Link in die Zwischenablage kopiert!

Aufbau und Funktionsprinzipien von resistiven Touchpanels

Resistive Touch-Panels sind bekanntlich sehr erschwinglich und werden häufig in vielen anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt.

Dieser Display 101-Artikel zeigt Ihnen die Grundlagen der Funktionsweise von resistiven Touchscreens – die Details der Struktur, die Technologie und die Herausforderungen bei der Übertragung der Informationen vom Touchscreen in einen Mikroprozessor.

Struktur

Beginnen wir mit der Struktur.

Erstens gibt es zwei Arten von Strukturen für Module mit resistiven Touchpanels.

Diese Strukturen unterscheiden sich je nach dem verwendeten Trägermaterial:

  • Glas
  • Polycarbonat

Eine häufigere Struktur, die für resistive Touchpanels verwendet wird, ist Film/Glas. Der Unterschied liegt im Material der unteren Schicht des Sensors und der dazugehörigen Halterung:

Wie bereits erwähnt, bestehen resistive Berührungssensoren aus einem Glas- oder Acrylsubstrat, das mit elektrisch leitenden und resistiven Schichten (aus Folie) bedeckt ist, die mit ITO (Indium-Zinn-Oxid) überzogen sind. Diese Schichten sind durch kleine Abstandshalter voneinander getrennt.

Arbeitsweise

Die gängigsten Widerstandsarchitekturen verwenden 4-Draht- oder 5-Draht-Konfigurationen der Schaltung. Die nachstehende Zeichnung stellt das Konzept der resistiven Berührung schematisch dar:

Die Schaltkreise bestimmen den Standort in zwei Koordinatenpaardimensionen. Da die meisten Anwendungen auf der 4-Draht-Technologie basieren, werden wir uns bei der Beschreibung der Idee auf diese Lösung konzentrieren.

Wie wird also die Position gemessen?

Auf dem Touchscreen wird die Spannung in Y-Richtung angelegt. Bei der Berührung werden zwei Schichten zusammengedrückt, wodurch der Kontakt entsteht – genau in dieser Position kann die Spannung an einer der X-Elektroden abgelesen werden. An diesem Punkt wird der Spannungsteiler erzeugt, so dass die Y-Koordinate bestimmt werden kann.

Das Verfahren wird dann mit der X-Richtung wiederholt – in diesem Fall wird der Spannungswert von einer der Y-Elektroden abgelesen.

Anwendungen

Ein resistiver Touchsensor hängt nicht von der elektrischen Eigenschaft der Kapazität ab (im Gegensatz zur Technologie der kapazitiven Touchpanels) – die Sensoren messen den Druck auf die Bildschirmoberfläche. Daher ist die Störfestigkeit bei resistiven Touchscreens ebenfalls höher.

Die resistive Touchtechnologie ermöglicht eine Anpassung an nichtleitende Materialien. Dadurch können für Module mit resistiven Touchscreens ein Stift und Handschuhe verwendet werden. Resistive Touchscreens werden häufig für Anwendungen eingesetzt, die für raue Umgebungsbedingungen vorgesehen sind.

Es ist auch erwähnenswert, dass die resistive Technologie, im Gegensatz zur kapazitiven, nur eine einzige Berührung unterstützt.