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塑机触摸屏的常见故障和修理方法
http://www.chinaluogan.com 2017-01-03 14:22:19
 触摸屏做为一种特殊的计算机外设,它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔,主要是公共信息的查询;如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询;城市街头的信息查询;此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。尤其是公共场合信息查询服务,它的使用与推广大大方便了人们查阅和获取各种信息。可你对触摸屏了解多少呢? 一、触摸屏的种类与原理 触摸屏的基本原理是,用手指或其他物体触摸安装在显示器前端的触摸屏时,所触摸的位置(以坐标形式)由触摸屏控制器检测,并通过接口(如RS-232串行口)送到CPU,从而确定输入的信息。 触摸屏系统一般包括触摸屏控制器(卡)和触摸检测装置两个部分。其中,触摸屏控制器(卡)的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行:触摸检测装置一般安装在显示器的前端,主要作用是检测用户的触摸位置,并传送给触摸屏控制卡。 1.电阻触摸屏 电阻触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面相匹配的多层复合薄膜,由一层玻璃或有机玻璃作为基层,表面涂有一层透明的导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层,它的内表面也涂有一层透明导电层,在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘。 当手指触摸屏幕时,平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触,因其中一面导电层接通Y轴方向的5V均匀电压场,使得侦测层的电压由零变为非零,这种接通状态被控制器侦测到后,进行A/D转换,并将得到的电压值与5V相比即可得到触摸点的Y轴坐标,同理得出X轴的坐标,这就是所有电阻技术触摸屏共同的最基本原理。电阻类触摸屏的关键在于材料科技。电阻屏根据引出线数多少,分为四线、五线、六线等多线电阻触摸屏。电阻式触摸屏在强化玻璃表面分别涂上两层OTI透明氧化金属导电层,最外面的一层OTI涂层作为导电体,第二层OTI则经过精密的网络附上横竖两个方向的+5V至0V的电压场,两层OTI之间以细小的透明隔离点隔开。当手指接触屏幕时,两层OTI导电层就会出现一个接触点,电脑同时检测电压及电流,计算出触摸的位置,反应速度为10-20ms。 五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料,外导电层由于频繁触摸,使用延展性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命,但是工艺成本较为高昂。镍金导电层虽然延展性好,但是只能作透明导体,不适合作为电阻触摸屏的工作面,因为它导电率高,而且金属不易做到厚度非常均匀,不宜作电压分布层,只能作为探层。 电阻触摸屏是一种对外界完全隔离的工作环境,不怕灰尘和水汽,它可以用任何物体来触摸,可以用来写字画画,比较适合工业控制领域及办公室内有限人的使用。电阻触摸屏共同的缺点是因为复合薄膜的外层采用塑胶材料,不知道的人太用力或使用锐器触摸可能划伤整个触摸屏而导致报废。不过,在限度之内,划伤只会伤及外导电层,外导电层的划伤对于五线电阻触摸屏来说没有关系,而对四线电阻触摸屏来说是致命的 2.红外线触摸屏 红外线触摸屏安装简单,只需在显示器上加上光点距架框,无需在屏幕表面加上涂层或接驳控制器。光点距架框的四边排列了红外线发射管及接收管,在屏幕表面形成一个红外线网。用户以手指触摸屏幕某一点,便会挡住经过该位置的横竖两条红外线,电脑便可即时算出触摸点的位置。任何触摸瑩体都可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。早期观念上,红外触摸屏存在分辨率低、触摸方式受限制和易受环境干扰而误动作等技术上的局限,因而一度淡出过市场。此后第二代红外屏部分解决了抗光干扰的问题,第三代和第四代在提升分辨率和稳定性能上亦有所改进,但都没有在关键指标或综合性能上有质的飞跃。但是,了解触摸屏技术的人都知道,红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰,适宜恶劣的环境条件,红外线技术是触摸屏产品最终的发展趋势。采用声学和其它材料学技术的触屏都有其难以逾越的屏障,如单一传感器的受损、老化,触摸界面怕受污染、破坏性使用,维护繁杂等等问题。红外线触摸屏只要真正实现了高稳定性能和高分辨率,必将替代其它技术产品而成为触摸屏市场主流。过去的红外触摸屏的分辨率由框架中的红外对管数目决定,因此分辨率较低,市场上主要国内产品为32x32、40X32,另外还有说红外屏对光照环境因素比较敏感,在光照变化较大时会误判甚至*机。这些正是国外非红外触摸屏的国内代理商销售宣传的红外屏的弱点。而最新的技术第五代红外屏的分辨率取决于红外对管数目、扫描频率以及差值算法,分辨率已经达到了1000X720,至于说红外屏在光照条件下不稳定,从第二代红外触摸屏开始,就已经较好的克服了抗光干扰这个弱点。第五代红外线触摸屏是全新一代的智能技术产品,它实现了1000*720高分辨率、多层次自调节和自恢复的硬件适应能力和高度智能化的判别识别,可长时间在各种恶劣环境下任意使用。并且可针对用户定制扩充功能,如网络控制、声感应、人体接近感应、用户软件加密保护、红外数据传输等。原来媒体宣传的红外触摸屏另外一个主要缺点是抗暴性差,其实红外屏完全可以选用任何客户认为满意的防暴玻璃而不会增加太多的成本和影响使用性能,这是其他的触摸屏所无法效仿的。 红外线式触摸屏价格便宜、安装容易、能较好地感应轻微触摸与快速触摸。但是由于红外线式触摸屏依靠红外线感应动作,外界光线变化,如阳光、室内射灯等均会影响其准确度。而且红外线式触摸屏不防水和怕污垢,任何细小的外来物都会引起误差,影响其性能,不适宜置于户外和公共场所使用。 3.电容式触摸屏 电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层,再在导体层外上一块保护玻璃,双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。 此外,在附加的触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导电体内形成一个低电压交流电场。用户触摸屏幕时,由于人体电场、手指与导体层间会形成一个耦合电容,四边电极发出的电流会流向触点,而其强弱与手指及电极的距离成正比,位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。电容触摸屏的双玻璃不但能保护导体及感应器,更有效地防止外在环境因素给触摸屏造成影响,就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍,电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。 电容触摸屏的透光率和清晰度优于四线电阻屏,当然还不能和表面声波屏和五线电阻屏相比。电容屏反光严重,而且,电容技术的四层复合触摸屏对各波长光的透光率不均匀,存在色彩失真的问题,由于光线在各层间的反射,还造成图像字符的模糊。电容屏在原理上把人体当作一个电容器元件的一个电极使用,当有导体靠近与夹层ITO工作面之间耦合出足够量容值的电容时,流走的电流就足够引起电容屏的误动作。我们知道,电容值虽然与极间距离成反比,却与相对面积成正比,并且还与介质的的绝缘系数有关。因此,当较大面积的手掌或手持的导体物靠近电容屏而不是触摸时就能引起电容屏的误动作,在潮湿的天气,这种情况尤为严重,手扶住显示器、手掌靠近显示器7厘米以内或身体靠近显示器15厘米以内就能引起电容屏的误动作。电容屏的另一个缺点用戴手套的手或手持不导电的物体触摸时没有反应,这是因为增加了更为绝缘的介质。电容屏更主要的缺点是漂移:当环境温度、湿度改变时,环境电场发生改变时,都会引起电容屏的漂移,造成不准确。例如:开机后显示器温度上升会造成漂移:用户触摸屏幕的同时另一只手或身体一侧靠近显示器会漂移;电容触摸屏附近较大的物体搬移后回漂移,你触摸时如果有人围过来观看也会引起漂移;电容屏的漂移原因属于技术上的先天不足,环境电势面(包括用户的身体)虽然与电容触摸屏离得较远,却比手指头面积大的多,他们直接影响了触摸位置的测定。此外,理论上许多应该线性的关系实际上却是非线性,如:体重不同或者手指湿润程度不同的人吸走的总电流量是不同的,而总电流量的变化和四个分电流量的变化是非线性的关系,电容触摸屏采用的这种四个角的自定义极坐标系还没有坐标上的原点,漂移后控制器不能察觉和恢复,而且,4个A/D完成后,由四个分流量的值到触摸点在直角坐标系上的X、Y坐标值的计算过程复杂。由于没有原点,电容屏的漂移是累积的,在工作现场也经常需要校准。电容触摸屏最外面的矽土保护玻璃防刮擦性很好,但是怕指甲或硬物的敲击,敲出一个小洞就会伤及夹层ITO,不管是伤及夹层ITO还是安装运输过程中伤及内表面ITo层,电容屏就不能正常工作了。 4.表面声波触摸屏 表面声波触摸屏的触摸屏部分可以是一块平面、球面或是柱面的玻璃平板,安装在CRT、LED、LCD或是等离子显示器屏幕的前面。这块玻璃平板只是一块纯粹的强化玻璃,区别于别类触摸屏技术是没有任何贴膜和覆盖层。玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器,右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。玻璃屏的四个周边则刻有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。 工作原理以右下角的X-轴发射换能器为例: 发射换能器把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能量向左方表面传递,然后由玻璃板下边的一组精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传递,声波能量经过屏体表面,再由上边的反射条纹聚成向右的线传播给X-轴的接收换能器,接收换能器将返回的表面声波能量变为电信号。 当发射换能器发射一个窄脉冲后,声波能量历经不同途径到达接收换能器,走最右边的最早到达,走最左边的最晚到达,早到达的和晚到达的这些声波能量叠加成一个较宽的波形信号,不难看出,接收信号集合了所有在X轴方向历经长短不同路径回归的声波能量,它们在Y轴走过的路程是相同的,但在X轴上,最远的比最近的多走了两倍X轴最大距离。因此这个波形信号的时间轴反映各原始波形叠加前的位置,也就是X轴坐标。 发射信号与接收信号波形在没有触摸的时候,接收信号的波形与参照波形完全一样。当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时,X轴途经手指部位向上走的声波能量被部分吸收,反应在接收波形上即某一时刻位置上波形有一个衰减缺口。 接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口,计算缺口位置即得触摸坐标控制器分析到接收信号的衰减并由缺口的位置判定X坐标。之后Y轴同样的过程判定出触摸点的Y坐标。除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外,表面声波触摸屏还响应第三轴Z轴坐标,也就是能感知用户触摸压力大小值。其原理是由接收信号衰减处的衰减量计算得到。三轴一旦确定,控制器就把它们传给主机。 表面声波触摸屏一个特点是抗暴,因为表面声波触摸屏的工作面是一层看不见、打不坏的声波能量,触摸屏的基层玻璃没有任何夹层和结构应力(表面声波触摸屏可以发展到直接做在CRT表面从而没有任何"屏幕"),因此非常抗暴力使用,适合公共场所。 表面声波第二个特点反应速度快,是所有触摸屏中反应速度最快的,使用时感觉很顺畅。 表面声波第三个特点是性能稳定,因为表面声波技术原理稳定,而表面声波触摸屏的控制器靠测量衰减时刻在时间轴上的位置来计算触摸位置,所以表面声波触摸屏非常稳定,精度也非常高,目前表面声波技术触摸屏的精度通常是4096×4096×256级力度。 表面声波触摸屏的第四个特点是控制卡能知道什么是尘土和水滴,什么是手指,有多少在触摸。因为:我们的手指触摸在4096×4096×256级力度的精度下,每秒48次的触摸数据不可能是纹丝不变的,而尘土或水滴就一点都不变,控制器发现一个"触摸"出现后纹丝不变超过三秒钟即自动识别为干扰物。 表面声波触摸屏第五个特点是它具有第三轴Z轴,也就是压力轴响应,这是因为用户触摸屏幕的力量越大,接收信号波形上的衰减缺口也就越宽越深。目前在所有触摸屏中只有声波触摸屏具有能感知触摸压力这个性能,有了这个功能,每个触摸点就不仅仅是有触摸和无触摸的两个简单状态,而是成为能感知力的一个模拟量值的开关了。这个功能非常有用,比如在多媒体信息查询软件中,一个按钮就能控制动画或者影像的播放速度。 表面声波触摸屏的缺点是触摸屏表面的灰尘和水滴也阻挡表面声波的传递,虽然聪明的控制卡能分辨出来,但尘土积累到一定程度,信号也就衰减得非常厉害,此时表面声波触摸屏变得迟钝甚至不工作,因此,表面声波触摸屏一方面推出防尘型触摸屏,一方面建议别忘了每年定期清洁触摸屏。 5.近场成像触摸屏 近场成像(NFI,NearFieldImaging)触摸屏的传感机构是中间有一层透明金属氧化物导电涂层的两块层压玻璃。在导电涂层上施加一个交流信号,从而在屏幕表面形成一个静电场。当有手指(带不带手套均可)或其他导体接触到传感器的时候,静电场就会受到干扰。而与之配套的影像处理控制器可以探测到这个干扰信号及其位置并把相应的坐标参数传给操作系统。 近场成像触摸屏非常耐用,灵敏度很好,可以在要求非常苛刻的环境中使用,也比较适用于无人值守的公众场合,但其不足之处是价格比较贵。 二、触摸屏的日常维护 由于技术上的局限性和环境适应能力较差,尤其是表面声波屏,屏幕上会由于水滴、灰尘等污染而无法正常使用,所以触摸屏幕也同普通机器一样需要定期保养维护。并且由于触摸屏是多种电器设备高度集成的触控一体机,所以在使用和维护时应注意以下的一些问题。 1)每天在开机之前,用干布擦拭屏幕。 2)水滴或饮料落在屏幕上,会使软件停止反应,这是由于水滴和手指具有相似的特性,需把水滴擦去。 3)触摸屏控制器能自动判断灰尘,但积尘太多会降低触摸屏的敏感性,只需用干布把屏幕擦拭干净。 4)应用玻璃清洁剂清洗触摸屏上的脏指印和油污。 5)严格按规程开、关电源,即开启电源的顺序是:显示器、音响、主机。关闭电源则以相反的顺序进行。 6)硬盘上产生大量临时文件,如果经常断点或者不退出Windows就直接关机,很快就会导致硬盘错误。因此,需要定期运行ScanDisk扫描硬盘错误,应用程序中最好能设置秘密方式退出应用程序和Windows再断电,例如:四角按规定次序点一下。 7)纯净的触摸屏程序是不需要鼠标光标的,光标只会使用户注意力不集中。 8)应选择足够应用程序使用的最简单的防鼠标模式,因为复杂的模式需要牺牲延时和系统资源。 9)在Windows中,启动较慢的应用程序时,用户有机会进入其他系统。解决的办法是修改SYSTEM.INI文件:将shell=progman.exe(Windows3.x下)或shell=Explorer.exe(Windows95上)直接改为.exe文件。但应用程序应能够直接退出Windows,否则系统无法退出。 10)视环境恶劣情况,定期打开机头清洁触摸屏的反射条纹和内表面。具体的方法是:在机内两侧打开盖板,可以找到松开扣住机头前部锁舌的机关,打开机关即可松开锁舌。抬起机头前部,可以看到触摸屏控制卡,拔下触摸屏电缆,向后退机头可卸下机头和触摸屏。仔细看清楚固定触摸屏的方法后,卸下触摸屏清洗,注意不要使用硬纸或硬布,不要划伤反射条纹。最后,按相反顺序和原结构将机头复原。 三、触摸屏常见故障解析 相信很多人在使用触摸屏时,都遇到触摸屏因出现故障而不能使用的情况。这主要是由于触摸屏是一种比较精密的设备,加之触摸屏多是面向大众开放使用的性质,其使用频率高、使用人员素质良莠不齐,从而造成其故障频繁出现,下面就为大家介绍触摸屏一些常见故障的解决与维护方法: 当触摸屏出现故障后,应首先检查控制卡供电是否正常,Windows驱动是否正常安装,然后检查是否完成了Windows下的触屏校准,“TouchscreenControl”中的参数是否正确,还需要检查串口是否正常和串口线是否连接正常。 下面通过一些实例来说明触摸屏故障的诊断处理方法。 1.触摸屏不准 [故障现象] 一台表面声波触摸屏,用手指触摸显示器屏幕的部位不能正常地完成对应的操作。 [故障分析处理] 这种现象可能是声波触摸屏在使用一段时间后,屏四周的反射条纹上面被灰尘覆盖,可用一块干的软布进行擦拭,然后断电、重新启动计算机并重新校准。还有可能是声波屏的反射条纹受到轻微破坏,如果遇到这种情况则将无法完全修复。 如果是电容触摸屏在下列情况下可运行屏幕校准程序:(开始--程序--MicrotouchTouchware) 1)第一次完成驱动软件的安装。 2)每次改变显示器的分辨率或显示模式后。 3)每次改变了显示的显示区域后。 4)每次调整了控制器的频率后。 5)每次光标与触摸点不能对应时。 校准后,校准后的数据被存放在控制器的寄存器内,所以每次启动系统后无需再校准屏幕。 2.触摸屏无响应 [故障现象] 一台触摸屏不能工作,触摸任何部位都无响应。 [故障分析处理] 首先检查各接线接口是否出现松动,然后检查串口及中断号是否有冲突,若有冲突,应调整资源,避开冲突。再检查触摸屏表面是否出现裂缝,如有裂缝应及时更换。还需要检查触摸屏表面是否有尘垢,若有,用软布进行清除。观察检查控制盒上的指示灯是否工作正常,正常时,指示灯为绿色,并且闪烁。 如果上面的部分均正常,可用替换法检查触摸屏,先替换控制盒,再替换触摸屏,最后替换主机。 3.触摸屏响应时间很长 [故障现象] 一台触摸屏,用手指触摸显示器屏幕后,需要较长的时间才有反应。 [故障分析处理] 这有可能是触摸屏上粘有移动的水滴,只需用一块干的软布进行擦拭即可。还有可能是主机档次太低,如时钟频率过低,如属于这种情况,最好能更换主机。 4.触摸屏局部无响应 [故障现象] 一台触摸屏,用手指触摸显示器屏幕后,局部地方无响应。 [故障分析处理] 这有可能是触摸屏反射条纹局部被覆盖,可用一块干的软布进行擦拭干净。也有可能是触摸屏反射条纹局部被硬物刮掉,将无法修复。 5.触摸屏正常但电脑不能操作 [故障现象] 一台触摸屏,经试验其本身一切正常,但接上主机后,电脑不能操作。 [故障分析处理] 这有可能是在主机启动装载触摸屏驱动程序之前,触摸屏控制卡接收到操作信号,只需重新断电后,再启动计算机即可。也有可能是触摸屏驱动程序版本过低,需要安装最新的驱动程序。 6.安装驱动程序后第一次启动触摸屏无响应 [故障现象] 一台触摸屏,安装驱动程序后第一次启动触摸屏便无响应。 [故障分析处理] 首先确认触摸屏线路连接是否正确,如不正确,应关机后正确地连接所有线路。然后检查主机中是否有设备与串口资源冲突,检查各硬件设备并调整它们,例如某些网卡安装后默认的IRQ为3,与COM2的IRQ冲突,此时应将网卡的IRQ改用空闲未用的IRQ。使用一段时间后触摸无反应 [故障现象] 一台触摸屏,开机后正常使用一段时间后便无反应。 [故障分析处理] 1)检查在Wlndows9x的“显示器节能设置”中是否设置了关闭硬盘。方法是在桌面单击鼠标右键,选择“属性”命令,再从对话框中选择“屏幕保护程序”选项卡,单击“设置”按钮,将参数设置为除“电源方案”为“始终打开”外,其余均为“从不”。 2)某些应用场合,由于接地性能*佳,会因为控制盒外壳布满了大量的静电,从而影响控制盒内部的工作电场,导致触摸逐渐失效。此时用一根导线将控制盒外壳接地,重新启动即可。 3)由于表面声波触摸屏工作时在触摸屏的表面布满了声波,如果长期不擦触摸屏,导致灰尘积累过多,阻挡了波的反射条纹,会造成触摸屏不能正常工作。对于触摸显示器可用干净的名片或纸币透过显示器前罩与触摸屏的缝隙轻轻将四周反射条纹上的灰尘擦去,然后重新启动计算机。对于触摸一体机可打开显示器的前罩,用干净的毛巾将四周反射条纹上的灰尘擦去,然后再重新启动计算机。 4)许多触摸一体机触摸屏控制盒采用从一体机电源取电的方式而非从主机取电,所以还应检查一体机电源5V输出是否正确,有时瞬间电流过大,致使熔丝被烧,此时需更换熔丝。 8.触摸屏点击精度下降 [故障现象] 一台触摸屏,其点击精度下降,光标很难定位。 [故障分析处理] 1)运行触摸屏校准程序.(开始--设置--控制面板--声波屏---Caliberate按钮)。 2)如果是新购进的触屏,请试着将驱动删掉,然后将主机断电5秒钟开机重新装驱动。 3)如果上面的办法不行,则可能是声波屏在运输过程中的反射条纹受到轻微破坏,无法完全修复,你可以反方向(相对与鼠标偏离的方向)等距离偏离校准靶心进行定位。 4)如果声波屏在使用一段时间后不准,则可能是屏四周的反射条纹或换能器上面被灰尘覆盖,如果您使用的是我公司KA型机柜,您可以打开上盖用一块干的软布蘸工业酒精或玻璃清洗液清洁其表面,再重新运行系统,注意左上,右上,右下的换能器不能损坏.然后断电重新启动计算机并重新校准。 5)触摸屏表面有水滴或其它软的东西粘在表面,触摸屏误判有手触摸造成表面声波屏不准,将其清除即可。 9.触摸屏不能校准 [故障分析处理] 1)如果您使用的是联想的主机,它里面预装MOUSEWARE软件与触摸屏驱动冲突,请删除此软件重新启动运行校准程序。 2)有可能是在主机启动装载触摸屏驱动程序之前,触摸屏控制卡接收到操作信号,请断电重新启动计算机并重新校准。 3)可能是触摸屏驱动安装异常,请删掉驱动重新安装。(从控制面板添加删除程序里面删除。) 4)有可能是声波屏在使用一段时间后,屏四周的反射条纹上面被大量的灰尘覆盖导致不能进行校准,如果您使用的是我公司KA型机柜您可以打开上盖用一块干的软布进行擦拭,注意左上,右上,右下的换能器不能损坏.启动计算机并校准。 9.鼠标一直停留在触摸屏的某一点上 [故障分析处理] 出现这种情况是因为电阻屏的触摸区域(电阻屏表面分为触摸区域和非触摸区域两部分,点击非触摸区域是没有什么反应的)被显示器外壳或机柜外壳压住了,相当于某一点一直被触摸。如果是机柜外壳压住触摸区域您可以将机柜和显示器屏幕之间的距离调大一点,如果是显示器外壳压住触摸区域您可以试着将显示器外壳的螺丝拧松一点试一下。 10.触摸屏工作不稳定 [故障现象] 一台触摸屏,其工作极不稳定,有时能正常点击,有时却无反应。 [故障分析处理] 针对这种现象,应着重检查各接线接口是否出现松动,串口及中断号是否有冲突
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