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触摸屏是怎么实现的

来源:中国数字科技馆

  触摸屏;科技

图片来源:Pixabay.com

  “嚯!哈哈砸中了砸中了!老爸你太笨啦,一下子就被我的雪球砸中了。”东东咯咯咯的笑了起来。冬天的火热就是在这充满活力的雪仗运动中燃烧起来的。不过即便大家都穿的和“雪球”差不多,东东却是最灵活的那个,满场躲闪进攻,就像一名真正的运动员在赛场上的英姿一般。

  “快来快来东东,姥姥要跟你聊天呀。”妈妈一嗓子就把东东喊了回去,他冲进屋子里还没落脚,就迫不及待的拿起手机。他似乎也不在乎手套上还沾有雪化的水滴,就要跟姥姥聊天视频。妈妈赶忙制止了东东,说:“东东,把你的手套摘了再和姥姥聊天,不然把手机弄坏了。”其实在那一瞬间,东东已经把手套摘掉了,因为他发现,戴着手套点屏幕一点反应都没有!

  为什么呢?原来“触摸屏”也藏着门道呢,不是什么东西都能随便使用的。你会发现绝缘的物质触碰屏幕是没有反应的,就比如东东戴着手套就没办法发信息。

  触摸屏感应到我们手指的触摸是因为当手指触摸屏幕上的一个具体位置时,相当于为屏幕发送了一个精确的电子信号。触摸屏有很多类型,大致分为电阻式触摸屏和电容式触摸屏。目前应用最广泛的是“电容式触摸屏”。

  我们手机的第一层是保护层,下面则为触摸感应器层。触摸感应器层被涂上了一层薄薄的能导电的金属材质,如氧化铟锡类物质。这一触摸感应器层其实是由两层组成的,每层上有按规律间隔的微小的电极,这两层相互重叠在一起可以排列出一个布满屏幕的类似于棋盘的格子,当然,这其中的空格比棋盘可密多了。我们从屏幕外看不到它们是因为它们基本上是透明的,而且充满着整个屏幕。这些“棋盘”上的每个格子都是电极,它们均带有不同的“电荷”数,不触摸屏幕,它们就是平衡状态。一旦你的手指接触屏幕,因为手指是导体,它就会给屏幕下的电极带来“干扰”,也就是带来了新的电荷,这会破坏原有的平衡状态。在此我们是以电容式触摸屏为例的,因此这种平衡状态的破坏结果就是你的手指改变了接触屏幕的那一点的“电容”大小。电容大小的改变会被手机内部的芯片感应到。芯片和传感器会计算电场、电流等一系列变化,进而计算出你手指接触屏幕的那一点的位置。

  所以这一切的前提是,你的手指是导体,而手套不是,它是绝缘体,所以触摸屏幕就没有反应。这就是触摸屏的原理,你的一个小小动作背后其实蕴含着复杂的过程呢,东东以后绝对不会戴着手套聊天了吧。

  作者 朱雅文

本文来自:中国数字科技馆
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