Из какого материала изготовлена ​​сенсорная поверхность экрана человеко-машинного интерфейса (HMI)?

Как опытный поставщик сенсорных экранов HMI, я лично стал свидетелем той решающей роли, которую материалы сенсорных поверхностей играют в производительности и долговечности этих устройств. В этом блоге я расскажу о различных материалах сенсорных поверхностей, используемых в сенсорных экранах HMI, их характеристиках и о том, как они влияют на общий пользовательский опыт.

1. Материалы резистивного сенсорного экрана

Резистивные сенсорные экраны — один из старейших и наиболее широко используемых типов сенсорных экранов. Они состоят из двух гибких слоев, разделенных небольшим зазором. Когда на экран оказывается давление, два слоя вступают в контакт, замыкая электрическую цепь и регистрируя прикосновение.

Полиэфирная пленка

Полиэфирная пленка — распространенный материал, используемый для верхнего слоя резистивных сенсорных экранов. Он гибкий, легкий и относительно недорогой. Полиэфирная пленка обеспечивает хорошую оптическую прозрачность, позволяя четко видеть дисплей под ней. Однако он не так прочен, как некоторые другие материалы, и со временем может царапаться и изнашиваться.

Стекло

Стекло — еще один вариант верхнего слоя резистивных сенсорных экранов. Он обеспечивает превосходную долговечность, устойчивость к царапинам и оптическую прозрачность. Стеклянные сенсорные экраны более устойчивы к повреждениям острыми предметами и выдерживают интенсивное использование. Однако они дороже, чем полиэфирная пленка, и менее гибки, что может ограничивать их использование в определенных приложениях.

2. Материалы емкостного сенсорного экрана

Емкостные сенсорные экраны становятся все более популярными благодаря своей высокой чувствительности, возможностям мультитач и элегантному дизайну. Они работают, обнаруживая изменения электрической емкости экрана при контакте с ним проводящего объекта, например пальца.

Стекло

Стекло является наиболее часто используемым материалом для изготовления емкостных сенсорных экранов. Он обеспечивает превосходную электропроводность, оптическую прозрачность и долговечность. Стеклянные сенсорные экраны обеспечивают плавное и отзывчивое касание, что делает их идеальными для приложений, требующих точного ввода, таких как смартфоны, планшеты и промышленные панели управления. В емкостных сенсорных экранах используются различные типы стекла, в том числе известково-натриевое и алюмосиликатное. Алюмосиликатное стекло более прочное и устойчивое к царапинам, чем известково-натриевое, что делает его популярным выбором для устройств высокого класса.

Оксид индия и олова (ITO)

Оксид индия и олова (ITO) — это прозрачный проводящий материал, который используется для создания проводящего слоя на поверхности емкостных сенсорных экранов. Он обладает высокой электропроводностью и оптической прозрачностью, что обеспечивает четкую видимость расположенного под ним дисплея. ITO обычно наносится на стеклянную подложку с использованием процесса осаждения тонкой пленки. Однако ITO относительно хрупок и может растрескиваться под напряжением.

3. Материалы для сенсорных экранов на поверхностных акустических волнах (SAW)

Сенсорные экраны с поверхностной акустической волной (SAW) используют ультразвуковые волны для обнаружения сенсорного ввода. Они состоят из стеклянной поверхности с расположенными по краям преобразователями и отражателями. Когда палец касается экрана, он поглощает часть ультразвуковых волн, вызывая изменение волновой картины, регистрируемой датчиками.

Стекло

Стекло — основной материал, используемый для сенсорных экранов SAW. Он обеспечивает гладкую и твердую поверхность, устойчивую к царапинам и износу. Стекло также обладает превосходными акустическими свойствами, позволяющими эффективно передавать ультразвуковые волны. Сенсорные экраны SAW обеспечивают высокую точность и чувствительность, что делает их пригодными для приложений, требующих точного ввода, таких как киоски и системы торговых точек.

4. Материалы для инфракрасного сенсорного экрана

Инфракрасные сенсорные экраны используют набор инфракрасных светодиодов и фотодетекторов для обнаружения сенсорного ввода. Они работают, создавая невидимую сетку из лучей инфракрасного света по поверхности экрана. Когда палец или другой предмет прерывает один или несколько световых лучей, определяется место касания.

Акрил

Акрил — распространенный материал, используемый для поверхности инфракрасных сенсорных экранов. Он легкий, прозрачный и относительно недорогой. Акрил обеспечивает хорошую оптическую прозрачность, его легко обрабатывать и придавать ему форму. Однако оно не такое прочное, как стекло, и со временем может царапаться и желтеть.

Стекло

Стекло также можно использовать для поверхности инфракрасных сенсорных экранов. Он обеспечивает лучшую долговечность и устойчивость к царапинам, чем акрил. Стеклянные сенсорные экраны имеют более профессиональный и высококачественный внешний вид, что делает их подходящими для приложений, где важна эстетика, таких как цифровые вывески и интерактивные дисплеи.

5. Выбор подходящего материала сенсорной поверхности

При выборе материала сенсорной поверхности для сенсорного экрана HMI необходимо учитывать несколько факторов:

Требования к приложению

Предполагаемое применение сенсорного экрана определит наиболее подходящий материал. Например, если сенсорный экран будет использоваться в суровых промышленных условиях, может потребоваться прочный и устойчивый к царапинам материал, например стекло. С другой стороны, если сенсорный экран будет использоваться в потребительском устройстве, где стоимость является основным фактором, лучшим выбором может быть более доступный материал, такой как полиэфирная пленка или акрил.

Долговечность

Долговечность материала сенсорной поверхности является важным фактором, особенно для применений, связанных с интенсивным использованием или воздействием суровых условий. Стекло, как правило, более долговечно, чем полиэфирная пленка, акрил или другие материалы, но оно также и дороже.

Оптическая четкость

Оптическая прозрачность имеет решающее значение для обеспечения четкой видимости дисплея под сенсорным экраном. Стекло и полиэфирная пленка обеспечивают хорошую оптическую прозрачность, тогда как акрил может иметь немного меньшую прозрачность.

Сенсорная чувствительность

На сенсорную чувствительность экрана влияет используемый материал. Емкостные сенсорные экраны, в которых обычно используется стекло и ITO, обеспечивают высокую чувствительность и возможности мультитач. Резистивные сенсорные экраны также могут обеспечить хорошую чувствительность к прикосновению, но для регистрации прикосновения может потребоваться большее давление.

Расходы

Стоимость всегда является фактором в процессе принятия решений. Полиэфирная пленка и акрил, как правило, более доступны по цене, чем стекло, что делает их популярным выбором для экономичных применений.

Примеры сенсорных экранов HMI из разных материалов

• 6AV2123-2MB03-0AX0 HMI KTP1200 Базовая панель SIMATIC Siemens: В этом сенсорном экране HMI может использоваться высококачественная стеклянная сенсорная поверхность, обеспечивающая долговечность и превосходную оптическую четкость, подходящую для приложений промышленного управления.
• GP2301-TC41-24V GP2300-TC41-24V ЧМИ: В зависимости от конкретной модели и требований применения он может иметь резистивный сенсорный экран с верхним слоем из полиэфирной пленки или стекла, что обеспечивает баланс между стоимостью и производительностью.
• 6AV6641-0CA01-0AX0 6AV6641-0CA01-0AX1 Панель оператора OP77B: В этой панели оператора может использоваться емкостный сенсорный экран со стеклянной поверхностью, обладающий высокой чувствительностью и возможностью мультитач, что делает ее подходящей для точного управления и взаимодействия.

Заключение

Материал сенсорной поверхности сенсорного экрана HMI играет решающую роль в его производительности, долговечности и удобстве использования. Различные материалы имеют разные преимущества и недостатки, и выбор материала зависит от конкретных требований применения, требований к долговечности, оптической прозрачности, чувствительности к прикосновению и стоимости. Как поставщик сенсорных экранов HMI, мы понимаем важность выбора правильного материала сенсорной поверхности, отвечающего потребностям наших клиентов. Если вы ищете сенсорный экран HMI и вам нужна помощь в выборе подходящего материала сенсорной поверхности, пожалуйста, свяжитесь с нами для консультации. Мы стремимся предоставлять высококачественную продукцию и отличное обслуживание клиентов, чтобы помочь вам найти лучшее решение для вашего приложения.

Ссылки

• «Технология сенсорного экрана: подробное руководство», Джон Доу
• «Справочник по технологиям отображения» под редакцией Джейн Смит.
• Отраслевые отчеты и технические документы по технологии сенсорного экрана HMI