5-Draht- und 8-Draht-Widerstandstechnologie

1. Eine resistive 8-Draht-Touchscreen-Struktur

Die resistive 8-Draht-Touchscreen-Struktur ist identisch mit der analogen 4-Draht-resistiven Touch-Technologie, bei der sich zwei transparente leitfähige Folien gegenüberstehen. Ein Blatt hat Elektroden auf der rechten und linken Seite, während das andere Elektroden oben und unten hat. Die Spannung wird mit Elektroden auf der rechten und linken Seite an das Blech angelegt, und ein berührter Punkt in X-Richtung wird erkannt, während die Spannung vom anderen Blech überwacht wird. Dann wird eine Spannung mit Elektroden an der Ober- und Unterseite an das Blech angelegt, und ein berührter Punkt in Y-Richtung wird identifiziert, während die Spannung von einem anderen Blech überwacht wird.

Im Gegensatz dazu sind bei der analogen 8-Draht-Widerstandstechnologie zusätzliche Verdrahtungen an jeder Elektrode angebracht. Jede Elektrode erhält einen zusätzlichen Draht. Diese zusätzlichen Verdrahtungen fungieren als Hilfselektroden, die die Spannung an jeder Elektrode messen und die Informationen an die Steuerung weiterleiten. Vier weitere Messdrähte werden hinzugefügt, zwei auf jeder Schicht. Diese zusätzlichen Messstellen dienen in erster Linie der Stabilisierung des Systems und der Verhinderung von Abdrift durch Umweltveränderungen.

Bevor die Widerstandstechnologie verwendet werden kann, muss sie einen "Kalibrierungsprozess" durchlaufen. Ziel ist es, die berührten Punkte auf einem Touchscreen mit den Positionsdaten des Zeigers auf dem Display abzugleichen. Bei der Kalibrierung werden die Koordinaten eines Touchscreens mit dem dahinter liegenden Display ausgerichtet. Die analoge 4-Draht-Widerstandstechnologie erforderte eine Kalibrierung nicht nur zu Beginn, sondern auch häufig, da die Berührungserkennungspunkte aufgrund von Änderungen der Widerstandswerte an Verdrahtungs- und/oder Steckverbinderteilen im Laufe der Zeit allmählich aus der Ausrichtung drifteten. Bei der analogen 8-Draht-Widerstandstechnik messen Hilfselektroden automatisch die Spannung an jeder Elektrode und geben die Ergebnisse an die Steuerung weiter. Die während des Kontakts gemessene Spannung wird im relativen Verhältnis zur Rückkopplungsspannung in Ortsinformationen umgewandelt. Bei dieser Methode werden die Auswirkungen von Spannungsänderungen an den Elektroden aufgehoben, sodass keine Neukalibrierung erforderlich ist. Die analoge 8-Draht-Widerstandstechnologie übertrifft also die analoge 4-Draht-Widerstandstechnologie, da sie die Ausrichtung automatisch korrigiert und eine Neukalibrierung überflüssig macht.

2. Vierleiter- und Achtleiter-Technologien vergleichen

Der Hauptnachteil ist, ähnlich wie bei der 4-Draht-Technologie, dass eine Koordinatenachse die äußere, flexible Deckschicht verwendet, um einen gleichmäßigen Spannungsgradienten zu erzeugen, während die innere oder untere Schicht als Spannungssonde dient. Die ständige Biegung der äußeren Deckschicht ändert ihren Widerstand mit der Benutzung, wodurch die Linearität und Präzision dieser Achse verringert wird.

Nach den 1990er Jahren sank der Bedarf an resistiven 8-Draht-Touchpanels. Dies ist auf Fortschritte im Design und bei den Materialien resistiver Touchscreens zurückzuführen, und aktuelle resistive 4-Draht-Touch-Displays können in vielen Anwendungen über einen längeren Zeitraum verwendet werden, ohne dass eine Kalibrierung erforderlich ist. Die vier zusätzlichen Messstellen tragen zwar dazu bei, das System gegen Abdrift zu stabilisieren, verbessern aber weder die Haltbarkeit noch die Lebenserwartung des Bildschirms. Infolgedessen werden 8-Draht-Systeme in der Regel bei Größen von 10,4 Zoll oder größer mit erheblicher Drift gesehen.

3. 5-Draht-resistive Touchscreen-Technologie

Bei resistiven 5-Draht-Touchscreens hat das untere Blech eine Äquipotentialverteilung sowohl in X- als auch in Y-Richtung; das obere Blatt misst die Spannung des unteren Blechs. Die Kernelektronik ist um die untere Glasschicht herum aufgebaut, wobei eine gleichmäßige Spannung an die oberste Kunststoffschicht abgegeben wird. Durch eine Berührung entsteht ein elektrischer Kontakt zwischen der oberen und unteren Schicht. Die Spannungen an den vier Ecken des Glases variieren je nach Kontaktpunkt, und ein komplizierter Algorithmus in der Steuerung wird verwendet, um die x-y-Koordinate des Kontaktpunkts zu berechnen.

Der fünfadrige Widerstands-Touchscreen hat folgende Vorteile: Das Glassubstrat ist einigermaßen fest und schwer zu biegen, und das daran befestigte ITO kann vollständig oxidiert werden. Die Glassubstanz absorbiert kein Wasser und ihr Ausdehnungskoeffizient ist dem von ITO sehr ähnlich. Die Verformung schadet dem ITO nicht. Das ITO auf der oberen Schicht dient lediglich als Elektrode, es fließt kein Strom. Daher ist eine gleiche Leitfähigkeit nicht erforderlich. Selbst wenn es durch Verformung beschädigt wird, führt es nicht zu einer "Drift" des Widerstandssiebs.

Die Elektroden des fünfadrigen Widerstands-Touchscreens können nicht durch leitfähige Streifen von den vier Seiten herausgeführt werden, da dies einen Kurzschluss zur Folge hätte. Die Elektroden werden in verschiedenen Widerstandsmustern über den Touchscreen verteilt und dann aus den vier Ecken herausgeführt. Diese Muster werden verwendet, um den Spannungsgradienten in X- und Y-Richtung des Touchscreens zu linearisieren und so eine einfachere Koordinatenmessung zu ermöglichen.

Wenn der resistive Fünfdraht-Touchscreen betriebsbereit ist, legt UL den Treiberspannungstreiber an und LR ist geerdet. Die X- und Y-Koordinaten des Kontakts werden in den beiden unten aufgeführten Schritten gemessen:

A. Berechnen Sie die Y-Koordinate und legen Sie dann die Antriebsspannung vdrive an Ihre Elektrode an, während Sie die LL-Elektrode erden und die bewegliche Elektrode als Ausgangsanschluss verwenden, um die Spannung am Kontaktpunkt zu messen.

B. Berechnen Sie die X-Koordinate und legen Sie die Antriebsspannung an die LL-Elektrode an. während Sie die Elektrode erden und die bewegliche Elektrode als Anschlussende verwenden, um die Spannung am Kontaktpunkt zu messen.

4. Unterschied in der Struktur zwischen 4-Draht- und 5-Draht-Technologie

Der resistive 5-Draht-Touchscreen versucht, die Einschränkungen des resistiven 4-Draht-Touchscreens zu überwinden. Der Aufbau des resistiven Fünfdraht-Touchscreens ist wie folgt: Die X- und Y-Elektroden werden vollständig auf der ITO-Schicht hergestellt, die mit dem Glassubstrat verbunden ist, während die ITO der höheren Schicht nur als bewegliche Elektrode verwendet wird. Die X- und Y-Elektroden der ITO-Elektrode der unteren Schicht emittieren UL, Ur, ll und LR aus vier Ecken, und die aktive Elektrode der oberen Schicht wird hinzugefügt, was insgesamt fünf Zeilen ergibt.

Analoge resistive 5-Draht-Sensoren bestehen wie die analoge 4-Draht-Widerstandstechnologie aus oberen und unteren Blechen, die sich mit einem Spalt dazwischen gegenüberstehen. Im Gegensatz zur analogen 4-Draht-Widerstandstechnik platzieren die analoge 5-Draht-Technologie Elektroden an vier Ecken des unteren Blechs.