在觸控屏幕技術(shù)方面取得的新發(fā)展,促使觸控屏幕更適用于工業(yè)控制應(yīng)用。改善后的靈敏度,可確保屏幕在配備保護(hù)玻璃時(shí)以及使用者穿戴手套進(jìn)行操作時(shí),其效能可以優(yōu)于以往任何時(shí)候。此外,全新的控制器對(duì)環(huán)境中電氣噪音的靈敏度更低,而且正在推出具有吸引力的新功能。
投射式電容(P-CAP)觸控技術(shù)是工業(yè)觸控領(lǐng)域中的主宰技術(shù),P-CAP技術(shù)還被廣泛使用在大量的手機(jī)和平板計(jì)算機(jī)上面引人注目的設(shè)計(jì)能力推動(dòng)我們邁向成功之路,包括高效無限生命周期(透過防破壞全玻璃表面實(shí)現(xiàn))、全平面設(shè)計(jì)(無需使用凹槽)以及優(yōu)良的靈敏性。此類功能對(duì)工業(yè)控制應(yīng)用同樣具有吸引力。消費(fèi)者市場(chǎng)中的銷售量可降低成本,但會(huì)推動(dòng)研發(fā)投資,從而促進(jìn)功能的實(shí)現(xiàn),其中部分功能同樣適用于工業(yè)市場(chǎng)。比如力量識(shí)別(Z軸偵測(cè))和手勢(shì)識(shí)別。
高靈敏性
根本而言,P-CAP觸控技術(shù)(比如PCT和MCPT)的關(guān)鍵屬性是高靈敏性。它可透過非常厚的覆蓋物、保護(hù)玻璃、甚至厚實(shí)的手套偵測(cè)到觸控操作,因此可實(shí)現(xiàn)無可匹敵的Z軸靈敏性和控制效能。
比如,澳大利亞整合者APC Technology推出的堅(jiān)固平板計(jì)算機(jī)利用Zytronic旗下ZyBrid觸控傳感器的防潮和抗污屬性來提供卓越的可靠性和顯示清晰度,同時(shí)可在不同天氣條件(從明亮陽光到暴雨天氣)下抵抗多種污染物。觸控傳感器可輕松滿足一般工業(yè)、制藥和食品加工行業(yè)應(yīng)用的嚴(yán)格要求。反過來,透過這一靈活性,F(xiàn)T系列可用于一系列不同的嚴(yán)苛環(huán)境,包括生產(chǎn)和組裝線、沖洗區(qū)、食品生產(chǎn)和畜牧管理區(qū)。以PCT為主的ZyBrid屏幕具有無限觸控生命周期并可實(shí)現(xiàn)無偏移操作(可免除重新校正),從而可進(jìn)一步提高FT系列的卓越可靠性。
P-CAP搭載采用優(yōu)良設(shè)計(jì)的觸控器,可提供可靠且直觀的觸控體驗(yàn),可精準(zhǔn)回應(yīng)最多40個(gè)觸控點(diǎn)。雖然諸多儀器設(shè)計(jì)者認(rèn)為用戶一次只會(huì)用一個(gè)手指觸控屏幕,但是多點(diǎn)觸控功能仍然可帶來優(yōu)勢(shì)。比如,平板計(jì)算機(jī)用戶普遍使用的縮放動(dòng)作等手勢(shì)識(shí)別,就依賴于多點(diǎn)觸控識(shí)別功能。手掌拒絕(屏幕忽略放在屏幕上的手,但是仍然識(shí)別并響應(yīng)有意的觸控操作)的實(shí)現(xiàn),同樣需支持多點(diǎn)觸控。
最佳觸控技術(shù)在嚴(yán)苛應(yīng)用(配備保護(hù)玻璃以及甚至穿戴手套進(jìn)行操作時(shí))中可實(shí)現(xiàn)優(yōu)良運(yùn)行效果。比如,加拿大的鐵路行業(yè)數(shù)據(jù)收集硬件供貨商Quester Tangent在高級(jí)故障識(shí)別監(jiān)控系統(tǒng)(FIMS)中使用客制Zytronic觸控傳感器,透過該系統(tǒng),可實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù),可編譯有關(guān)單臺(tái)或多臺(tái)火車的詳細(xì)故障信息。
由于傳導(dǎo)性感測(cè)組件受到堅(jiān)固強(qiáng)化玻璃的安全保護(hù),因此傳感器(基于10微米銅基體)可高效抵抗刮傷、沖擊力、振動(dòng)、刺激性化學(xué)物質(zhì)以及極端溫度。這意味著相比于替代觸控技術(shù),Zytronic旗下P-CAP傳感器相對(duì)于嚴(yán)苛應(yīng)用環(huán)境的適用性要高得多。此外,由于其無需使用凹槽,因此可實(shí)現(xiàn)實(shí)用、全玻璃、穿戴手套操作以及全平面設(shè)計(jì)。
力感測(cè)
另一項(xiàng)目前較少用于儀器用戶接口但具備巨大潛力的發(fā)展是力感測(cè)。觸控屏幕的一個(gè)常見缺陷為:當(dāng)使用者望向別處時(shí),其不能像機(jī)械式按鈕一樣提供回饋。透過使用力量識(shí)別,在輕微觸控屏幕時(shí),口頭訊息可警告用戶注意所選選項(xiàng)。選擇可透過更用力按壓進(jìn)行確認(rèn),打個(gè)比方,當(dāng)用戶的手指在屏幕上移動(dòng)時(shí),儀器會(huì)發(fā)出(溫度)、(壓力)或(時(shí)間)的聲音。手指到達(dá)正確選項(xiàng)所在位置后,透過用力按壓即可進(jìn)行選擇。此外,透過這一方式,還可為弱視使用者提供便利。
將手持式裝置的力感測(cè)技術(shù)擴(kuò)充到商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用的更大型觸控屏幕,遠(yuǎn)不止是簡(jiǎn)單地?cái)U(kuò)充相同的技術(shù)。大多數(shù)智能型手機(jī)使用的電容傳感器整合在顯示屏幕中。如果擴(kuò)充至使用大屏幕,這一方法將產(chǎn)生高額費(fèi)用,而且這一方法與一體機(jī)通常安裝的保護(hù)玻璃以及公共場(chǎng)所中使用的其他觸控屏幕不兼容。
Zytronic的方法基于對(duì)觸控區(qū)域表面積的測(cè)量,該測(cè)量值可以改變?cè)趥鞲衅飨鄳?yīng)觸控位置測(cè)得的電容訊號(hào)電平。透過這一方法,無需在玻璃上使用壓電層或其他層來測(cè)量施加的力或壓力,并且意味著該技術(shù)甚至可以在厚的、剛性的和防破壞的強(qiáng)化玻璃面上使用。
改善電磁干擾(EMI)抵抗性
電磁干擾(EMI)是應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的觸控屏幕系統(tǒng)的常見問題。同樣地,部署于電源不一致或穩(wěn)壓情況欠佳的區(qū)域中的觸控屏幕,亦會(huì)受到電源電纜產(chǎn)生的瞬態(tài)干擾的影響。這會(huì)導(dǎo)致觸控屏幕及其控制電子組件在從周圍噪音中識(shí)別訊號(hào)(或觸控操作)這一點(diǎn)上出現(xiàn)故障,即降低訊號(hào)雜音比,從而不利于識(shí)別真實(shí)觸控活動(dòng)。
對(duì)觸控器中所采用的電子設(shè)計(jì)和觸控偵測(cè)韌體所做的主要改進(jìn),可確保訊號(hào)完整性保持在較高水平。P-CAP觸控技術(shù)具備微細(xì)電容器X-Y矩陣(內(nèi)嵌于夾層玻璃基板中),使用調(diào)頻來偵測(cè)傳導(dǎo)路線中的微小電容變化。抵抗EMI的一個(gè)方式為在觸控器中實(shí)施「智能」頻率掃描功能。工作頻率在1.3MHz和2.5MHz之間動(dòng)態(tài)移動(dòng),以便避開偵測(cè)到的環(huán)境(噪音),這些噪音會(huì)阻礙觸控活動(dòng)的偵測(cè)。
1 區(qū)應(yīng)用(危險(xiǎn)和爆炸性應(yīng)用)
設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)挠|控屏幕甚至可用于危險(xiǎn)和爆炸性(1區(qū))應(yīng)用中,比如油井設(shè)備。Smart-Ex終端機(jī)可讓鉆探設(shè)備的操作員收集和分析數(shù)據(jù),依賴于易于使用的堅(jiān)固人機(jī)接口(HMI),可快速檢視、了解重要信息,并依據(jù)此類信息采取措施;結(jié)合高隔離性從而使終端機(jī)中的電氣硬件不會(huì)與外部的潛在可燃?xì)怏w和液體相接觸。所選觸控技術(shù)可實(shí)現(xiàn)無故障全天候室外操作、可抵抗腐蝕性鹽水和油類,并可在使用者穿戴厚實(shí)工作手套進(jìn)行觸控操作時(shí)做出回應(yīng),這幾點(diǎn)都是非常重要的。
Zytronic的專屬自電容式觸控感測(cè)技術(shù),會(huì)感應(yīng)這些電容器中的已知頻率(約1MHz),當(dāng)使用者的手指接近觸控屏幕表面的相應(yīng)部分時(shí),這一頻率反過來會(huì)被使用者的人體電容所改變。透過內(nèi)嵌于相連觸控器韌體中的精密算法,峰值頻率更改的位置會(huì)被更新。此種觸控偵測(cè)方法具備如此高的靈敏性,從而促使PCT傳感器矩陣可內(nèi)嵌于厚實(shí)的層壓保護(hù)覆蓋物中。另外,使用者還可透過驅(qū)動(dòng)程序輕松微調(diào)韌體,以調(diào)整觸控靈敏性和門坎值偵測(cè)等級(jí),從而使屏幕可根據(jù)應(yīng)用要求對(duì)最輕微的觸控或充分的手指壓力做出回應(yīng)。此外,它還支持穿戴厚實(shí)手套進(jìn)行操作,針對(duì)室外和工業(yè)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)高度優(yōu)化。
玻璃改進(jìn)
隨著材料技術(shù)的改進(jìn),可生產(chǎn)出纖薄、輕質(zhì)但非常堅(jiān)固的玻璃。最新的一項(xiàng)發(fā)展是在玻璃中融入抗菌組件,從而確保玻璃表面上的細(xì)菌會(huì)消失而不會(huì)繁殖。Zytronic已與Corning合作,以使用其獨(dú)特的Antimicrobial Corning Gorilla Glass作為安全、無毒的顯示保護(hù)玻璃用材料,此款玻璃是首款在美國(guó)環(huán)保署(EPA)注冊(cè)的抗菌保護(hù)玻璃。此款玻璃包含銀離子組件,該組件介質(zhì)可大幅降低細(xì)菌的繁殖能力,從而有助于確保玻璃的清潔度。此外,Gorilla Glass堅(jiān)固耐用,可抗刮傷,因此出現(xiàn)裂縫的可能性較低,從而降低細(xì)菌繁殖的機(jī)會(huì)??咕橘|(zhì)不會(huì)影響玻璃的卓越光學(xué)清晰性。對(duì)于外部或無人看管的觸控屏幕應(yīng)用(可能需提高剛性和耐沖擊性),Zytronic可迭層化學(xué)強(qiáng)化Antimicrobial Corning Gorilla Glass覆蓋層和更厚的熱強(qiáng)化后玻璃,以制造具備卓越耐沖擊性的ZyTouch傳感器。
Antimicrobial Corning Gorilla Glass將享有盛名的抗破壞性、光學(xué)清晰性和觸控靈敏性優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,在制造配方中融入抗菌屬性,以有助于確保觸控表面無污點(diǎn)和異味(可導(dǎo)致細(xì)菌的滋生),而這一效能在顯示屏幕的整個(gè)生命期間均可實(shí)現(xiàn)。
設(shè)計(jì)約束
工業(yè)和其他儀器設(shè)計(jì)中,空間通常非常珍貴。如果可最大程度地降低觸控器的大小,將會(huì)帶來明顯優(yōu)勢(shì)。因此降低PCB大小和提供控制器芯片組都是至關(guān)重要的,以便設(shè)計(jì)者可考慮將觸控器嵌入至現(xiàn)有的系統(tǒng)主板中。
結(jié)論
同時(shí)使用觸控屏幕和機(jī)械式按鈕或使用前者代替后者,可為儀器設(shè)計(jì)者帶來諸多優(yōu)勢(shì)。屏幕可輕松抵抗機(jī)械損壞和環(huán)境,并可提供其他技術(shù)所無法實(shí)現(xiàn)的靈活性。使用多功能儀器時(shí),用戶需在特定時(shí)間點(diǎn)僅獲得其可用的選項(xiàng),從而大幅降低出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn),并可提高儀器使用的直觀性。比如,便攜式 ARH CAM-S1超速攝影機(jī)可提供十二種不同的執(zhí)行和分析功能,透過上下文有關(guān)觸控接口,在壓力情況下操作的使用者可快速、輕松存取這些功能。另外,用戶可選擇接口語言。此外,可依據(jù)個(gè)人喜好或?yàn)閼?yīng)對(duì)色盲等問題,選擇不同的顏色。隨著觸控屏幕接口的可靠性、靈敏性和高效性日益增強(qiáng),其在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用普及性勢(shì)必將媲美消費(fèi)性電子市場(chǎng)。