Koʻpchilik, ayniqsa, oʻrta yoshli va yoshlar smartfon, planshet va boshqa smart-displey gadjetlaridan faol foydalanishadi. Biroq, ularning bir nechtasi sensorli ekranning ishlash printsipi va ularning navlari haqida o'ylardi. Keling, buni batafsil tushunishga harakat qilaylik.
Ixtiro hikoyasi
Dunyoda birinchi marta sensorli qurilma prototipi AQSHlik oʻqituvchi Sem Xerst tomonidan qoʻllanilgan. U 1970 yilda ko'p sonli diagramma yozuvchilaridan ma'lumotlarni o'qish g'oyasini ishlab chiqdi. Ushbu jarayonni avtomatlashtirish Elotouch deb nomlanuvchi sensorli monitorlarni yaratish uchun o'ziga xos tramplinga aylandi. Hurst hamkasblari guruhining ishlanmasi 1971 yilda nashr etilgan bo'lib, u teginish nuqtalarini aniqlash uchun rezistorli to'rt simli texnologiyani o'z ichiga olgan.
PLATO IV tizimi birinchi kompyuter sensori hisoblanadi. Shuningdek, u AQShda ta'limni kompyuterlashtirish bilan bog'liq maxsus tadqiqotlar natijasida chiqarilgan. U blokli paneldan (256 dona) iborat bo'lib, unga muvofiq ishlaydiinfraqizil oqimlar tarmog'idan foydalanish printsipi.
Tavsif
Sensorli displey elektron element boʻlib, monitor yuzasiga tegish orqali raqamli maʼlumotni koʻrish imkonini beradi. Ushbu tuzilmalarning har xil turlari bir necha momentga yoki bitta o'ziga xos omilga (sig'im va qarshilikning o'zgarishi, termal farq, maxsus ko'rsatkich) ta'sir qiladi.
Ishlash printsipiga ko'ra sensorli ekranlar quyidagilarga bo'linadi:
- Rezistiv versiyalar.
- Matritsali modellar.
- Kapasitiv parametrlar.
- Yuzat-akustik modifikatsiyalari.
- Optik sensorlar va ularning turlari.
Ushbu turkumdagi umumiy displey modellari, qamrovi, xususiyatlari va afzalliklarini koʻrib chiqaylik.
Rezistiv sensorli ekranlar qanday ishlaydi
Bu monitorning eng oddiy turi. U ma'lum bir ob'ektga va displey yuzasiga teginish sohasidagi qarshilik kuchining o'zgarishiga ta'sir qiladi. Eng keng tarqalgan va elementar texnologiya dizaynida ikkita asosiy elementni o'z ichiga oladi:
- Qalinligi bir necha oʻnlab molekulalardan oshmaydigan poliester yoki shunga oʻxshash polimerdan tayyorlangan panel-substrat. Shaffof qism oqim zarralarini o'tkazish uchun xizmat qiladi.
- Nur o'tkazuvchi yupqa plastik membran.
Ikkala qatlam ham maxsus rezistiv qoplama bilan qoplangan. Ularning orasida mikroskopik sharsimon izolyatorlar mavjud.
Ishlash vaqtida membrana bilan aloqa qilganda bukiladisubstrat, buning natijasida sxema yopiladi. Analog-raqamli konvertorga ega bo'lgan kontroller, dastlabki va joriy qarshilik qiymatini, shuningdek, aloqa nuqtasining koordinatalarini hisoblab, operatsiyaga reaksiyaga kirishadi. Bunday qurilmalar tezda o'zlarining salbiy tomonlarini ko'rsatdilar, natijada muhandislar beshinchi simni qo'shish orqali dizaynni yaxshilashdi.
Foydalanish
Rezistiv konfiguratsiya sensorli ekranining oddiy ishlash printsipi tufayli u hamma joyda qo'llaniladi. Dizayn xususiyatlari:
- arzon narx;
- ekologik ta'sirlarga qarshilik, salbiy haroratlar bundan mustasno;
- har qanday oʻtkir boʻlmagan mos jism bilan aloqa qilishda yaxshi reaksiya.
Bunday displeylar toʻldirish va pul oʻtkazmalari terminallari, bankomatlar va atrof-muhitdan ajratilgan boshqa qurilmalarga oʻrnatiladi. Monitorning shikastlanishdan zaif himoyasi himoya plyonka qoplamining mavjudligi bilan qoplanadi.
Kapasitiv sensorli ekranlar qanday ishlaydi
Bu turdagi displeylar quvvati yuqori bo'lgan ob'ektlarning o'zgaruvchan elektr tokining o'tkazgichlariga aylanish qobiliyatini hisobga olgan holda ishlaydi. Qurilma rezistiv qoplamali shisha paneldir. Burchaklarga joylashtirilgan elektrodlar o'tkazuvchan qatlamga zaif kuchlanishni qo'llaydi. Kontakt paytida, agar ob'ekt ekranga qaraganda ko'proq elektr sig'imiga ega bo'lsa, oqim qochqinligi kuzatiladi. Oqim burchak qismlarida o'rnatiladi va ma'lumot danindikatorlar ishlov berish uchun sensorli maydonni hisoblaydigan kontrollerga boradi.
Birinchi modellar toʻgʻridan-toʻgʻri oqimdan foydalangan. Bu dizaynni soddalashtirdi, ammo agar foydalanuvchi yer bilan aloqa qilmasa, u muvaffaqiyatsiz bo'ldi. Ishonchliligi nuqtai nazaridan, ushbu qurilmalar qarshilik ko'rsatadigan analoglardan taxminan 60 baravar oshadi (200 million marta bosish uchun mo'ljallangan). Shaffoflik darajasi - 0, 9, minimal ish harorati - -15 °C gacha.
Kamchiliklari:
- qoʻlqopli qoʻllarga va koʻpchilik begona narsalarga reaksiya yoʻqligi;
- Supero'tkazuvchilar bilan qoplama yuqori qatlamda joylashgan bo'lib, bu mexanik stressga moyillikni keltirib chiqaradi;
- ular ichki terminallar uchun mos.
Kapasitiv proyeksiya versiyalari
Ayrim konfiguratsiyadagi smartfonlarning sensorli ekranining ishlash printsipi shu turga asoslangan. Qurilmaning ichki yuzasida elektrod panjarasi qo'llaniladi, u inson tanasi bilan aloqa qilganda kondansatör sig'imini hosil qiladi. Displeyni barmoq bilan tegizgandan so'ng, sensorlar va mikrokontroller ma'lumotlarni qayta ishlaydi, hisob-kitoblar asosiy protsessorga yuboriladi.
Xususiyatlar:
- bu dizaynlar sig'imli sensorlarning barcha imkoniyatlariga ega;
- ular qalinligi 18 millimetrgacha bo'lgan plyonka bilan jihozlanishi mumkin, bu mexanik ta'sirlardan qo'shimcha himoya qiladi;
- etish qiyin boʻlgan oʻtkazuvchan qismlardagi ifloslantiruvchi moddalar dasturiy taʼminot usuli yordamida olib tashlanadi.
Ko'rsatilgan konfiguratsiyalar ko'plab shaxsiy qurilmalar va ochiq havoda ishlaydigan terminallarga o'rnatilgan. Shuni ta'kidlash kerakki, Apple prognozli sig'imli monitorlarni ham afzal ko'radi.
Matrisa oʻzgarishlari
Bu rezistiv texnologiyaning soddalashtirilgan versiyalari. Membranada bir qator vertikal o'tkazgichlar, substrat - gorizontal analoglar bilan jihozlangan. Sensorli ekranning ishlash printsipi: teginish paytida o'tkazgichlarning aloqasi sodir bo'lgan nuqta hisoblab chiqiladi, olingan ma'lumot protsessorga yuboriladi. Bu, o'z navbatida, boshqaruv signalini aniqlaydi, shundan so'ng qurilma ma'lum bir tarzda reaksiyaga kirishadi, masalan, ma'lum bir tugmaga tayinlangan amalni bajaradi.
Xususiyatlar:
- oʻtkazgichlar soni cheklanganligi sababli aniqlik darajasi past;
- narx barcha sensorlar orasida eng past;
- koʻp teginish funksiyasi displey nuqtasini nuqtadan soʻrash orqali amalga oshiriladi.
Koʻrsatilgan model faqat eskirgan qurilmalarda qoʻllaniladi, innovatsion yechimlar paydo boʻlganligi sababli u zamonaviy davrda deyarli qoʻllanilmaydi.
Yuzatik akustik signallar
Ilk telefonlarning sensorli ekrani qanday qilib shu kabi texnologiya bilan jihozlangan. Displey shisha panel bo'lib, unda qabul qiluvchilar (ikki bo'lak) o'rnatilgan va piezoelektrik transformatorlar qarama-qarshi burchaklarga joylashtirilgan.
Jeratordan konvertorlarga chastotali elektr signali beriladi, bu erdan bir qatorimpulslar reflektorlar yordamida tarqaladi. To'lqinlar sensorlar tomonidan olinadi, PETga qaytariladi va u erda ular elektr tokiga aylanadi. Bundan tashqari, ma'lumotlar tahlil qilinadigan kontrollerga o'tadi.
Ekranga tegizganingizda, ma'lum bir joyda energiyaning bir qismini yutilishi bilan to'lqinning xarakteristikalari o'zgaradi. Ushbu ma'lumotlarga asoslanib, aloqa nuqtasi va kuchi hisoblanadi. Ushbu turkumdagi displeylar plyonka qalinligi 3 yoki 6 millimetr bo‘lib, qo‘lingizning engil zarbasiga oqibatlarsiz bardosh berish imkonini beradi.
Kamchiliklar:
- tebranish va tebranish sharoitida ishlashni buzish;
- har qanday ifloslanishga beqarorlik;
- ma'lum bir konfiguratsiyaning akustik signallari tufayli shovqin;
- past aniqlik ularni chizish uchun yaroqsiz qiladi.
Boshqa turlar
Ko'pincha ishlatiladigan sensorli ekranlarning qurilmasi va ishlash printsipi yuqorida muhokama qilingan. Quyida mashhur boʻlmagan konfiguratsiyalar roʻyxati keltirilgan:
- Optik monitorlar - koʻp teginishni qoʻllab-quvvatlaydi, jumladan, katta oyoq izlari.
- Infraqizil modellar - juft fotodiodli LEDlar bilan qoplangan, mikrokontroller orqali teginishga reaksiyaga kirishadi.
- Induksiya opsiyalari - qimmatbaho planshetlarda ishlatiladigan maxsus lasan va sezgir o'tkazgichlar tarmog'i bilan jihozlangan.
Koʻrib turganingizdek, sensorli ekranlar uchun bir nechta variant mavjud. Tanlov har doim iste'molchiga bog'liq.
