Что такое сенсора в философии

25.10.202327.04.2022 admin 0 Comments

сенсор

Смотреть что такое «сенсор» в других словарях:

сенсор — сущ., кол во синонимов: 2 • биосенсор (1) • наносенсор (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

сенсор — Высокочувствительная составная часть извещателя, датчика, предназначенная для регистрации и преобразования сигналов о нормированном изменении контролируемого параметра в электрические сигналы о нормированном изменении контролируемого параметра… … Справочник технического переводчика

Сенсор — Датчик, сенсор (от англ. sensor) термин систем управления, первичный преобразователь, элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства системы, преобразующий контролируемую величину в удобный для использования сигнал … Википедия

сенсор — датчик внешней информации; сенсор Устройство, входящее в состав системы очувствления робота и преобразующее измеряемую физическую величину в сигналы, несущие информацию о параметрах объектов или процессов во внешней среде … Политехнический терминологический толковый словарь

сенсор — jutiklis statusas T sritis chemija apibrėžtis Matavimo prietaiso jautrusis elementas, tiesiogiai reaguojantis į ieškomojo komponento kiekį ar parametro vertę. atitikmenys: angl. detecting element; sensing element; sensor rus. сенсор;… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

сенсор — 3.4.2 сенсор: Высокочувствительная составная часть извещателя, датчика, предназначенная для регистрации и преобразования сигналов о нормированном изменении контролируемого параметра в электрические сигналы о нормированном изменении… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

сенсор — с енсор, а … Русский орфографический словарь

сенсор — (2 м); мн. се/нсоры, Р. се/нсоров … Орфографический словарь русского языка

сенсор — а, ч. 1) спец. Датчик; елемент, що сприймає дотик, зміну температури, освітлення, швидкості та ін. з подальшою передачею на вимірювальні або керуючі прилади. 2) Людина, що володіє чутливістю шкіри. 3) фізіол. Окремий рецептор або рецепторний… … Український тлумачний словник

сенсор — (сэ/) и (се/) а; м. (англ. sensor) 1) техн. Датчик; элемент, воспринимающий прикосновение. 2) Человек, обладающий чувствительностью кожи … Словарь многих выражений

Источник

Сенсор

Датчик, сенсор (от англ. sensor ) — термин систем управления, первичный преобразователь, элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства системы, преобразующий контролируемую величину в удобный для использования сигнал. [1]

На русском языке

На иностранных языках

См. также

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Сенсор» в других словарях:

сенсор — с енсор, а … Русский орфографический словарь

сенсор — (2 м); мн. се/нсоры, Р. се/нсоров … Орфографический словарь русского языка

сенсор — [сэ] и [се] а; м. [англ. sensor] 1. Техн. Датчик; элемент, воспринимающий прикосновение. 2. Человек, обладающий чувствительностью кожи … Энциклопедический словарь

Источник

Лекция №1 Понятие сенсора. Классификация и технология изготовления сенсоров

Понятие сенсора. Классификация и технология изготовления сенсоров

В самых различных областях своей деятельности человеку необходимо получать информацию о физических параметрах, отражающих состояние различных объектов: технических устройств, естественной или искусственной окружающей среды и т. п.

Можно выделить следующие основные группы неэлектрических величин, которые наиболее часто приходится измерять:

механические величины – это силы, давления, деформации, моменты, линейные размеры, уровни, вибрации, расходы, скорости потоков и др.;

тепловые величины – температура, количества теплоты, тепловые потоки, теплоемкость и т. п.;

величины, характеризующие свойства и состав веществ – концентрация, химический состав, влажность, содержание взвешенных веществ и др.;

световые величины – освещенность, сила света и ее распределенность, яркость, цвет и т. п.

Измерение неэлектрических величин электрическими средствами измерений становится возможным благодаря предварительному преобразованию исследуемых неэлектрических величин в функционально связанные с ними электрические величины посредством соответствующих измерительных преобразователей. Следовательно, при измерении неэлектрических величин электрическими методами предусматривается наличие первичного измерительного преобразователя физической величины в выходную электрическую.

Сенсор (первичный измерительный преобразователь) – это измерительный преобразователь, к которому подведена измеряемая величина, т. е. первый в измерительной цепи.

Измерительный преобразователь – техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований индикации или передачи.

Датчик – конструктивно обособленный первичный преобразователь, от которого поступают измерительные сигналы (он «дает» информацию).

Примечание. Датчик может быть вынесен на значительное расстояние от средства измерений, принимающего его сигнал.

Пример – Датчики запущенного метеорологического зонда передают измерительную информацию о температуре, давлении влажности и др. параметрах атмосферы.

Все методы измерения неэлектрических величин можно разделить на контактные и бесконтактные. При контактном методе первичный преобразователь находится в непосредственном контакте с исследуемым объектом. Контактные методы сравнительно просты в реализации и обеспечивают высокую чувствительность. В то же время при контактном методе имеет место обратное влияние измерительного преобразователя на параметры исследуемого объекта, что может привести к значительному искажению результата измерения. Кроме того, в ряде случаев невозможно осуществить непосредственный контакт измерительного преобразователя с исследуемым объектом вследствие, например, неблагоприятных условий измерения (влажность, запыленность, вибрации, опасность механического разрушения, химическая и радиационная агрессивность, большая удаленность объекта и т. п.).

При бесконтактном методе измерения первичный преобразователь не находится в непосредственном контакте с исследуемым объектом и не искажает его параметров. При этом, однако, на результат измерения в большой степени влияет окружающая среда, отделяющая исследуемый объект от первичного преобразователя.

При конструировании сенсоров особое значение придается следующим показателям:

– миниатюрность (возможность встраивания);

– дешевизна (серийное производство);

– механическая прочность, надежность.

На сегодняшний день сформировалось новое научно-техническое направление микроэлектронного приборостроения, связанное с использованием технологии микроэлектроники для создания сенсоров.

В последнее время наряду с созданием датчиков, имеющих цифровой выходной сигнал, наблюдается тенденция к конструктивному объединению датчиков с микропроцессорными устройствами.

Все сенсоры разделяют на генераторные и параметрические.

В генераторных преобразователях входная величина преобразуется в выходной сигнал, обладающий энергетическими свойствами. Примерами генераторных преобразователей могут быть термоэлектрический преобразователь температуры, пьезоэлектрический преобразователь силы, давления и т. п.

В параметрических преобразователях входная величина, воздействующая на определенный параметр преобразователя, приводит к изменению этого параметра (сопротивления, емкости, индуктивности). Особенностью работы параметрических преобразователей является потребность в дополнительном источнике энергии для получения или дальнейшего преобразования измерительной информации.

К генераторным относят:

– гальваномагнитные (элементы Холла).

– полупроводниковые химические сенсоры;

– оптические сенсоры (фоторезисторы, фототранзисторы, оптические умножители);

По физическим закономерностям, положенным в основу принципа действия, преобразователи неэлектрических величин в электрические можно разделить на следующие группы.

1. Резистивные преобразователи механических величин. Принцип действия таких преобразователей основан на изменении электрического сопротивления преобразователя под действием входной механической величины. К ним относятся реостатные преобразователи перемещений и тензорезистивные преобразователи.

2. Электростатические преобразователи. К электростатическим относятся преобразователи, переносчиком измерительной информации в которых является электрический заряд. Различают две основные разновидности электростатических преобразователей: емкостные, принцип действия которых основан на взаимодействии двух заряженных тел, и пьезоэлектрические, возникновение электрических зарядов в которых является следствием механических напряжений в чувствительном элементе преобразователя.

3. Электромагнитные преобразователи. Под этим названием объединена большая группа преобразователей, принцип действия которых основан на использовании электромагнитных явлений. При этом в зависимости от способа использования этих явлений электромагнитные преобразователи могут быть разделены на индуктивные и взаимоиндуктивные. Выходным информативным параметром индуктивных преобразователей является индуктивность или полное электрическое сопротивление обмотки, нанесенной на ферромагнитный сердечник, магнитные параметры которого являются функцией измеряемой неэлектрической величины, например длины воздушного зазора. Выходным информативным параметром взаимоиндуктивных преобразователей является э. д. с, наведенная во вторичной обмотке, значение которой зависит от магнитных параметров магнитопровода, а в конечном счете от измеряемой неэлектрической величины, воздействующей на магнитную цепь. К электромагнитным относят часто индукционные преобразователи, принцип работы которых основан на использовании явления электромагнитной индукции.

4. Тепловые преобразователи. В основу принципа работы тепловых преобразователей положены физические закономерности, определяемые тепловыми и связанными с ними другими процессами. Тепловые преобразователи в основном преобразователи температуры. Однако они широко используются для преобразования других неэлектрических величин, которые функционально связаны с тепловыми процессами. Чаще всего используются термоэлектрические и терморезистивные преобразователи.

5. Электрохимические преобразователи. Принцип действия этих преобразователей основан на зависимости электрических параметров электролитической ячейки от состава, концентрации и других свойств исследуемого раствора. Входными сигналами электрохимических преобразователей могут быть разнообразные физические величины: качественный и количественный состав сложных жидких и газообразных сред, давление, скорость, ускорение и т. п.

6. Оптико-электрические преобразователи. В основу принципа действия оптических преобразователей положено преобразование потока оптического (светового и теплового) излучения. Преобразование измерительной информации осуществляется здесь обычно путем модуляции параметров источника излучения или оптического канала.

7. Ионизационные преобразователи. Принцип действия таких преобразователей основан на преобразовании интенсивности ионизирующего излучения.

Основной статической характеристикой первичных преобразователей неэлектрических величин является функция преобразования или градуировочная характеристика. Для большинства преобразователей неэлектрических величин их функция преобразования существенно нелинейная. Поэтому при их сопряжении с электрическими измерительными приборами, обладающими линейной зависимостью показаний от значения входной величины, возникает необходимость линеаризации функции преобразования первичного преобразователя. Линеаризация может быть осуществлена конструкторскими, технологическими либо структурными методами.

Для использования первичных преобразователей в системах централизованного контроля и управления применяют унификацию их выходных сигналов с помощью унифицирующих преобразователей. Наибольшее распространение получили унифицированные сигналы в виде постоянного тока и напряжения 0. 5, 0. 20, 4. 20 мА, 0. 100 мВ, 0. 10 В, а также частоты 4. 8 кГц. Преимуществами сигналов в виде постоянного тока и напряжения являются простота масштабирования, отсутствие влияния реактивных параметров линии связи, возможность фильтрации помех и наводок, а сигналов с частотным информативным параметром – возможность высокоточной передачи и измерения, а также простота цифрового измерения.

Основные характеристики сенсоров.

Градуировочная характеристика (передаточная функция) – функция, устанавливающая взаимосвязь между выходным электрическим сигналом датчика и внешним воздействием.

Диапазон измеряемых значений – динамический диапазон внешних воздействий, который датчик может воспринять. Эта величина показывает максимально возможное значение входного сигнала, которое датчик может преобразовать в электрический сигнал, не выходя за пределы допустимых погрешностей.

Для датчиков с очень широкой и нелинейной амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) динамический диапазон внешних воздействий часто выражается в децибелах, которые являются логарифмической мерой отношений либо мощности, либо напряжений.

Диапазон выходных значений – алгебраическая разность между электрическими выходными сигналами, измеренными при максимальном и минимальном внешнем воздействии. В эту величину должны входить все возможные отклонения от идеальной передаточной функции.

Точность – очень важная характеристика любого датчика. Правда, когда говорят о точности датчика, чаще всего подразумевают его неточность или погрешность измерений. Под погрешностью измерений, как правило, понимают величину максимального расхождения между показаниями реального и идеального датчиков. Считается, что измеренное значение соответствует реальному с определенной степенью достоверности.

На точность датчиков влияют такие характеристики как: гистерезис, мертвая зона, параметры калибровки, повторяемость датчиков от партии к партии и воспроизводимость погрешностей.

Градуировка. Если производственные допуски на датчик и допуски на интерфейс (схемы преобразования сигналов) превышают требуемую точность системы, всегда необходимо проводить градуировку. Например, требуется измерить температуру с точностью ±0.5°С датчиком, по справочным данным обладающим погрешностью ±1 °С. Это можно сделать только после проведения градуировки конкретного датчика, что необходимо для нахождения его индивидуальной передаточной функции, а также после проведения полной градуировки системы. В процессе проведения полной градуировки определяются коэффициенты, описывающие передаточную функцию всей системы в целом, включая датчик, интерфейсное устройство и АЦП.

Ошибка калибровки – это погрешность, допущенная производителем при проведении калибровки датчика на заводе. Эта погрешность носит систематический характер, и, значит, добавляется ко всем реальным передаточным функциям.

Гистерезис – это разность значений выходного сигнала для одного и того же входного сигнала, полученных при его возрастании и убывании (рис.1).

Рис.1 Передаточная функция с гистерезисом

Нелинейность определяется для датчиков, передаточную функцию которых возможно аппроксимировать прямой линией. Под нелинейностью понимается максимальное отклонение реальной передаточной функции от аппроксимирующей прямой линии. Под термином «линейность» на самом деле понимается «нелинейность».

Насыщение. Каждый датчик имеет свои пределы рабочих характеристик. Даже если он считается линейным, при определенном уровне внешнего воздействия его выходной сигнал перестанет отвечать приведенной линейной зависимости. В этом случае говорят, что датчик вошел в зону нелинейности или в зону насыщения (рис.2).

Рис.2 передаточная функция с насыщением

Воспроизводимость – это способность датчика при соблюдении одинаковых условий выдавать идентичные результаты. Воспроизводимость результатов определяется по максимальной разности выходных значений датчика, полученных в двух циклах градуировки. Причинами плохой воспроизводимости результатов часто являются: тепловой шум, поверхностные заряды, пластичность материалов и т. д.

Разрешающая способность характеризует минимальное изменение измеряемой величины, которое может почувствовать датчик.

Выходной импеданс является характеристикой, указывающей насколько легко датчик согласовывается с электронной схемой.

Динамические характеристики. В стационарных условиях датчик полностью описывается своей передаточной функцией, диапазоном измеряемых значений, градуировочными коэффициентами и т. д. Однако на практике выходной сигнал датчика не всегда достаточно точно отслеживает изменение внешнего сигнала. Причины этого заключаются как в самом датчике, так и в его соединении с источником внешних воздействий, не позволяющем сигналам распространяться с бесконечно большой скоростью.

Инерционность преобразователя проявляется в том, что его выходной сигнал не успевает следить за изменениями измеряемой величины, вследствие чего могут возникнуть существенные динамические погрешности вплоть до того, что результаты измерения становятся совершенно неприемлемыми. Таким образом, при выборе соответствующих преобразователей необходимо всегда исходить из условия обеспечения согласования их динамических характеристик с динамикой объекта.

Технология изготовления сенсоров

Технология изготовления сенсоров чаще всего определяется известными способами изготовления полупроводниковых интегральных схем. Общее представление об этих способах изготовления с их достоинствами и недостатками дает табл.1.

Табл.1. Основные виды технологии изготовления объемных и пленочных сенсоров

Рис. 3. Аналогия между процессами получения, обработки и преобразования сигналов в биологических (человек) и технических (автомат) системах.

Источник

сенсор

Смотреть что такое «сенсор» в других словарях:

сенсор — с енсор, а … Русский орфографический словарь

сенсор — (2 м); мн. се/нсоры, Р. се/нсоров … Орфографический словарь русского языка

Источник

Принцип работы сенсорного экрана

Сенсорный экран – дисплей с возможностью ввода информации простым нажатием на его поверхность при помощи специального стилуса или просто пальца.

Резистивный сенсорный экран состоит из гибкой пластиковой мембраны, на которую собственно мы и нажимаем пальцем, и стеклянной панели. На внутренние поверхности двух панелей нанесен резистивный материал, по сути, являющийся проводником. Между мембраной и стеклом равномерно расположен микроизолятор. Когда мы нажимаем на одну из областей сенсора, в этом месте замыкаются проводящие слои мембраны и стеклянной панели и происходит электрический контакт. Электронная схема-контроллер сенсора преобразует сигнал от нажатия в конкретные координаты на области дисплея и передает их в схему управления самим электронным устройством. Определение координат, а вернее ее алгоритм, очень сложен и основан на последовательном вычислении сначала вертикальной, а потом горизонтальной координаты контакта.

Резистивные сенсорные экраны достаточно надежны, поскольку нормально функционируют даже при загрязнении активной верхней панели. К тому же они, ввиду своей простоты более дешевы в производстве. Однако у них есть и недостатки. Одним из основных является низкая светопропускная способность сенсора. То есть поскольку сенсор наклеен на дисплей, изображение получается не таким ярким и контрастным.

Емкостный сенсорный экран. В основу его работы заложен тот факт, что любой предмет, имеющий электрическую емкость, в данном случае палец пользователя, проводит переменный электрический ток. Сам сенсор представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным веществом, которое образует проводящий слой. На этот слой при помощи электродов подается переменный ток. Как только палец или стилус касается одной из областей сенсора, в этом месте происходит утечка тока. Его сила зависит от того на сколько близко к краю сенсора произведен контакт. Специальный контроллер измеряет ток утечки и по его значению вычисляет координаты контакта.

Емкостный сенсор также как и резистивный не боится загрязнений, к тому же ему не страшна жидкость. Однако по сравнению с предыдущим он имеет более высокую прозрачность, что делает изображение на дисплее более четким и ярким. Недостаток емкостного сенсора происходит из его конструктивных особенностей. Дело в том, что активная часть сенсора, по сути, находится на самой поверхности, поэтому подвержена износу и повреждениям.

Матричные сенсоры работают по принципу резистивных, однако отличаются от первых максимально упрощенной конструкцией. На мембрану наносятся вертикальные проводящие полосы, на стекло – горизонтальные. Или наоборот. При давлении на определенную область, замыкаются две проводящие полосы и контроллеру достаточно легко вычислить координаты контакта.

Недостаток такой технологии виден невооруженным глазом – очень низкая точность, а следовательно и невозможность обеспечить высокую дискретность сенсора. Из-за этого некоторые элементы изображения могут не совпадать с расположением полос проводника, а следовательно нажатие на эту область может либо вызвать неправильное исполнение нужной функции либо вообще не сработать. Единственным достоинством этого типа сенсоров является их дешевизна, которая собственно говоря, и выплывает из простоты. Кроме этого матричные сенсоры не прихотливы в использовании.

Проекционно-емкостные сенсорные экраны являются как бы разновидностью емкостных, однако работают немного по-другому. На внутреннюю сторону экрана наносится сетка электродов. При касании пальцем между соответствующим электродом и телом человека возникает электрическая система – эквивалент конденсатора. Контроллер сенсора подает импульс микротока и измеряет емкость образовавшегося конденсатора. В результате того что в момент касания одновременно задействованы несколько электродов, контроллеру достаточно просто вычислить точное место касания (по самой большой емкости).

Основные достоинства проекционно-емкостных сенсоров – это большая прозрачность всего дисплея (до 90 %), чрезвычайно широкий диапазон рабочих температур и долговечность. При использовании такого типа сенсора несущее стекло может достигать толщины 18 мм, что дает возможность делать ударопрочные дисплеи. К тому же сенсор устойчив к непроводящему загрязнению.

Сенсоры на поверхностно-акустических волнах – волнах, распространяющихся на поверхности твердого тела. Сенсор представляет собой стеклянную панель, по углам которой расположены пьезоэлектрические преобразователи. Суть работы такого сенсора в следующем. Пьезоэлектрические датчики генерируют и принимают акустические волны, которые распространяются между датчиками по поверхности дисплея. Если касания нет – электрический сигнал преобразуется в волны, а потом обратно в электрический сигнал. Если произошло касание часть энергии акустической волны поглотится пальцем, а следовательно не дойдет до датчика. Контроллер проанализирует полученный сигнал и посредством алгоритма вычислит место касания.

Достоинства таких сенсоров в том, что используя специальный алгоритм можно определять не только координаты касания, но и силу нажатия – дополнительная информационная составляющая. К тому же конечное устройство отображения (дисплей) имеет очень высокую прозрачность, поскольку на пути света нет полупрозрачных проводящих электродов. Однако сенсоры имеют и ряд недостатков. Во-первых, это очень сложная конструкция, а во-вторых – точности определения координат очень сильно мешают вибрации.

Инфракрасные сенсорные экраны. Принцип их работы основан на использовании координатной сетки из инфракрасных лучей (излучатели и приемники света). Примерно тоже, что и в банковских хранилищах из художественных фильмов про шпионов и грабителей. При касании в определенной точке сенсора прерывается часть лучей, а контроллер по данным от оптических приемников определяет координаты контакта.

Основной недостаток таких сенсоров – очень критичное отношение к чистоте поверхности. Любое загрязнение может привести к полной его неработоспособности. Хотя из-за простоты конструкции этот тип сенсора используется в военных целях, и даже в некоторых мобильных телефонах.

Оптические сенсорные экраны являются логическим продолжением предыдущих. Инфракрасный свет используется в качестве информационной подсветки. Если на поверхности нет сторонних предметов – свет отражается и попадает в фотоприемник. Если произошло касание – часть лучей поглощается, а контроллер определяет координаты контакта.

Недостатком технологии является сложность конструкции в виду необходимости использования дополнительного светочувствительного слоя дисплея. К достоинствам можно отнести возможность достаточно точного определения материала, с помощью которого произведено касание.

Тензометрические и сенсорные экраны DST работают по принципу деформацииповерхностного слоя. Их точность достаточно низкая, но они прекрасно выдерживают механические воздействия, поэтому применяются в банкоматах, билетных автоматах и прочих публичных электронных устройствах.

Индукционные экраны основаны на принципе формирования электромагнитного поля под верхней частью сенсора. При касании специальным пером, меняется характеристика поля, а контроллер в свою очередь вычисляет точные координаты контакта. Применяются в художественных планшетных ПК самого высокого класса, поскольку обеспечивают большую точность определения координат.

Резистивные экраны

Резистивная система представляет собою обычное стекло, покрытое слоем проводника электричества и упругой металлической «пленкой», тоже обладающей токопроводящими свойствами. Между этими двумя слоями при помощи специальных распорок оставляют пустое пространство. А поверхность экрана покрыта материалом, защищающим его от царапин.

Во время работы пользователя с тачскрином, электрический заряд проходит через оба слоя. Каким образом все происходит? Пользователь касается экрана в определенной точке и упругий верхний слой приходит в соприкосновение с проводниковым слоем. Причем именно в этой точке. Затем компьютер определяет координаты точки, которой коснулся пользователь.

Когда координаты уже известны устройству, специальный драйвер переводит прикосновение в известные операционной системе команды. Здесь уместна аналогия с драйвером обычной компьютерной мышки. Он занимается тем же самым: объясняет операционной системе, что именно хотел ей сказать пользователь нажатием кнопки или перемещением манипулятора. С экранами этого типа чаще всего используют специальные стилусы.

Резистивные экраны можно обнаружить в сравнительно немолодых устройствах. Именно таким сенсорным дисплеем был оборудован IBM Simon, древнейший из сознанных нашей цивилизацией смартфонов.

Устройство емкостного экрана. Цифровое настоящее

В тачскринах этой конструкции стеклянная основа покрыта слоем, играющим роль вместилища-накопителя электрического заряда. Своим касанием пользователь высвобождает часть электрического заряда в определенной точке. Это уменьшение определяется микросхемами, расположенными в каждом из углов экрана. Компьютер вычисляет разницу электрических потенциалов между различными частями экрана, и информация о касании во всех подробностях немедленно передается в программу-драйвер тачскрина.

Важным преимуществом емкостных тачскринов является способность этого типа экранов сохранять почти 90 % изначальной яркости дисплея. В экранах резистивного типа сохраняется лишь порядка 75 % изначального света. По этой причине изображения на емкостном экране выглядят значительно более четким, чем на тачскринах резистивной конструкции.

Волновые сенсорные дисплеи. Яркое будущее

На концах осей X и Y координатной сетки стеклянного экрана располагается по преобразователю. Один из них передающий, а второй принимающий. На стеклянной основе располагаются и рефлекторы, «отражающие» электрический сигнал, передаваемый от одного преобразователя к другому.

Преобразователь-приемник точно «знает» состоялось ли нажатие и в какой именно точке оно произошло, поскольку своим касанием пользователь вносит прерывание в акустическую волну. Стекло волнового дисплея лишено металлического покрытия, что позволяет сохранить все 100 % изначального света. Благодаря своей столь приятной особенности, волновой экран является наилучшим выбором для пользователей, работающих в мелкими деталями графики. Ведь и резистивные и емкостные тачскрины не идеальны в плане четкости изображения. Покрытие задерживает свет и искажает картинку.

Некоторые особенности различных тачскринов

Самыми дешевыми и наименее четко передающими картинку сенсорными экранами являются резистивные. Кроме того, они же самые уязвимые. Любой острый предмет может повредить нежную резистивную «пленочку». Волновые тачскрины являются самыми дорогими среди себе подобных. Резистивная конструкция скорее относится к прошлому, волновая — к будущему, а емкостная — к настоящему. Хотя грядущее никому не известно и можно лишь предполагать, что та или иная технология имеет некоторые перспективы.

Для резистивной системы не имеет особого значения, коснулся пользователь экрана резиновым наконечником стилуса или пальцем. Достаточно и того, что два слоя пришли в соприкосновение. Емкостной экран распознает лишь касания токопроводящими предметами. Чаще всего пользователи работают с ними при помощи своих пальцев. В этом отношении экраны волновой конструкции ближе к резистивным. Отдать ей команду можно практически любым предметом, избегая при этом тяжелых и слишком маленьких объектов.

Виды экранов планшетных компьютеров

Как это работает: сенсорный экран

Принцип работы резистивных сенсорных экранов

Это самый простой тип монитора. Он реагирует на трансформацию силы сопротивления в районе касания определенного предмета и поверхности дисплея. Самая распространенная и элементарная технология включает в свою конструкцию два основных элемента:

Оба слоя покрываются специальным резистивным напылением. Между ними находятся микроскопические шарикообразные изоляторы.

В процессе работы мембрана прогибается, соприкасаясь с подложкой, в результате чего цепь замыкается. На операцию реагирует контроллер с аналогово-цифровым преобразователем, высчитывая величину исходного и текущего сопротивления, а также координаты точки контакта. Подобные устройства быстро показали свои отрицательные стороны, в результате чего инженеры улучшили конструкцию посредством добавления пятого провода.

Использование

Благодаря простейшему принципу работы сенсорного экрана резистивной конфигурации, он эксплуатируется повсеместно. Особенности конструкции:

Подобные дисплеи монтируются на терминалы пополнения и перевода денег, банкоматы и прочие устройства, которые изолированы от окружающей среды. Слабая защищенность монитора от повреждений компенсируется наличием защитного пленочного покрытия.

Принцип работы емкостных сенсорных экранов

Этот тип дисплеев функционирует с учетом возможности объектов увеличенной емкости трансформироваться в проводники переменного электротока. Устройство представляет собой стеклянную панель с резистивным напылением. Электроды, размещенные по углам, подают слабое напряжение на проводящую прослойку. Во время соприкосновения наблюдается утечка тока, в случае, если объект обладает большей электрической емкостью, чем экран. В угловых частях фиксируется ток, а информация с индикаторов идет на обработку в контроллер, который и вычисляет район касания.

Емкостно-проекционные версии

Принцип работы сенсорного экрана смартфонов некоторых конфигураций основан по этому типу. На внутренней поверхности девайса нанесена электродная сетка, которая при соприкосновении с телом человека образует конденсаторную емкость. После касания дисплея пальцем, датчики и микроконтроллер обрабатывают информацию, расчеты отправляют на основной процессор.

Монтируются указанные конфигурации на многие персональные устройства и терминалы, работающие на улице под накрытием. Стоит отметить, что Apple также отдает предпочтение проекционно-емкостным мониторам.

Матричные модификации

Это упрощенные версии резистивной технологии. Мембрана оснащается рядом вертикальных проводников, подложка – горизонтальными аналогами. Принцип работы сенсорного экрана: при касании происходит расчет точки, в которой произошел контакт проводников, полученные сведения отправляются в процессор. Тот, в свою очередь, определяет сигнал управления, после чего устройство реагирует заданным образом, например, выполняет действие, закрепленное за конкретной кнопкой.

Указанная модель эксплуатируется исключительно в устаревших приборах, практически не используется в современности по причине появления инновационных решений.

Поверхностно-акустические сигналы

Принцип работы сенсорного экрана телефонов ранних моделей оснащался подобной технологией. Дисплей представляет собой стеклянную панель, в которую внедрены приемники (два штуки) и пьезоэлектрические трансформаторы, размещаемые на противоположных угловых частях.

Из генератора частотный электрический сигнал подается на преобразователи, откуда череда импульсов распространяется с помощью отражателей. Волны улавливаются датчиками, возвращаются на ПЭП, где превращаются снова в электрический ток. Далее информация идет на контроллер, в котором происходит ее анализ.

Прочие виды

Устройство и принцип работы сенсорных экранов, которые используются чаще всего, рассмотрен выше. Далее указан перечень дисплеев непопулярных конфигураций:

Источник

Сайт aromolux.ru

Что такое сенсора в философии

сенсор

Смотреть что такое «сенсор» в других словарях: