針對工業(yè)控制的觸控屏幕發(fā)展

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。此類功能對工業(yè)控制應(yīng)用同樣具有吸引力。消費(fèi)者市場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。比如力量識(shí)別（Z軸偵測）和手勢識(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。比如，平板計(jì)算機(jī)用戶普遍使用的縮放動(dòng)作等手勢識(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

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。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(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（或觸控操作）這一點(diǎn)上出現(xiàn)故障，即降低訊號雜音比，從而不利于識(shí)別真實(shí)觸控活動(dòng)。

對觸控器中所采用的電子設(shè)計(jì)和觸控偵測韌體所做的主要改進(jìn)，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(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)，以便避開偵測到的環(huán)境（噪音），這些噪音會(huì)阻礙觸控活動(dòng)的偵測。

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(shí)手套進(jìn)行操作，針對室外和工業(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環(huán)保署（EPA）注冊的抗菌保護(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。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。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)用普及性勢必將媲美消費(fèi)性電子市場。