(yi)適宜某些惡劣(lie)的(de)環境條件。其主(zhu)要優點(dian)(dian)(dian)是(shi)價(jia)格低廉、安(an)裝方便、不需(xu)要卡(ka)或其它任何(he)控制器，可以(yi)用(yong)(yong)(yong)在(zai)各檔次的(de)計(ji)算機上。不過，由于只是(shi)在(zai)普通(tong)屏(ping)幕(mu)(mu)增加(jia)了(le)框(kuang)架，在(zai)使用(yong)(yong)(yong)過程(cheng)中架框(kuang)四周(zhou)的(de)紅外(wai)(wai)(wai)線(xian)發射管(guan)(guan)及接收管(guan)(guan)很(hen)容易損壞。

4、表面聲波觸摸屏

表面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。表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環境因素影響，分辨率極高，有極好的防刮性，壽命長（5000萬次無故障）；透光率高（92%），能保持清晰透亮的圖像質量；沒有漂移，只需安裝時一次校正；有第三軸（即壓力軸）響應，適合公共場所使用。表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或是柱面的玻璃平板，安裝在CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前面。這塊玻璃平板只是一塊純粹的強化玻璃，區別于其它觸摸屏技術是沒有任何貼膜和覆蓋層。玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波發射換能器，右上角則固定了兩個相應的超聲波接收換能器。玻璃屏的四個周邊則刻有45°角由疏到密間隔非常精密的反射條紋。