原创 触摸屏工作原理

       触摸屏是一套透明的绝对寻址系统。它有两个明显特点：

      （1）触摸屏是透明的的定位和输入设备，而数字化仪、写字板、电梯开关等，虽然也都是轻触式操作方式，但它们都不是触摸屏。

      （2）触摸屏是一个以屏幕中心为原点的绝对坐标系，手指摸到哪儿就是哪儿，不需要第二个动作。相比之下，鼠标则是一个相对的定位系统，当我们需要光标移动到某个地方时，首先要知道现在在何处，然后往那个方向走。

        按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，触摸屏分为四种类型：电阻式、电容感应式、红外线式和表面声波式。其中，电阻式触摸屏的历史最早，使用最多，而且其工作原理也极其简单。在电阻式触摸屏的表面保护涂层和基层之间有两层透明导电层ITO（ITO：氧化铟，弱导电体），分别对应X、Y轴，它们之间用细微透明的绝缘颗粒绝缘，触摸产生的压力会使两导电层接通，按压不同的点时，该点到输出端的电阻值也不同，因此会输出与该点位置相对应的电压信号（模拟量）,经A/D转换后即可获取X、Y的坐标值（下图）。

        后来又发展出一种电容式触摸屏，这种屏幕表面涂有透明电导层ITO，电压连接到四角，电荷分布于屏幕表面，形成均匀电场，用手触屏时，人体作为耦合电容的一极，电流从屏四角汇集形成耦合电容的另一极，通过控制器计算电流传到碰触位置的相对距离得到触摸处的坐标值。

       从使用角度看，电容式触控屏比电阻式触摸屏的性能更好。由于轻触甚至不用接触就能感应，操作时无需尖锐的触控笔，直接用手指来操作，对屏幕表面几乎没有磨损，使用寿命更长。 iPhone和Surface都使用了电容式触摸屏，我们相信，在未来的触控系统中，电容式触摸屏将会成为主流。

        红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测操作者的触摸动作的。红外触摸屏在显示器的前面安装了一个电路板外框，电路板在屏幕四边布置有红外发射管和红外接收管一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。任何触摸物体都可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。

        表面声波触摸屏的三个角分别粘贴着X、Y方向的发射和接收声波的换能器，四个边刻着反射表面超声波的反射条纹。当手指或软性物体触摸屏幕，部分声波能量被吸收，于是改变了接收信号，经过控制器的处理得到触摸的X、Y坐标。

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