ما هي شاشة اللمس المقاومة وكيف تعمل؟

قائمة

المحتوى ●

●

● مزايا شاشات اللمس المقاومة

● عيوب شاشات

اللمس المقاومة ● التطور التاريخي لتقنية

شاشة اللمس المقاومة ● تطبيقات شاشات

اللمس المقاومة ● الاتجاهات والابتكارات المستقبلية

● الخلاصة

●

>>

>>

>>

>>

>>

● الاستشهادات

شاشة اللمس المقاومة هي نوع مستخدم على نطاق واسع من الواجهة الحساسة للمس والتي تكتشف مدخلات المستخدم من خلال الضغط المادي المطبق على سطحها. كانت هذه التقنية أساسية في التفاعل بين الإنسان والحاسوب لعقود من الزمن ، حيث تقدم حلا متعدد الاستخدامات وفعالا من حيث التكلفة لمختلف التطبيقات التي تتراوح من الضوابط الصناعية إلى الإلكترونيات الاستهلاكية. تستكشف هذه المقالة بعمق ماهية شاشة اللمس المقاومة ، وكيف تعمل ، ومكوناتها ، ومزاياها ، وعيوبها ، وأهميتها في المشهد التكنولوجي اليوم.

ما هي شاشة اللمس المقاومة؟

تتكون شاشة اللمس المقاومة من طبقتين رفيعتين ومرنتين مطليتين بمادة مقاومة ، مفصولة بفجوة صغيرة مملوءة بالهواء أو النقاط الدقيقة. عادة ما تكون الطبقة العليا عبارة عن فيلم بلاستيكي مرن ، بينما يمكن أن تكون الطبقة السفلية إما زجاجية أو ركيزة بلاستيكية أخرى. تحتوي كلتا الطبقتين على طلاء موصل شفاف ، مصنوع عادة من أكسيد القصدير الإنديوم (ITO) ، والذي يسمح للتيار الكهربائي بالتدفق عبر أسطحها.

عندما تكون الشاشة دون لمس، تظل الطبقتان مفصولتين بالفجوة. عندما يضغط المستخدم على الشاشة ، تنحني الطبقة العليا وتلامس مع الطبقة السفلية عند نقطة اللمس. يتسبب هذا التلامس في تغيير في المقاومة الكهربائية ، والذي تكتشفه وحدة التحكم في الشاشة التي تعمل باللمس وتفسرها على أنها حدث لمس. نظرا لأن التكنولوجيا تعتمد على الضغط ، فيمكن تشغيلها بإصبع أو قلم أو يد مرتدية قفازات أو أي شيء آخر ، مما يجعلها متعددة الاستخدامات.

كيف تعمل شاشة اللمس المقاومة

يعتمد تشغيل شاشة اللمس المقاومة على مبدأ المقاومة الكهربائية واكتشاف الضغط. تشكل الطبقتان الموصلتان تدرجا للجهد على طول المحورين X و Y. عندما يتسبب الضغط في لمس الطبقات ، تقيس وحدة التحكم الجهد عند نقطة التلامس لتحديد الإحداثيات الدقيقة للمس.

آلية العمل بالتفصيل

في البداية ، يتم تطبيق تدرج جهد موحد عبر إحدى الطبقات الموصلة ، على سبيل المثال ، الطبقة السفلية. عندما يتم الضغط على الطبقة العليا لأسفل وتلامس الطبقة السفلية ، يتم قياس الجهد عند نقطة التلامس بواسطة وحدة التحكم ، والتي تتوافق مع إحداثيات X. بعد ذلك ، يتم تطبيق تدرج الجهد على الطبقة الأخرى (الطبقة العليا) ، ويتم قياس الجهد عند نقطة التلامس مرة أخرى لتحديد إحداثيات Y. تحدث هذه العملية بسرعة ، عادة في غضون أجزاء من الثانية ، مما يسمح للجهاز بتسجيل الموقع الدقيق للمس.

هناك تكوينات مختلفة للأسلاك لشاشات اللمس المقاومة ، وأكثرها شيوعا هي الأنواع ذات 4 أسلاك و 5 أسلاك. تستخدم شاشة اللمس المقاومة المكونة من 4 أسلاك أربعة أقطاب كهربائية ، اثنان لكل محور ، لاكتشاف إحداثيات اللمس. إنه أبسط وأكثر فعالية من حيث التكلفة ولكن قد يكون له دقة أقل قليلا. تضيف شاشة اللمس المقاومة المكونة من 5 أسلاك سلكا إضافيا لتحسين المتانة والدقة ، حيث تقيس الجهد من الطبقة السفلية فقط ، مما يجعلها أقل عرضة للتآكل في الطبقة العليا.

مكونات شاشة اللمس المقاومة

تشمل المكونات الرئيسية لشاشة اللمس المقاومة ما يلي:

- طبقة مرنة علوية: عادة ما تكون مصنوعة من فيلم بلاستيكي شفاف مطلي بمادة موصلة. هذه هي الطبقة التي يلمسها المستخدمون فعليا.

- الطبقة الصلبة السفلية: مصنوعة من الزجاج أو البلاستيك ، ومغلفة أيضا بمادة موصلة. يوفر الدعم الهيكلي ويشكل القطب الثاني.

- نقاط المباعد: نقاط عازلة صغيرة توضع بين الطبقتين لإبعادهما عن بعضهما البعض عند عدم الضغط عليهما ، مما يمنع اللمسات الخاطئة.

- وحدة التحكم: دائرة إلكترونية تطبق تدرجات الجهد ، وتكتشف التغيرات في المقاومة ، وتحسب إحداثيات اللمس ، وتتواصل مع معالج الجهاز.

مزايا شاشات اللمس المقاومة

توفر شاشات اللمس المقاومة العديد من الفوائد التي تجعلها مناسبة لبيئات وتطبيقات معينة.

إحدى المزايا المهمة هي تعدد استخداماتها في طرق الإدخال. على عكس شاشات اللمس السعوية ، التي تتطلب مدخلات موصلة مثل الإصبع أو القلم المتخصص ، تستجيب الشاشات المقاومة لأي جسم يضغط عليه. هذا يعني أنه يمكن للمستخدمين تشغيلها بأيدي مرتدية القفازات أو أظافر الأصابع أو أي قلم ، وهو أمر مفيد بشكل خاص في البيئات الصناعية أو الطبية.

وتعد الفعالية من حيث التكلفة فائدة رئيسية أخرى. تعد شاشات اللمس المقاومة أقل تكلفة في التصنيع بشكل عام من الشاشات السعوية ، مما يجعلها مثالية للمشاريع أو الأجهزة الحساسة للميزانية.

كما أنها تظهر متانة جيدة ضد الملوثات مثل الغبار والأوساخ والرطوبة. نظرا لأن التكنولوجيا تعتمد على الضغط بدلا من الخصائص الكهربائية للجسم الذي يعمل باللمس ، فإن الشاشات المقاومة تحافظ على الوظائف في البيئات التي قد تفشل فيها الشاشات السعوية.

يمكن لشاشات اللمس المقاومة تحقيق دقة عالية ، تصل أحيانا إلى 4096 × 4096 بكسل ، مما يسمح بالتحكم الدقيق باللمس. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها عادة ما تستهلك طاقة أقل من شاشات اللمس السعوية نظرا لبنائها وتشغيلها البسيط.

عيوب شاشات اللمس المقاومة

على الرغم من مزاياها ، إلا أن شاشات اللمس المقاومة لها بعض القيود.

أحد العوائق هو الحاجة إلى الضغط البدني لتسجيل لمسة ، مما قد يجعل تجربة المستخدم أقل سلاسة مقارنة بالشاشات السعوية التي تستجيب لللمسات الخفيفة. يمكن أن يؤدي ذلك أيضا إلى تآكل أسرع للطبقة العلوية المرنة ، مما قد يقلل من عمر الشاشة.

تدعم

شاشات اللمس المقاومة بشكل عام الإدخال بلمسة واحدة فقط ، على الرغم من أن بعض المتغيرات الحديثة قد أدخلت إمكانات لمس متعدد محدودة. هذا يقيد استخدام الإيماءات مثل الضغط للتكبير ، وهي شائعة في الأجهزة السعوية.

يمكن أن تكون الطبقة العلوية المرنة عرضة للخدوش والتلف ، مما قد يؤثر على الرؤية ودقة اللمس بمرور الوقت. بالإضافة إلى ذلك ، تميل الشاشات المقاومة إلى أن يكون لها معدلات نقل ضوء أقل ، مما يؤدي إلى تقليل السطوع والوضوح مقارنة بالشاشات السعوية ، خاصة في ظل الإضاءة المحيطة الساطعة.

التطور التاريخي لتقنية شاشة اللمس المقاومة

يعود مفهوم تقنية اللمس المقاوم إلى أوائل القرن العشرين. في عام 1923 ، اقترح المخترع الفرنسي إميل دوفرسن "لوحة تفاعل موصلة" تستخدم طبقة معدنية موصلة أسفل صفيحة زجاجية لاكتشاف اللمس بالإشارات الكهربائية. على الرغم من أن هذا التصميم المبكر لم يتم اعتماده على نطاق واسع في ذلك الوقت ، إلا أنه وضع الأساس لتطورات شاشة اللمس المقاومة اللاحقة.

بدأت تقنية شاشة اللمس المقاومة الحديثة في التبلور في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي ، وتطورت من خلال التحسينات في المواد وعمليات التصنيع. سمح إدخال طلاء أكسيد القصدير الإنديوم (ITO) بطبقات موصلة شفافة ، مما يتيح إنشاء شاشات تعمل باللمس يمكن دمجها مع لوحات العرض.

على مر العقود ، تم تحسين شاشات اللمس المقاومة لتحسين الحساسية والمتانة والدقة. أدت الابتكارات مثل الطلاء المضاد للوهج ومقاومة الخدش المحسنة إلى توسيع قابليتها للاستخدام في بيئات مختلفة.

تطبيقات شاشات اللمس المقاومة

تستخدم شاشات اللمس المقاومة على نطاق واسع في العديد من الصناعات نظرا لقمتها وتعدد استخداماتها.

في البيئات الصناعية ، يتم تفضيلها للوحات التحكم وواجهات الإنسان والآلة (HMIs) لأنه يمكن تشغيلها بالقفازات وتحمل الظروف القاسية التي تنطوي على الغبار والرطوبة وتغيرات درجة الحرارة.

غالبا ما تستخدم الأجهزة الطبية شاشات تعمل باللمس مقاومة لأسباب مماثلة ، لأنها تسمح بإدخال دقيق باستخدام قلم أو يد مرتدية قفازا ويمكن تنظيفها وتعقيمها بسهولة.

غالبا

ما تستخدم محطات نقاط البيع (POS) والأكشاك وأجهزة الصراف الآلي شاشات لمس مقاومة بسبب فعاليتها من حيث التكلفة وموثوقيتها.

استخدمت الإلكترونيات الاستهلاكية مثل الهواتف الذكية المبكرة وأجهزة GPS ووحدات التحكم في الألعاب المحمولة أيضا تقنية اللمس المقاوم ، على الرغم من أن الشاشات السعوية قد حلت محلها إلى حد كبير في هذا السوق بسبب دعم اللمس المتعدد الفائق والحساسية.

الاتجاهات والابتكارات المستقبلية

بينما تهيمن شاشات اللمس السعوية على السوق الاستهلاكية ، تستمر تقنية شاشة اللمس المقاومة في التطور. يعد البحث في مواد جديدة مثل الجرافين والركائز المرنة بتعزيز المتانة والاستجابة مع الحفاظ على تكاليف الإنتاج المنخفضة.

كما

تجري التطورات في إمكانات اللمس المتعدد للشاشات المقاومة، مما قد يؤدي إلى توسيع وظائفها في التطبيقات التي تتطلب التعرف على الإيماءات.

قد يؤدي دمج شاشات اللمس المقاومة مع شاشات مرنة وقابلة للطي إلى فتح إمكانيات جديدة في التكنولوجيا القابلة للارتداء والمجالات الناشئة الأخرى.

الخلاصة

شاشة اللمس المقاومة هي واجهة حساسة للضغط تتكون من طبقتين موصلتين مفصولتين بفجوة. عند الضغط ، تتلامس الطبقات مع بعضها البعض ، مما يتسبب في تغيير في المقاومة الكهربائية التي يفسرها الجهاز على أنها إدخال لمس. توفر هذه التقنية تنوعا في طرق الإدخال والفعالية من حيث التكلفة والمتانة في البيئات الصعبة ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الصناعية والطبية وبعض التطبيقات الاستهلاكية.

على الرغم من بعض القيود مثل الحاجة إلى الضغط المادي ، والحساسية المنخفضة ، والدعم المحدود لللمس المتعدد ، تظل شاشات اللمس المقاومة ذات صلة نظرا لمزاياها الفريدة. تستمر الابتكارات المستمرة في المواد والتصميم في تحسين أدائها وتوسيع استخداماتها المحتملة.

الأسئلة المتداولة (FAQ)

1. هل يمكنني استخدام القفازات على شاشة تعمل باللمس مقاومة؟

نعم ، تستجيب شاشات اللمس المقاومة للضغط ويمكن تشغيلها بالقفازات أو الأقلام أو الأظافر أو أي جسم يضغط على الشاشة. هذا يجعلها مثالية للبيئات التي يجب على المستخدمين فيها ارتداء القفازات ، مثل الإعدادات الطبية أو الصناعية [2] [4] [7].

2. هل تدعم شاشات اللمس المقاومة إدخال اللمس المتعدد؟

تدعم شاشات اللمس التقليدية المقاومة ، مثل أنواع 4 أسلاك و 5 أسلاك ، بشكل عام الإدخال بلمسة واحدة فقط. ومع ذلك، يمكن لبعض متغيرات اللمس المتعدد المقاومة الحديثة اكتشاف نقاط اتصال متعددة في وقت واحد، مما يتيح وظائف اللمس المتعدد المحدودة[4][5][7].

3. ما مدى دقة شاشات اللمس المقاومة مقارنة بالشاشات السعوية؟

يمكن أن تكون شاشات اللمس المقاومة دقيقة للغاية لأنها تكتشف النقطة الدقيقة التي تتلامس فيها طبقتان. في بعض الحالات ، فإنها توفر دقة أعلى من الشاشات السعوية ، التي تكتشف التغيرات في المجال الكهروستاتيكي بدلا من نقاط الاتصال المادية [7].

4. ما هو العمر الافتراضي لشاشة اللمس المقاومة؟

يختلف العمر الافتراضي حسب الجودة والاستخدام ، ولكن يمكن أن تتحمل شاشات اللمس المقاومة عالية الجودة أكثر من 200,000 لمسة. تضمن بعض الشاشات المقاومة ذات 4 أسلاك حوالي 12 مليون لمسة ، بينما يمكن أن تدوم أنواع الأسلاك الخمسة حتى 37 مليون لمسة قبل حدوث تآكل كبير [5] [9].

5. كيف تختلف شاشات اللمس المقاومة ذات 4 أسلاك و 5 أسلاك؟

تستخدم

شاشة اللمس المقاومة المكونة من 4 أسلاك أربعة أقطاب كهربائية لاكتشاف إحداثيات اللمس وهي أبسط وأقل تكلفة ولكنها قد تكون دقتها أقل. تستخدم شاشة اللمس المقاومة المكونة من 5 أسلاك خمسة أسلاك ، مع أربعة على الطبقة السفلية وواحد في الأعلى ، مما يوفر دقة ومتانة محسنة عن طريق قياس الجهد من الطبقة السفلية فقط [3] [9].

الاستشهادات

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Resistive_touchscreen

[2] https://www.reshine-display.com/what-is-resistive-touch-screen-technology.html

[3] https://www.reshine-display.com/how-does-a-resistive-touch-screen-work.html

[4] https://www.dush.co.jp/english/faq/

[5] https://www.reshine-display.com/how-resistive-touch-screen-technology-works.html

[6] https://baobaotechnology.com/resistive-touch-screen/

[7] https://nelson-miller.com/frequently-asked-questions-about-resistive-touchscreens/

[8] https://www.newvisiondisplay.com/capacitive-vs-resistive-touchscreen/

[9] https://www.vicpas.com/f697323/Frequently-Asked-Questions-about-Resistive-Single-Touch-Screen-Type.htm

[10] https://www.dush.co.jp/english/method-type/resistive-touchscreen/principle/

[11] https://www.cdtech-lcd.com/news/resistive-touch-screen.html

[12] https://www.dush.co.jp/english/museum/touchscreens/technologies/resistive.asp

[13] https://strongarm.com/touch-screen-technology/

[14] https://www.hp.com/us-en/shop/tech-takes/how-do-touch-screens-work

[15] https://www.youtube.com/watch?v=7zS22naIHB0

[16] https://www.rspinc.com/blog/touch-screen/resistive-touch-screen/

[17] https://www.apollodisplays.com/blog/tapping-into-touch-screens-how-do-they-really-work-i-apollo/

[18] https://riverdi.com/blog/resistive-touch-panel-construction-and-working-principles

[19] https://www.cammaxlimited.co.uk/news/general/what-are-the-different-types-of-touchscreen/

[20] https://www.rspinc.com/wp-content/uploads/2017/12/image2.png?sa=X&ved=2ahUKEwjm0fvyrtqMAxU7H7kGHfgcOeoQ_B16BAgGEAI

[21] https://cdn.shopify.com/s/files/1/0028/7509/7153/files/Capacitive_1_1024x1024.jpg?v=1718935318&sa=X&ved=2ahUKEwiw1f7yrtqMAxVsLLkGHXQkKnoQ_B16BAgGEAI

[22] https://www.crystalfontz.com/blog/faq-what-is-the-difference-between-a-resistive-and-a-capacitive-touch-screen/

[23] https://www.tvielectronics.com/ocart/download/Resistive_TouchScreen_FAQ.htm

[24] https://www.amtouch.com.tw/en/faq/AMT_faq-02.html

[25] https://www.watelectronics.com/mcq/touch-screen-technology/

[26] https://www.dush.co.jp/english/support/faq/

[27] https://viewedisplay.com/touch-screen-knowledge-and-faq/

[28] https://study.com/academy/practice/quiz-worksheet-touchscreen-technology.html

[29] https://www.amtouch.com.tw/en/faq/AMT_faq-0201.html

[30] https://touchscreensolutions.com.au/frequently-asked-questions/

[31] https://www.sanfoundry.com/iot-questions-answers-touch-sensor/

[32] https://www.wivitouch.com/sdp/1079694/4/cp-6001273/0/FAQ_Resistive_Touch_Screen.html

[33] https://www.stylusmart.com/stylus-faq

[34] https://eagletouch1.weebly.com/blog/top-20-most-frequency-asked-touchscreen-questions-and-answers

[35] https://www.touchscreen-solutions.de/en/service/faq.html

[36] https://www.melrose-nl.com/blog/how-does-a-resistive-touchscreen-work

[37] https://www.dush.co.jp/english/museum/touchscreens/technologies/Features.asp

[38] https://www.reshine-display.com/what-are-the-most-common-resistive-touch-screen-issues-and-how-to-fix-them.html