表面声波触摸屏的触摸屏部分可以是安装在阴极射线管、发光二极管、液晶显示器或等离子显示屏前面的平板、球形或圆柱形玻璃板。该玻璃板只是一块单纯的强化玻璃,与其他触摸屏技术不同,它没有任何贴膜或覆盖层。玻璃屏幕的左上角和右下角分别固定有垂直和水平的超声波发射换能器,右上角固定有两个对应的超声波接收换能器。
该工作原理以直角较低的x轴传感器为例:
发射换能器将控制器通过触摸屏电缆发送的电信号转换成声波能量,并将其传输到左侧表面。然后,玻璃板下的一组精确的反射条纹将声波能量反射到向上的均匀表面上进行传输。声波能量穿过屏幕表面,然后被上方的反射条纹聚集成一条直线,并传输到X轴接收换能器,该换能器将返回的表面声波能量转换成电信号。
当发射换能器发射窄脉冲时,声能通过不同的方式到达接收换能器,首先到达最右边的点,最后到达最左边的点。较早到达和较晚到达的声能被叠加成宽波形信号。不难看出,接收信号汇集了所有沿X轴方向通过不同路径回归的声能,它们在Y轴上的路径是相同的,但在X轴上,最远的路径是最近路径的两倍。因而,波形数据信号的时间轴体现了累加以前每一个初始波形的部位,即x轴座标。
在接收信号的波形与基准波的波形完全相同的情况下,当接收信号的波形未接触时,如果能够吸收或阻断声波能量的手指或其它物体接触画面,则在手指位置上移动的声波的能量被x轴部分吸收。
接收到的波形衰减对应于手指阻挡部分的信号的间隙,并且计算间隙的位置,即,触摸坐标控制器分析接收到的信号的衰减,并且根据间隙的位置确定X坐标。然后触摸点的y坐标由y轴的相同过程确定。除了普通触摸屏可以响应的x和y坐标之外,表面声波触摸屏还响应第三轴z轴坐标,即,它可以感测用户触摸压力的值。它的原理是根据接收信号的衰减来计算的。一旦确定了三个轴,控制器就将它们传送到主计算机。
表面声波触摸屏的一个特点是抵抗暴力。由于声表面触摸屏的工作表面是一层不可见的、未定义的声能层,触摸屏的基本玻璃不受任何夹层和结构应力的影响(声表面触摸屏可以在没有任何“屏幕”的情况下直接在crt表面上发展),对于暴力使用有很强的抵抗能力,适用于公共场合使用。
表面声波频率的第二个特性是响应时间快,它是全部触摸显示屏中更快的响应时间,应用时觉得光滑。
声表面波的第三个特性是特性平稳,由于声表面波技术性基本原理平稳,声表面波触摸屏plc器根据精确测量衰减系数時间在时间线上的部位来测算触碰部位,因此声表面波触摸显示屏十分平稳,高精度。现阶段,声表面波技术性触摸显示屏的精密度一般为4096×4096×256。
声表面波触摸屏的第四个特点是,控制卡可以知道什么是灰尘和水滴,什么是手指,有多少个手指在触摸。因为:当我们的手指以4096×4096×256的精度触摸时,每秒48次的触摸数据不可能不变,但是灰尘或水滴根本不会变。当控制器发现出现“触摸”时,如果它的变化不超过三秒钟,它将被自动识别为干扰对象。
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