电阻式触摸屏的基本结构及驱动原理

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四线电阻式触摸屏

  四线电阻式触摸屏的结构如上图,在玻璃或丙烯酸基板上覆盖有两层透平,均匀导电的ITO层,分别做为X电极和Y电极,它们之间由均匀排列的透明格点分开绝缘。其中下层的ITO与玻璃基板附着,上层的ITO附着在PET薄膜上。X电极和Y电极的正负端由“导电条”(图中黑色条形部分)分别从两端引出,且X电极和Y电极导电条的位置相互垂直。引出端X-,X+,Y-,Y+一共四条线,这就是四线电阻式触摸屏名称的由来。当有物体接触触摸屏表面并施以一定的压力时,上层的ITO导电层发生形变与下层ITO发生接触,该结构可以等效为相应的电路,如下图

   计算触点的X,Y坐标分为如下两步:

  1.计算Y坐标,在Y+电极施加驱动电压Vdrive,Y-电极接地,X+做为引出端测量得到接触点的电压,由于ITO层均匀导电,触点电压与Vdrive电压之比等于触点Y坐标与屏高度之比。

  2.计算X坐标,在X+电极施加驱动电压Vdrive,X-电极接地,Y+做为引出端测量得到接触点的电压,由于ITO层均匀导电,触点电压与Vdrive电压之比等于触点X坐标与屏宽度之比。

  

  测得的电压通常由ADC转化为数字信号,再进行简单处理就可以做为坐标判断触点的实际位置。

  四线电阻式触摸屏除了可以得到触点的X/Y坐标,还可以测得触点的压力,这是因为toplayer施压后,上下层ITO发生接触,在触点上实际是有电阻存在的,如下图的Rtouch。压力越大,接触越充分,电阻越小,通过测量这个电阻的大小可以量化压力大小。

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五线电阻式触摸屏

针对四线电阻式触摸屏的缺点,五线电阻式触摸屏采用的结构是,将X,Y电极都做在附着在玻璃基板上的ITO层,而上层的ITO只作为活动电极。底层ITO的X,Y电极从四个角引出UL,UR,LL,LR,加上上层的活动电极,这样一共五条线。五线电阻式触摸屏的优点是玻璃基板比较牢固不易形变,而且可以使附着在上面的ITO充分氧化玻璃材质不会吸水,并且它与ITO的膨胀系数很接近,产生的形变不会导致ITO损坏。而上层的ITO只用来作为引出端电极,没有电流流过,因此不必要求均匀导电性,即使因为形变发生破损,也不会使电阻屏产生“漂移”。