So sánh ưu và nhược điểm của các công nghệ cảm ứng khác nhau hiện nay

   Hiện nay, các công nghệ cảm ứng được áp dụng cho sản phẩm chủ yếu bao gồm hồng ngoại, điện trở, điện dung, sóng âm bề mặt, hình ảnh quang học, nhận dạng hình ảnh, cảm ứng bảng điều khiển, điện từ, điểm sáng và siêu âm. Sau đây là phân tích về ưu điểm và nhược điểm của các công nghệ cảm ứng khác nhau.

1. Loại hồng ngoại: Ma trận hồng ngoại được sử dụng để tạo thành các đường quét ngang và dọc. Khi một vật thể chặn nguồn sáng, vị trí có thể được xác định.

    Điều này thường được gọi là công tắc ngắt ảnh. Công nghệ này thường thấy trong phim ảnh và được sử dụng để phát hiện an ninh. Nó được sử dụng rộng rãi, chẳng hạn như định vị đầu in của máy in và bánh xe cuộn của chuột. Đánh giá, nhược điểm của nó là độ phân giải thực không cao, dễ bị ảnh hưởng bởi ánh sáng, tốc độ phản hồi chậm nhưng có thể cảm nhận được bất kỳ vật thể nào có thể chặn ánh sáng.

Cách xác định là xung quanh phải có cặp máy phát và máy thu.

    Hiện nay, sự phát triển của tia hồng ngoại không phải là một phương pháp đánh chặn mà là một chế độ trong đó các vật thể bị phản xạ sau khi phát xạ, hơi giống với việc đo tốc độ radar. Phương pháp này cũng có thể mô phỏng nhiều điểm, nhưng vẫn tồn tại vấn đề về che chắn, chi phí truyền và nhận các thành phần tăng lên, nếu muốn xây dựng dày đặc (tăng độ phân giải) thì chi phí liên quan sẽ cao hơn.

   2. Loại điện trở: Hai lớp dẫn điện tiếp xúc với nhau nhờ áp suất, sau đó vị trí của vật được tính toán dựa trên sự chênh lệch giá trị trở kháng.

Công nghệ này chủ yếu được sử dụng trong các bảng viết tay nhỏ hoặc bảng cảm ứng vào thời kỳ đầu, cũng như bàn phím màng/bàn phím chống nước, v.v., cũng như cần điều khiển analog thời kỳ đầu, được tính toán bằng cách sử dụng hiệu điện thế do điện trở tạo ra. Hiện nay công nghệ này được sử dụng rộng rãi trên điện thoại di động hoặc màn hình cảm ứng cỡ nhỏ. Ưu điểm là nó có thể được vận hành với các vật đủ để tạo áp lực, chẳng hạn như tay và bút. Độ chính xác sẽ bị ảnh hưởng bởi những thay đổi về giá trị trở kháng do nhiệt độ và độ ẩm gây ra.

Phương pháp nhận định là khi chạm vào phải có áp lực nên sẽ có cảm giác khá đàn hồi, bề mặt sẽ được làm từ chất liệu mềm và công nghệ của nó.

Do quy trình sản xuất khác nhau nên có bốn dây, năm dây, tám dây, v.v.

    3. Điện dung: Tính vị trí của vật thông qua sự thay đổi của điện trường tác dụng bởi chất dẫn điện

Công nghệ này đã được sử dụng trong bộ chọn kênh truyền hình cách đây 20 năm. Sau này, nhiều nút bấm nhưng không cần nhấn, chẳng hạn như nút thang máy, hầu hết được làm bằng kim loại trong thời kỳ đầu phát triển. Ngày nay, nhiều vật liệu không dẫn điện có thể được sử dụng. Ngày nay, hầu hết các bàn di chuột của máy tính xách tay đều sử dụng công nghệ này và chiếc iPod nổi tiếng cũng sử dụng công nghệ này. Tuy nhiên, nhược điểm của nó là phải cảm nhận được thông qua một vật thể tác động lên điện trường và tốc độ phản hồi cũng chậm. Ngoài ra, nó còn có thể bị ảnh hưởng bởi các trường điện từ gần đó. Ảnh hưởng gây ra lỗi chính xác.

    Phương pháp phán đoán nói chung có thể được kiểm tra bằng vật liệu không dẫn điện cầm trên tay (các vật dẫn điện như bàn tay phải có khoảng cách nhất định với bề mặt tiếp xúc)

Có hai công nghệ phổ biến: điện dung bề mặt (MicroTouch của 3M) hoặc điện dung dự kiến ​​(Apple sử dụng điện dung dự kiến). Ưu điểm của điện dung chiếu là nó sử dụng cảm biến không tiếp xúc, nghĩa là nó có thể được cảm nhận qua thủy tinh hoặc lơ lửng trong không khí. Ưu điểm là bề mặt sẽ không bị mòn do sử dụng lâu dài và tụ điện dự kiến ​​​​hiện tại không chỉ có thể có nhiều điểm hơn (hiện cần có phần mềm) mà còn có kích thước lớn (hiện tại là 100 inch) thông qua một quy trình đặc biệt. Mitsubishi của Nhật Bản thậm chí còn hơn thế nữa. Sử dụng cơ thể con người để truyền các tín hiệu khác nhau nhằm đạt được sự tiếp xúc của nhiều người (nghĩa là có thể phân biệt được người nào đang chạm vào).

https://www.lcdtftlcd.com/touch-lcd

     4. Sóng âm bề mặt: Sóng âm có tần số cao được truyền trên bề mặt môi trường. Khi sóng âm gặp vật liệu mềm và bị hấp thụ, vị trí có thể được tính toán.

Công nghệ này đang dần được sử dụng trên màn hình cảm ứng. Độ chính xác và tốc độ phản hồi của nó tốt hơn so với điện trở hoặc điện dung. Nó cũng có thể có kích thước lớn hơn nhưng đòi hỏi phải đặt ăng-ten phản xạ xung quanh sóng mang dẫn điện. , vì vậy việc thay đổi kích thước phải được tùy chỉnh. Hiện nay, nhiều máy chơi game như game đã bắt đầu áp dụng công nghệ này.

Phương pháp phán đoán có thể được thử nghiệm bằng vật liệu dẫn điện cứng, nhìn chung nó sẽ không nhạy cảm với vật liệu cứng.

Phần mở rộng mới của công nghệ này sử dụng sóng xung kích bề mặt (được 3M cấp bằng sáng chế), là những rung động nhỏ được tạo ra khi một vật thể tiếp xúc với bề mặt cảm ứng để tính toán vị trí.

    5. Hình ảnh quang học Thông qua hơn hai bộ CIR (CMOS/CCD), vị trí được tính toán bằng cách quan sát bóng của vật thể từ phía bên.

Công nghệ này ngày càng được sử dụng rộng rãi khi công nghệ CMOS/CCD ngày càng trưởng thành. Hiện nay micro-CIR có thể xuất ra hơn một trăm hình ảnh mỗi giây, vì vậy đây hiện là công nghệ phản hồi nhanh nhất. Tất nhiên, khi độ phân giải CIR ngày càng cao, tốc độ xử lý ngày càng nhanh, độ nhạy sáng ngày càng tốt hơn và có thể đánh giá được kích thước của bóng, do đó có thể tạo ra ngày càng nhiều ứng dụng đa dạng. Nhược điểm là nó dễ dàng hơn. bị ảnh hưởng bởi ánh sáng.

    Phương pháp phán đoán là quan sát bốn góc. Phải có nhiều hơn hai bộ CIR và phải có vật liệu phản chiếu hoặc phát sáng (ánh sáng vô hình như tia cực tím hồng ngoại, v.v.) hoặc một mặt có vật liệu phát quang (ánh sáng vô hình như tia cực tím hồng ngoại). Chờ đợi).

     Hiện nay có hai công nghệ phổ biến. Một loại sử dụng ánh sáng hồng ngoại để tạo ra bóng của vật thể, loại còn lại sử dụng tia cực tím để xem sự hấp thụ ánh sáng của vật thể và đặc biệt hơn là sử dụng tia laser để nhìn thấy sự phản chiếu của vật thể.

      6. Nhận dạng hình ảnh: sử dụng camera (CMOS/CCD) để tính toán vị trí bằng cách quan sát sự thay đổi ánh sáng và bóng tối trên bề mặt tiếp xúc từ phía trước hoặc phía sau.

     Đây là điều mà nhiều người nghiên cứu về trò chơi tương tác hoặc cảm ứng đa điểm chắc chắn sẽ tiếp xúc. Phương pháp nổi tiếng nhất về mặt công nghệ là phương pháp do Jeff Han đề xuất. Microsoft Surface phổ biến nhất cũng sử dụng công nghệ tương tự và ưu điểm kỹ thuật của nó là có thể phân biệt được hình dạng của vật thể được hiển thị và có thể tạo ra nhiều ứng dụng hơn. Tuy nhiên, nhược điểm là camera dùng để quan sát từ phía trước hoặc phía sau nên cần có không gian và khoảng cách nhất định, còn tia hồng ngoại dùng làm nguồn sáng cho ảnh, dễ bị nhiễu, không dùng được với màn hình phẳng. -panel display, và hầu hết chúng cần được sử dụng với phương pháp chiếu.

     Phương pháp phán đoán là phải có một khoảng cách, chẳng hạn như bàn với mặt đất, hai là phải trang bị máy chiếu.

Có một số cách để tạo ra nguồn sáng dựa trên công nghệ của họ. Ví dụ Jeff Han dẫn nguồn sáng bằng acrylic nên các nguồn sáng được đặt xung quanh nó, trong khi Surface chiếu nguồn sáng hồng ngoại ở mặt sau (bên trong bàn). Ở đây Trước đây, Microsoft cũng đề xuất một phương pháp (TouchLight) sử dụng sự chồng chất hình ảnh của hai camera để xác định. Một số sinh viên tốt nghiệp nước ngoài sử dụng túi nước để tạo ra sự truyền tải nguồn sáng. Có khá nhiều biến thể. Nhiều quảng cáo tương tác trên sàn hoặc tường trên thị trường cũng sử dụng phương pháp này. Tương tự như vậy, có rất nhiều máy chơi game sử dụng phương pháp này để thiết kế trò chơi. Nhật Bản thậm chí còn phát triển một loại điều khiển từ xa sử dụng công nghệ này để sử dụng bàn tay của bạn như một chiếc TV.

  7. Cảm biến bảng: chèn CIR (CMOS/CCD) trên bảng (LED/LCD) để phát hiện lượng thay đổi ánh sáng để tính toán vị trí.

Đây là một công nghệ tương đối mới nhưng vẫn cần có sự đột phá trong quá trình sản xuất, bởi để có được nguồn sáng và cảm biến ánh sáng giữa các tấm nền cùng lúc là điều không hề dễ dàng, đặc biệt là tấm nền LCD vì nó sử dụng mặt sau. nguồn sáng, cần rất nhiều yếu tố ánh sáng (phản xạ hoặc khúc xạ) để hoàn thành, Jeff Han nổi tiếng đã sử dụng bảng đèn LED để đạt được công nghệ.

Phương pháp đánh giá hiện nay chưa phổ biến nên không có phương pháp đánh giá rõ ràng, nhưng quan sát mô hình của Jeff Han, chắc chắn phải có những khoảng trống rõ ràng giữa các nguồn sáng.

    Đây là công nghệ rất có thể sẽ được sản xuất hàng loạt trong tương lai vì bảng điều khiển và điều khiển cảm ứng được tích hợp cùng lúc, có thể thực hiện phân biệt đa điểm mà không cần không gian rộng và khoảng cách xa, đồng thời đa điểm sẽ không cần phân biệt điểm do vấn đề đổ bóng. Đã thêm nhiều thuật toán để xử lý.

8. Loại điện từ: sử dụng từ trường do cuộn dây tạo ra để thay đổi sự thay đổi dòng điện do ăng ten thu tạo ra để tính toán vị trí.

    Đây là công nghệ được sử dụng trong các bảng kỹ thuật số hoặc bảng vẽ đầu tiên. Sau này, hầu hết các máy tính bảng cũng áp dụng công nghệ này. Sau đó là màn hình cảm ứng để giảng dạy và màn hình trên bục kỹ thuật số. Bạn cần sử dụng bút sạc (Wacom có ​​công nghệ cảm ứng độc quyền có thể tạo ra dòng điện từ đầu ăng-ten, không cần dùng pin), khả năng chống nhiễu điện từ sớm chưa mạnh, nhiều máy tính bảng viết không thể sử dụng được khi đặt lên trên. một cái bàn có mặt bàn bằng kim loại. Bây giờ thì sẽ không có vấn đề này nữa.

Cách phán đoán rất đơn giản, phải có bút chuyên dụng, giữa bút phải có một cuộn dây cuộn để tạo ra từ trường. Hiện nay, nhiều bảng trắng điện tử tương tác (quét không hình ảnh) cũng sử dụng công nghệ này.

     Điểm sáng: Quan sát vị trí của điểm sáng thông qua Camera (CMOS/CCD).

     Công nghệ này lần đầu tiên được tích hợp vào TV chiếu phía sau dành cho bảng trắng tương tác và sau đó được tích hợp vào máy chiếu để thuyết trình. Hiện nay, nhiều bảng trắng điện tử tương tác sử dụng công nghệ này. Nhược điểm là độ chính xác thấp và jitter. hiện tượng (do khoảng cách) và phải có bút phát ra điểm sáng. Ưu điểm của nó là có thể điều khiển từ xa, rất thuận tiện cho các bài thuyết trình quy mô lớn. Hiện nay, máy chơi game Wii nổi tiếng nhất hiện nay đều sử dụng công nghệ này (Lưu ý: Bản phát hành "bộ thu" dài và đắt tiền dưới TV thực chất chỉ là hai đèn LED hồng ngoại bên trong và camera thật nằm trên tay cầm nên giá trị của tay cầm là lớn hơn nhiều so với "máy thu", mặc dù một chiếc Nó bán được hơn 700 và một chiếc bán được hơn 1.000. Bán "máy thu" đó thực sự có lãi ~ Haha, Nintendo thông minh).

    Cách đánh giá cũng rất đơn giản. Xa xa hẳn phải có một chiếc hộp nhỏ có camera giấu bên trong, giống như nhận dạng hình ảnh, ngoại trừ việc anh đánh giá là một điểm sáng (hơi giống với việc Jeff Han dùng tay chạm vào các thanh dẫn ánh sáng acrylic để tạo ra điểm sáng).

Hiện tại, công nghệ này cũng có thể được chia thành ánh sáng nhìn thấy được hoặc ánh sáng vô hình, điểm sáng đơn/nhiều điểm sáng, đèn đỏ/đèn xanh, tín hiệu nhấp nháy/không có tín hiệu nhấp nháy, v.v. Nhiều cách kết hợp khác nhau cũng có thể phát triển các lĩnh vực ứng dụng khác nhau (Wii là dùng để phán đoán vị trí tương tự như súng đèn và bảng trắng sử dụng ánh sáng nhấp nháy để truyền tín hiệu nút giống như điều khiển từ xa và sử dụng ánh sáng đỏ hoặc xanh lục để phản ánh xem nó có được nhấn hay không, v.v.).

    Siêu âm: Sử dụng máy phát siêu âm phát sóng siêu âm đến hai hoặc nhiều máy thu để nhận và tính toán vị trí.

    Định vị siêu âm hơi giống với radar, điểm khác biệt là tín hiệu radar được truyền qua đầu thu sau đó được vật thể phản xạ lại để tính toán khoảng cách, còn sóng siêu âm được gửi bởi thiết bị cầm tay (bút) để nhận, và phải có hai máy thu. Lý do chính là vị trí có thể được tính toán thông qua phép đo tam giác, giống như hình ảnh quang học, sử dụng phép đo tam giác để tính toán vị trí. Điểm khác biệt là khoảng cách mà sóng siêu âm thu được là khoảng cách từ máy phát đến máy thu, còn hình ảnh quang học được tính qua góc. Những ứng dụng như vậy bao gồm bảng viết tay, bảng trắng điện tử và một số người sử dụng chúng làm màn hình cảm ứng. Hầu hết chúng chủ yếu phục vụ cho mục đích giảng dạy, vì họ vẫn cần một cây bút để phù hợp. Nhược điểm là độ chính xác không cao và sẽ bị rung (ảnh hưởng từ khoảng cách), Ngoài ra còn có thời gian phản hồi chậm, v.v.

    Cách nhận định là xác định vị trí của hai chiếc máy thu dài trông giống như micro, các sản phẩm hiện nay trên thị trường chắc chắn sẽ nghe được sự rung động của cánh ruồi do mối quan hệ giữa tần số của sóng âm.

    Công nghệ này được chế tạo thành nhiều loại sản phẩm khác nhau do có ứng dụng khác nhau. Nguyên lý kỹ thuật là như nhau nhưng các máy thu được đặt cách nhau ở hai bên bề mặt cảm biến, hoặc ở cùng một góc nhưng với một khoảng cách nhất định, hoặc ở một khoảng cách nhất định. Có một khoảng cách nhất định ở một bên, miễn là có một khoảng cách nhất định giữa hai máy thu và nguồn phát siêu âm là có thể đặt được. Về lý thuyết, khoảng cách càng xa thì việc tính toán càng chính xác, nhưng trên thực tế, sóng âm rất dễ bị suy giảm và bị nhiễu nên khoảng cách quá xa. Lúc này, vấn đề nhiễu và suy giảm sẽ tăng lên.