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玻璃時以及使用者穿戴手套進行操作時,其效能可以優(yōu)于以往任何時候。此外,全新的控制器對環(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和平板計算機上面引人注目的設(shè)計能力推動我們邁向成功之路,包括高效無限生命周期(透過防破壞全玻璃表面實現(xiàn))、全平面設(shè)計(無需使用凹槽)以及優(yōu)良的靈敏性。此類功能對工業(yè)控制應(yīng)用同樣具有吸引力。消費者市場中的銷售量可降低成本,但會推動研發(fā)投資,從而促進功能的實現(xiàn),其中部分功能同樣適用于工業(yè)市場。比如力量識別(Z軸偵測)和手勢識別。
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、保護玻璃、甚至厚實的手套偵測到觸控操作,因此可實現(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推出的堅固平板計算機利用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現(xiàn)無偏移操作(可免除重新校正),從而可進一步提高FT系列的卓越可靠性。
P-CAP搭載采用優(yōu)良設(shè)計的觸控器,可提供可靠且直觀的觸控體驗,可精準回應(yīng)最多40個觸控點。雖然諸多儀器設(shè)計者認為用戶一次只會用一個手指觸控屏幕,但是多點觸控功能仍然可帶來優(yōu)勢。比如,平板計算機用戶普遍使用的縮放動作等手勢識別,就依賴于多點觸控識別功能。手掌拒絕(屏幕忽略放在屏幕上的手,但是仍然識別并響應(yīng)有意的觸控操作)的實現(xiàn),同樣需支持多點觸控。
最佳觸控技術(shù)在嚴苛應(yīng)用(配備保護玻璃以及甚至穿戴手套進行操作時)中可實現(xiàn)優(yōu)良運行效果。比如,加拿大的鐵路行業(yè)數(shù)據(jù)收集硬件供貨商Quester Tangent在高級故障識別監(jiān)控系統(tǒng)(FIMS)中使用客制Zytronic觸控傳感器,透過該系統(tǒng),可實時收集數(shù)據(jù),可編譯有關(guān)單臺或多臺火車的詳細故障信息。
由于傳導(dǎo)性感測組件受到堅固強化玻璃的安全保護,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、刺激性化學物質(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傳感器相對于嚴苛應(yīng)用環(huán)境的適用性要高得多。此外,由于其無需使用凹槽,因此可實現(xiàn)實用、全玻璃、穿戴手套操作以及全平面設(shè)計。
力感測
另一項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。觸控屏幕的一個常見缺陷為:當使用者望向別處時,其不能像機械式按鈕一樣提供回饋。透過使用力量識別,在輕微觸控屏幕時,口頭訊息可警告用戶注意所選選項。選擇可透過更用力按壓進行確認,打個比方,當用戶的手指在屏幕上移動時,儀器會發(fā)出(溫度)、(壓力)或(時間)的聲音。手指到達正確選項所在位置后,透過用力按壓即可進行選擇。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技術(shù)擴充到商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用的更大型觸控屏幕,遠不止是簡單地擴充相同的技術(shù)。大多數(shù)智能型手機使用的電容傳感器整合在顯示屏幕中。如果擴充至使用大屏幕,這一方法將產(chǎn)生高額費用,而且這一方法與一體機通常安裝的保護玻璃以及公共場所中使用的其他觸控屏幕不兼容。
Zytronic的方法基于對觸控區(qū)域表面積的測量,該測量值可以改變在傳感器相應(yīng)觸控位置測得的電容訊號電平。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,亦會受到電源電纜產(chǎn)生的瞬態(tài)干擾的影響。這會導(dǎo)致觸控屏幕及其控制電子組件在從周圍噪音中識別訊號(或觸控操作)這一點上出現(xiàn)故障,即降低訊號雜音比,從而不利于識別真實觸控活動。
對觸控器中所采用的電子設(shè)計和觸控偵測韌體所做的主要改進,可確保訊號完整性保持在較高水平。P-CAP觸控技術(shù)具備微細電容器X-Y矩陣(內(nèi)嵌于夾層玻璃基板中),使用調(diào)頻來偵測傳導(dǎo)路線中的微小電容變化。抵抗EMI的一個方式為在觸控器中實施「智能」頻率掃描功能。工作頻率在1.3MHz和2.5MHz之間動態(tài)移動,以便避開偵測到的環(huán)境(噪音),這些噪音會阻礙觸控活動的偵測。
1 區(qū)應(yīng)用(危險和爆炸性應(yīng)用)
設(shè)計得當?shù)挠|控屏幕甚至可用于危險和爆炸性(1區(qū))應(yīng)用中,比如油井設(shè)備。Smart-Ex終端機可讓鉆探設(shè)備的操作員收集和分析數(shù)據(jù),依賴于易于使用的堅固人機接口(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中的電氣硬件不會與外部的潛在可燃氣體和液體相接觸。所選觸控技術(shù)可實現(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工作手套進行觸控操作時做出回應(yīng),這幾點都是非常重要的。
Zytronic的專屬自電容式觸控感測技術(shù),會感應(yīng)這些電容器中的已知頻率(約1MHz),當使用者的手指接近觸控屏幕表面的相應(yīng)部分時,這一頻率反過來會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被更新。此種觸控偵測方法具備如此高的靈敏性,從而促使PCT傳感器矩陣可內(nèi)嵌于厚實的層壓保護覆蓋物中。另外,使用者還可透過驅(qū)動程序輕松微調(diào)韌體,以調(diào)整觸控靈敏性和門坎值偵測等級,從而使屏幕可根據(jù)應(yīng)用要求對最輕微的觸控或充分的手指壓力做出回應(yīng)。此外,它還支持穿戴厚實手套進行操作,針對室外和工業(yè)應(yīng)用實現(xiàn)高度優(yōu)化。
玻璃改進
隨著材料技術(shù)的改進,可生產(chǎn)出纖薄、輕質(zhì)但非常堅固的玻璃。最新的一項發(fā)展是在玻璃中融入抗菌組件,從而確保玻璃表面上的細菌會消失而不會繁殖。Zytronic已與Corning合作,以使用其獨特的Antimicrobial Corning Gorilla Glass作為安全、無毒的顯示保護玻璃用材料,此款玻璃是首款在美國環(huán)保署(EPA)注冊的抗菌保護玻璃。此款玻璃包含銀離子組件,該組件介質(zhì)可大幅降低細菌的繁殖能力,從而有助于確保玻璃的清潔度。此外,Gorilla Glass堅固耐用,可抗刮傷,因此出現(xiàn)裂縫的可能性較低,從而降低細菌繁殖的機會??咕橘|(zhì)不會影響玻璃的卓越光學清晰性。對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可迭層化學強化Antimicrobial Corning Gorilla Glass覆蓋層和更厚的熱強化后玻璃,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、光學清晰性和觸控靈敏性優(yōu)勢相結(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和異味(可導(dǎo)致細菌的滋生),而這一效能在顯示屏幕的整個生命期間均可實現(xiàn)。
設(shè)計約束
工業(yè)和其他儀器設(shè)計中,空間通常非常珍貴。如果可最大程度地降低觸控器的大小,將會帶來明顯優(yōu)勢。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
同時使用觸控屏幕和機械式按鈕或使用前者代替后者,可為儀器設(shè)計者帶來諸多優(yōu)勢。屏幕可輕松抵抗機械損壞和環(huán)境,并可提供其他技術(shù)所無法實現(xiàn)的靈活性。使用多功能儀器時,用戶需在特定時間點僅獲得其可用的選項,從而大幅降低出錯風險,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)個人喜好或為應(yīng)對色盲等問題,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,其在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用普及性勢必將媲美消費性電子市場。