触摸屏原理触摸屏是什么原理。。？怎么工作的？

触摸屏原理时间:2021-06-20 阅读:()

触摸屏的原理

电阻式触摸屏利用压力感应进行控制。

其主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面涂有一层透明的金属氧化物(ITO) 导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防划伤的塑料层(其内表面也涂有一层ITO涂层),在他们之间有许多细小的（大约1/1000英寸）透明间隔点把两层ITO导电层隔开绝缘。

当手指触摸屏幕时，平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触，因其中一面导电层接通Y轴方向的5V均匀电压场，使得侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到这个接通后，进行A/D转换，并将得到的电压值与5V相比即可得触摸点的Y轴坐标，同理得出X轴的坐标，这就是所有电阻技术触摸屏共同的最基本原理。

电阻类触摸屏的关键在于材料科技。

常用的透明导电涂层材料有： ① ITO，氧化铟，弱导电体，特性是当厚度降到1800个埃（埃＝10-10米）以下时会突然变得透明，透光率为80％，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度时又上升到80％。

ITO是所有电阻技术触摸屏及电容技术触摸屏都用到的主要材料，实际上电阻和电容技术触摸屏的工作面就是ITO涂层。

② 镍金涂层，五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料，外导电层由于频繁触摸，使用延展性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命，但是工艺成本较为高昂。

镍金导电层虽然延展性好，但是只能作透明导体，不适合作为电阻触摸屏的工作面，因为它导电率高，而且金属不易做到厚度非常均匀，不宜作电压分布层，只能作为探层。

1、五线电阻触摸屏：五线电阻技术触摸屏的基层把两个方向的电压场通过精密电阻网络都加在玻璃的导电工作面上，我们可以简单的理解为两个方向的电压场分时工作加在同一工作面上、而外层镍金导电层只仅仅用来当作纯导体，有触摸后分时检测内层ITO接触点X和Y轴电压值的方法测得触摸点的位置。

五线电阻触摸屏内层ITO需四条引线，外层只作导体仅仅一条，触摸屏的引出线共有5条。

五线电阻触摸屏的另一个专有技术是通过精密的电阻网络来校正内层ITO的线性问题：由于导电镀膜有可能厚薄不均匀而造成电压不均匀分布。

电阻屏性能特点： ① 它们都是一种对外界完全隔离的工作环境，不怕灰尘、水汽和油污 ②可以用任何物体来触摸，可以用来写字画画，这是它们比较大的优势 ③电阻触摸屏的精度只取决于A/D转换的精度，因此都能轻松达到4096*4096? 比较而言，五线电阻比四线电阻在保证分辨率精度上还要优越，但是成本代价大，因此售价非常高。

五线电阻触摸屏的改进：首先五线电阻触摸屏的A面是导电玻璃而不是导电涂覆层，导电玻璃的工艺使得A面的寿命得到极大的提高，并且可以提高透光率。

其次五线电阻触摸屏把工作面的任务都交给寿命长的A面，而B面只用来作为导体，并且采用了延展性好、电阻率低的镍金透明导电层，因此，B面的寿命也极大的提高。

五线电阻触摸屏的另一个专有技术是通过精密的电阻网络来校正A面的线性问题：由于工艺工程不可避免的有可能厚薄不均而造成电压场不均匀分布，精密电阻网络在工作时流过绝大部分电流，因此可以补偿工作面有可能的线性失真。

五线电阻触摸屏是目前最好的电阻技术触摸屏，最适合于军事、医疗、工业控制领域使用。

2、四线电阻触摸屏触摸屏附着在显示器的表面，与显示器相配合使用，如果能测量出触摸点在屏幕上的坐标位置，则可根据显示屏上对应坐标点的显示内容或图符获知触摸者的意图。

其中电阻式触摸屏在嵌入式系统中用的较多。

电阻触摸屏是一块4层的透明的复合薄膜屏，如图2所示，最下面是玻璃或有机玻璃构成的基层，最上面是一层外表面经过硬化处理从而光滑防刮的塑料层，中间是两层金属导电层，分别在基层之上和塑料层内表面，在两导电层之间有许多细小的透明隔离点把它们隔开。

当手指触摸屏幕时，两导电层在触摸点处接触。

触摸屏的两个金属导电层是触摸屏的两个工作面，在每个工作面的两端各涂有一条银胶，称为该工作面的一对电极，若在一个工作面的电极对上施加电压，则在该工作面上就会形成均匀连续的平行电压分布。

如图1所示，当在X方向的电极对上施加一确定的电压，而Y方向电极对上不加电压时，在X平行电压场中，触点处的电压值可以在Y+(或Y-)电极上反映出来，通过测量Y+电极对地的电压大小，便可得知触点的X坐标值。

同理，当在Y电极对上加电压，而X电极对上不加电压时，通过测量X+电极的电压，便可得知触点的Y坐标。

四线电阻触摸屏的缺陷：电阻触摸屏的B面要经常被触动，四线电阻触摸屏的B面采用ITO，我们知道，ITO是极薄的氧化金属，在使用过程中，很快就会产生细小的裂纹，而裂纹一旦产生，原流经该处的电流被迫绕裂纹而行，本该均匀分布的电压随之遭到破坏，触摸屏就有了损伤，表现为裂纹处点不准。

随着裂纹的加剧和增多，触摸屏慢慢就会失效，因此使用寿命不长是四线电阻触摸屏的主要问题。

触摸屏工作原理

按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，我们把触摸屏分为四种，它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。

每一类触摸屏都有其各自的优缺点，要了解那种触摸屏适用于那种场合，关键就在于要懂得每一类触摸屏技术的工作原理和特点。

下面对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍一下：　1、电阻式触摸屏（电阻式触摸屏工作原理）1．1四线电阻屏 1．2五线电阻屏 2、电容式触摸屏、红外线式触摸屏（红外线式触摸屏工作原理）4、表面声波触摸屏（表面声波触摸屏工作原理）.3表面声波触摸屏特点清晰度较高，透光率好。

高度耐久，抗刮伤性良好(相对于电阻、电容等有表面度膜)。

反应灵敏。

不受温度、湿度等环境因素影响，分辨率高，寿命长（维护良好情况下5000万次）；透光率高（92%），能保持清晰透亮的图像质量；没有漂移，只需安装时一次校正；有第三轴（即压力轴）响应，目前在公共场所使用较多。

表面声波屏需要经常维护，因为灰尘，油污甚至饮料的液体沾污在屏的表面，都会阻塞触摸屏表面的导波槽，使波不能正常发射，或使波形改变而控制器无法正常识别，从而影响触摸屏的正常使用，用户需严格注意环境卫生。

必须经常擦抹屏的表面以保持屏面的光洁，并定期作一次全面彻底擦除。

下面是电阻式触摸屏详细介绍，现在所有改装导航所采用的都是四线电阻式触摸屏 ) 电阻式触摸屏是一种传感器，它将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。

很多LCD模块都采用了电阻式触摸屏，这种屏幕可以用四线、五线、七线或八线来产生屏幕偏置电压，同时读回　　电阻式触摸屏基本上是薄膜加上玻璃的结构，薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO(Indium Tin Oxides，纳米铟锡金属氧化物)涂层，ITO具有很好的导电性和透明性。

当触摸操作时，薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO，经由感应器传出相应的电信号，经过转换电路送到处理器，通过运算转化为屏幕上的X、Y值，而完成点选的动作，并呈现在屏幕上。

　　触摸屏原理　　触摸屏包含上下叠合的两个透明层，四线和八线触摸屏由两层具有相同表面电阻的透明阻性材料组成，五线和七线触摸屏由一个阻性层和一个导电层组成，通常还要用一种弹性材料来将两层隔开。

当触摸屏表面受到的压力(如通过笔尖或手指进行按压)足够大时，顶层与底层之间会产生接触。

所有的电阻式触摸屏都采用分压器原理来产生代表X坐标和Y坐标的电压。

如图1，分压器是通过将两个电阻进行串联来实现的。

上面的电阻(R1)连接正参考电压(VREF)，下面的电阻(R2)接地。

两个电阻连接点处的电压测量值与下面那个电阻的阻值成正比。

　　为了在电阻式触摸屏上的特定方向测量一个坐标，需要对一个阻性层进行偏置：将它的一边接VREF，另一边接地。

同时，将未偏置的那一层连接到一个ADC的高阻抗输入端。

当触摸屏上的压力足够大，使两层之间发生接触时，电阻性表面被分隔为两个电阻。

它们的阻值与触摸点到偏置边缘的距离成正比。

触摸点与接地边之间的电阻相当于分压器中下面的那个电阻。

因此，在未偏置层上测得的电压与触摸点到接地边之间的距离成正比　　四线触摸屏　　四线触摸屏包含两个阻性层。

其中一层在屏幕的左右边缘各有一条垂直总线，另一层在屏幕的底部和顶部各有一条水平总线，。

为了在X轴方向进行测量，将左侧总线偏置为0V，右侧总线偏置为VREF。

将顶部或底部总线连接到ADC，当顶层和底层相接触时即可作一次测量。

/I="+ 　　图1为了在Y轴方向进行测量，将顶部总线偏置为VREF，底部总线偏置为0V。

将ADC输入端接左侧总线或右侧总线，当顶层与底层相接触时即可对电压进行测量。

图2显示了四线触摸屏在两层相接触时的简化模型。

对于四线触摸屏，最理想的连接方法是将偏置为VREF的总线接ADC的正参考输入端，并将设置为0V的总线接ADC的负参考输入端。

sY=$hj 　　五线触摸屏 @MTm8E6au 　　五线触摸屏使用了一个阻性层和一个导电层。

导电层有一个触点，通常在其一侧的边缘。

阻性层的四个角上各有一个触点。

为了在X轴方向进行测量，将左上角和左下角偏置到VREF，右上角和右下角接地。

由于左、右角为同一电压，其效果与连接左右侧的总线差不多，类似于四线触摸屏中采用的方法。

　　为了沿Y轴方向进行测量，将左上角和右上角偏置为VREF，左下角和右下角偏置为0V。

由于上、下角分别为同一电压，其效果与连接顶部和底部边缘的总线大致相同，类似于在四线触摸屏中采用的方法。

这种测量算法的优点在于它使左上角和右下角的电压保持不变；但如果采用栅格坐标，X轴和Y轴需要反向。

对于五线触摸屏，最佳的连接方法是将左上角(偏置为VREF)接ADC的正参考输入端，将左下角(偏置为0V)接ADC的负参考输入端。

　　七线触摸屏　　七线触摸屏的实现方法除了在左上角和右下角各增加一根线之外，与五线触摸屏相同。

执行屏幕测量时，将左上角的一根线连到VREF，另一根线接SAR ADC的正参考端。

同时，右下角的一根线接0V，另一根线连接SAR ADC的负参考端。

导电层仍用来测量分压器的电压。

: 　　八线触摸屏　　除了在每条总线上各增加一根线之外，八线触摸屏的实现方法与四线触摸屏相同。

对于VREF总线，将一根线用来连接VREF，另一根线作为SAR ADC的数模转换器的正参考输入。

对于0V总线，将一根线用来连接0V，另一根线作为SAR ADC的数模转换器的负参考输入。

未偏置层上的四根线中，任何一根都可用来测量分压器的电压。

　　检测有无接触　　所有的触摸屏都能检测到是否有触摸发生，其方法是用一个弱上拉电阻将其中一层上拉，而用一个强下拉电阻来将另一层下拉。

如果上拉层的测量电压大于某个逻辑阈值，就表明没有触摸，反之则有触摸。

这种方法存在的问题在于触摸屏是一个巨大的电容器，此外还可能需要增加触摸屏引线的电容，以便滤除LCD引入的噪声。

弱上拉电阻与大电容器相连会使上升时间变长，可能导致检测到虚假的触摸。

触摸屏的工作原理是什么?

一、触摸屏的工作原理为了操作上的方便，人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。

工作时，我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏，然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。

触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成；触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器；而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。

下面对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍一下： 1、电阻式触摸屏（电阻式触摸屏工作原理图）这种触摸屏利用压力感应进行控制。

电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面涂有一层透明氧化金属（透明的导电电阻）导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的（小于1/1000英寸）的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。

当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，电阻发生变化，在X和Y两个方向上产生信号，然后送触摸屏控制器。

控制器侦测到这一接触并计算出（X，Y）的位置，再根据模拟鼠标的方式运作。

这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。

电阻类触摸屏的关键在于材料科技，常用的透明导电涂层材料有：A、ITO，氧化铟，弱导电体，特性是当厚度降到1800个埃（埃＝10-10米）以下时会突然变得透明，透光率为80％，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度时又上升到80％。

ITO是所有电阻技术触摸屏及电容技术触摸屏都用到的主要材料，实际上电阻和电容技术触摸屏的工作面就是ITO涂层。

?? B、镍金涂层，五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料，外导电层由于频繁触摸，使用延展性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命，但是工艺成本较为高昂。

镍金导电层虽然延展性好，但是只能作透明导体，不适合作为电阻触摸屏的工作面，因为它导电率高，而且金属不易做到厚度非常均匀，不宜作电压分布层，只能作为探层。

手机的触屏的工作原理

手机的触屏的工作原理：手机触屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面图有一层透明氧化金属（ITO氧化铟，透明的导电电阻）导电层，上面在盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层ITO涂层、在他们之间有许多细小的（小于1/1000英寸）的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。

当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，控制器侦测到这一接触并计算出（X，Y ）的位置，再根据模拟鼠标的方式运作。

这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。

电容触摸屏的工作原理?

触摸屏是一种透明的绝对定位系统，首先它必须是透明的，透明问题是通过材料科技来解决的。

其次是它能给出手指触摸处的绝对坐标，而鼠标属于相对定位系统。

绝对坐标系统的特点是每一次定位的坐标与上一次定位的坐标没关系，触摸屏在物理上是一套独立的坐标定位系统，每次触摸的位置转换为屏幕上的坐标。

触摸屏的基本原理如下：触摸屏的本质是传感器，用户用手指或其他物体触摸安装在显示器上的触摸屏时，被触摸位置的坐标被触摸屏控制器检测，并通过通信接口(例如S-232C或RS一485串行口)将触摸信息传送到PLC，从而得到输入的信息。

触摸屏系统一般包括两个部分：触摸检测装置和触摸屏控制器。

触摸检测装置安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，再将该处的信息传送给触摸屏控制器：触摸屏控制器的主要作用是接收来自触摸点检测装置的触摸信息，并将它转换成触点坐标，判断出触摸的意义后送给PLC，它同时能接收PLC发来的命令并加以执行。

例如动态地显示开关量和模拟量。