電阻觸摸屏觸摸無響應(yīng)的原理及維修

陳 磊，胡發(fā)運

(華環(huán)國際煙草有限公司 設(shè)備部，安徽 鳳陽 233121)

觸摸屏作為一種智能化設(shè)備的外設(shè)，以其先進的功能、穩(wěn)定可靠、操作直觀、簡便且有良好的人機交互方式，而被廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備儀器上。近年來，隨著煙草行業(yè)自動化水平的不斷提高，西門子觸摸屏以其堅固、緊湊和多樣化的特性以及卓越的性能，在其行業(yè)中應(yīng)用逐漸廣泛，已成為煙草現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中不可缺少的設(shè)備之一。華環(huán)國際煙草有限公司2002 年進口Proctor 片煙復(fù)烤機隨電控引進第一臺西門子觸摸屏，目前在整個生產(chǎn)車間已有數(shù)十臺不同型號的西門子觸摸屏投入使用。由于觸摸屏是一種較為精密的設(shè)備，加之其多是面向大眾開放使用的性質(zhì)，因此使用頻率高、使用人員素質(zhì)不齊，從而造成其故障頻繁，而在所有故障中觸摸無響應(yīng)則最為常見。

遇到此類故障，設(shè)備管理員通常采取委外維修或報廢處理，委外維修通常費用較高，而報廢處理又會造成直接經(jīng)濟損失。針對此問題，文中提出了一種成本低廉的簡易維修方法。

1 觸摸屏分類

根據(jù)使用的介質(zhì)不同，觸摸屏通常分為電阻式、電容式、紅外式和聲表面波式。

紅外線式觸摸屏依靠紅外線感應(yīng)動作，易受外界光線變化影響其準(zhǔn)確度，且紅外線式觸摸屏不防水、防污，不宜在于戶外和公共場所使用。

電容屏在原理上將人體當(dāng)作電容器元件的一個電極使用，當(dāng)有導(dǎo)體靠近與夾層ITO 工作面之間耦合出足夠量容值的電容時，流走的電流便足以引起電容屏的誤動作。另外電容屏更易漂移，當(dāng)環(huán)境溫度、濕度及環(huán)境電場發(fā)生改變時，會引起電容屏的漂移，造成不準(zhǔn)確。

表面聲波觸摸屏的缺點是觸摸屏表面的灰塵和水滴會阻擋表面聲波的傳遞，當(dāng)觸摸屏表面塵土積累到一定程度時表面聲波觸摸屏變得遲鈍甚至停止工作。

電阻觸摸屏是一種對外界完全隔離的工作環(huán)境，不怕灰塵和水汽，其可利用任何物體進行觸摸，并可用以寫字和繪畫，比較適合在工業(yè)控制領(lǐng)域中使用，故現(xiàn)在工控領(lǐng)域使用的觸摸屏主要是電阻式觸摸屏［1－2］。

2 電阻式觸摸屏工作原理

電阻觸摸屏的主要是一塊與顯示器表面極為配合的電阻薄膜屏，其是一種多層的復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機玻璃作為基層，表面涂有一層叫ITO 的透明導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，其內(nèi)表面也涂有一層導(dǎo)電層(ITO 或鎳金)，在兩層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)小(＜0.000 254 cm)的透明隔離點為其隔離絕緣。當(dāng)手指觸摸屏幕時，兩層導(dǎo)電層在觸摸點位置便開始接觸，電阻發(fā)生變化，在X 和Y兩個方向上產(chǎn)生信號，隨后送觸摸屏控制器。控制器偵測到這一接觸并計算出(X，Y)的位置，并根據(jù)模擬鼠標(biāo)的方式工作［3－6］，其工作原理如圖1 所示。

圖1 電阻式觸摸屏工作原理

3 維修處理

電阻觸摸屏共同的缺點是因復(fù)合薄膜的外層采用塑膠材質(zhì)，用力過大或使用銳器觸摸可能劃傷整個屏幕而導(dǎo)致報廢。但在限度之內(nèi)劃傷只會傷及外導(dǎo)電層，而外導(dǎo)電層的劃傷對于無線電阻觸摸屏來說沒有關(guān)系，但對四線電阻觸摸屏卻是致命的。電子皮帶秤電控系統(tǒng)采用西門子MP277 觸摸屏(6AV6 643－0CD01－1AX0)為人機界面。故障表現(xiàn)為觸摸屏操作不靈敏，甚至無響應(yīng)，嚴(yán)重影響電子皮帶秤的控制操作，以西門子MP277 10.4 英寸電阻觸摸屏觸摸無響應(yīng)為例，簡述檢測維修過程。

3.1 維修工具

MP277 觸摸屏維修工具主要有數(shù)字萬用表、T10型螺絲刀、1 寸鏟刀和榔頭等。

3.2 檢測維修

西門子MP277 為四線制電阻屏，具有USB 接口，可外接USB 鼠標(biāo)進行操作，當(dāng)MP277 觸摸屏發(fā)生觸摸無響應(yīng)故障時，首先可用USB 鼠標(biāo)嘗試進行操作，若能正常操作觸摸屏，則說明MP277 觸摸屏主板等線路板正常，問題可能是觸摸板損壞或連接線排插頭松動。利用T10 螺絲刀拆下觸摸屏背面的主板蓋板，檢查各連接線排有無松動，若有則緊固。

觸摸板檢測過程。拔下觸摸板與主板的連接線排，MP277 觸摸屏觸摸板與主板連接線排有4 根線，從左到右方向，排線1、3 分別為X+、X－;排線2、4 分別為Y+、Y－;用數(shù)字萬用表判斷觸摸板是否正常，將萬用表調(diào)至20 kΩ 檔，測量13 有阻值(幾百Ω)，24 有阻值，其余12、14、23、34 阻值為無窮大，當(dāng)用手指觸摸屏幕具有導(dǎo)電膜一側(cè)時則有阻值出現(xiàn)，說明觸摸板未損壞，否則，便是觸摸屏觸摸板損壞。

經(jīng)檢測該觸摸屏為觸摸板損壞。用T10 螺絲刀依次拆下觸摸屏主板、液晶顯示器，并撕下觸摸屏正面膜，用榔頭敲碎損壞的玻璃觸摸板，然后再用鏟刀清理框架四周。同時更換上新的MP277 觸摸屏(6AV6 643－0CD01－1AX0)配套的面膜及觸摸板［7］。

3.3 校準(zhǔn)

由于安裝位置和視角的不同，新更換的觸摸屏可能會出現(xiàn)視差，需對其進行校準(zhǔn)。首先在觸摸屏上電起動時點擊“Control Panel”按鈕，進入觸摸屏控制后臺;隨后選擇“OP”圖標(biāo)打開了“OP Properties”對話框的“Touch”選項卡;單擊“Recalibrate”按鈕;依次短時觸摸屏幕中心及四周位置上校準(zhǔn)“十”字準(zhǔn)線的中心;再次顯示“OP Properties”對話框的“Touch”選項卡。在所示時間內(nèi)觸摸屏幕，保存校準(zhǔn)結(jié)果;關(guān)閉對話框。觸摸屏校準(zhǔn)完畢［8］。

4 結(jié)束語

通過文中方法，成功修復(fù)10 余臺不同型號的西門子觸摸屏，節(jié)約了維修成本。實踐證明，本維修方法簡單、成本低廉，可應(yīng)用于大部分品牌的電阻觸摸屏，具有較好的推廣價值。

［1］ 尹春燕.四種常用觸摸屏性能比較［J］.計算機時代，1998(3):41.

［2］ 張恩宜，張愛紅.觸摸屏技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用［J］.山東師大學(xué)報:自然科學(xué)版，2002(1):93－94.

［3］ 陳世利，孫墨杰.觸摸屏的工作原理及典型應(yīng)用［J］.單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2002(2):11－14.

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［5］ 郭明，劉固蒂.觸摸屏的原理及使用中應(yīng)注意的問題［J］.廣播電視信息，2008(6):46－50.

［6］ 戴莉.電阻式觸摸屏［J］.光電技術(shù)，2003(4):45－50.

［7］ 閻巍山，杜麗萍.觸摸屏常見故障診斷與維修實例［J］.黑龍江冶金，2011(4):27－28.

［8］ 廖常初.西門子人機界面(觸摸屏)組態(tài)與應(yīng)用技術(shù)［M］.北京:機械工業(yè)出版社，2007.