Сланбекова А.Е., Тұрсынғалиева Г.Н., Каменова Ш.К

Е.А. Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университеті, Қазақстан

Сенсорлы экрандардың ерекшеліктері мен жұмыс істеу принциптері

Электронды технологияның қарқынды дамуы, оларды пайдалану аймағының ұлғаюы адам мен машинаның қарым-қатынасын жеңілдетуді талап етуде.

Орындаушы құрал – компьютерге ақпаратты енгізудің дәстүрлі құрылғыларына пернетақта және «тышқан» (трекбол) жатады. Бұл құралдармен қолданбалы программаларда, графикамен жұмыс істеуге және мәтін енгізгенде қолдануға біз дағдыланғанбыз. Алайда, кейбір жағдайларда осы құралдарды пайдалану қиынға соғады. Мысалы, вокзалдағы анықтамалық құралдармен мамандандырылмаған адамдар пайдаланады.

Бұл жағдайда тышқан мен пернетақтаны қолдану тиімсіз әрі ыңғайсыз. Себебі, осы енгізу құрылғыларын қолдану пайдаланушыдан бірқатар білімдер мен дағдыларды талап етеді. Мысалда айтылған мәселелерді көптеген салаларда да елестету мүмкін емес: хирургияда, электростанциядағы оператордың қызметінде, орталықтандырылған халыққа қызмет көрсету мекемелерінде және т.с.с.

Сенсорлық экрандарды қолдану осындай бірқатар мәселелерді шешуге мүмкіндік беретіні бізге анық. Осы орайда, сенсорлық экранның жұмыс істеу принциптері мен ерекшеліктеріне назар аударған жөн .

Сенсорлық экран (Touch Screen) – көрсету құрылғысының экранына бекітілетін және жанасу нүктесінің координаттарын анықтау функциясын атқаратын арнайы құрылғы. Кез-келген сенсорлық экранды функционалдық жағынан үш бөлікке бөлуге болады: сенсор (арнайы панель немесе датчик), панельді басқаратын және жанасу нүктесінің координаттарын есептеуге дайындайтын контроллер, контроллерден келген деректерді өңдейтін қажетті программа – драйвер.

Сенсорлы экрандар бірнеше түрге бөлінеді: матрицалық, көлемді, проекциялық – көлемдік, жоғары акустикалық толқындағы, оптикалық, тензометрикалық, индукциялық сенсорлы экрандар.

Матрицалық сенсорлы экрандардың конструкциясы резистивтілікке сәйкес, бірақ шегіне дейін оңайлатылған. Шыныға горизонталь, мембранаға – вертикаль жалғастырушылар қосылған.

Экранға әсер еткен кезде жалғастырушылар жанасады. Контроллер қандай жалғастыруышар тоқтап қалғандығын анықтайды, және микропроцессорға сәйкес координаттарын береді.

Оның ерекшеліктері келесідей: өте төмен нақтылыққа ие, интерфейстің элементтерін аналық экранның бөлшектеріне қарай арнайы орналастыруға тура келеді, қарапайым және арзан. Көбінесе аналық экрандар жолдар бойынша қарастырылады (түйіндеме матрицасына сәйкес); бұл мультитачты дұрыстауға мүмкіндік береді. Резистивтілермен біртіндеп алмастырылады.

Көлемді сенсорлы экрандар көлемді(немесе жоғарғы-көлемді) экран үлкен көлемдік затты ауыспалы ток өткізеді деген тұжырымға сүйенеді (1 - сурет).

1 - сурет. Көлемді сенсорлы экранның әсер ету принципі

Көлемді сенсорлы экран жалғастырушы материалмен жабылған шыны панель болып табылады. Экран бұрыштарында орналасқан электродтар үлкен емес ауыспалы қысыммен жалғастырушы қабатқа әсер етеді (барлық бұрыштар үшін бірдей). Саусақпен немесе басқа өткізуші құралмен экранға әсер еткен кезде токтың өтуі пайда болады. Электродқа саусақ неғұрлым жақын болған сайын, соғұрлым экранның қарсыласуы аз болады, бұл ток күші үлкен екенін көрсетеді. Ток барлық төрт бұрышта датчиктармен кірістіріледі және әсер ету нүктелерін анықтайтын контроллерге беріледі.

Көлемді экрандардың өте ертедегі нұсқаларында тұрақты ток қолданылған – бұл конструкцияны жеңілдетеді, бірақ қолданушының жермен нашар байланысында қосылмаушылыққа әкеледі.

Көлемді сенсорлы экрандар қолайлы (200 млн нұсқау мөлшерінде), сұйықтықты өткізбейді және катты ластануға өте жақсы шыдайды. Мөлдірлік 90 % деңгейде. Дегенмен, жалғастырушы қабықшасы али де жұқа. Сондықтан көлемді экрандар күзетілетін жерлерде орнатылған автоматтарда кеңінен қолданылады. Қолғап киген қолға әсері жоқ.

Проекциялық – көлемдік сенсорлы экранның ішкі жағында электродтар торы жасалған. Электрод адамның денесімен бірге конденсатор құрайды; электроника бұл конденсатордың сиымдылығын өлшейді (тоқтың импульсін береді).

2 - сурет. Проекті сиымды экранның әрекет принципі

Мұндай экрандардың мөлдірлігі 90 %, температуралық диапазоны өте кең. Көп өмір сүреді (аз орынды, саусақпен басуды реттейді). ПСЭ де 18 мм дейін қалыңдығы бар шыны қолданылады, ол қатты соққыдан қорғайды. Ол қатты ластануға шыдайды, сондықтан далаға қойылатын автоматтарда қолданылады. Қолғап киген саусақтада жұмыс істейді.

Қауырсын мен қолдың басқанын айыра алады. Кейбір модельдерінде мультитач бар. Сондықтан бұл технология тачпадтар мен мултьтач экрандарда қолданылады.

Сиымды және проекционды сиымды экран терминдерін көп жағдайларда шатастырады. iPhone экраны проекционды сиымды экран болып табылады.

Жоғары акустикалық толқындағы сенсорлы экрандарда ультрадыбысты толқындар пайда болады. Экранға қол тигізгенде дыбыстардың өту мінездемесі өзгеріп, көрсеткіштермен бақыланады.

Шекті биік мөлдірлік кезінде ешқандай электродтарды (ондай электродтар керек емес; ультра дыбысты экранда қосуға болады) тікелей қыздырмалауға болады. Басуларды сезеді. Мықты сенімділік, затқа (қауырсын, карточкаға), сорып алатын ультрадыбысқа әрекет етпейді. Кез келген бөтен зат (мысалы, жабыстырылған күйіс) экранның жұмысын толық блоктайды. Сондықтан ондай қалқалар тек қана қорғалатын бөлмеде қолданады.

Инфрақызыл сенсор панелдер жұмысының қағидасы қарапайым - көлденең және тік инфрақызыл сәулелермен құрастырған тор, кез келген затқа мониторға жанасуда бөлінеді. Контроллер сәуле үзілген орынды анықтайды.

Инфрақызыл сенсорлы экрандары кірден қорқады, сол себепті суреттің сапасы маңызды жерде қолданылады. Қарапайымдылығы мен қайта қалпына келмеуінен ол әскери жерлерде қолданысқа ие.

Оптикалық сенсорлы экрандар шыны панелі инфрақызыл жарықпен қамтылған. Шеттері «шыны-ауа» толық ішкі айнадағы бейнесі шығады, «шыны-зат» жарық түсі баяулайды.

Қолмен немесе басқа құрылғымен басқанды ажыратуға рұқсат береді. Мультитач - тың болу ерекшелігімен. Бұндай технологиялардың болуы жылдан жылға жоғары сенсорлы экран шығаруға тіптен сынып тақтасындай шығаруға мүмкіндік береді.

Тензометрикалық сенсорлы экрандар. Экран деформациясына әсер етеді. Экраннның тензометриялық дәлдігі жоқ, бірақ вандализмді өте жақсы ұстайды. Қолданылу аймағы: банкоматтар, билет автоматтары және т.б. көшеде орналасқан құрылғылар.

Индукциялық сенсорлы экран - бұл қалыптасқан экраны бар графикалық планшет. Бұндай экрандар тек арнайы қаламсаптарға ғана әсер етеді.

Қорыта айтқанда, сенсорлық экран – жарық қаламұшының әр түрлі мүмкіндіктерін қамтитын құрылғы. Ол арқылы экранға жақындатып кескінді қозғауға болады, сондай-ақ компьютерге кейбір орындауға арналған командаларды беруге болады. Сондай-ақ, сенсорлы экрандар - смартфондардың басты жетістігі.

Сенсорлы экраны бар құрылғымен (мысалы, планшетті компьютер) жұмыс істеу жаңа заман талабы. Адамзаттың ақылды машина мен ғаламторды меңгеруі жұмысты да жеңілдетеді.

Әдебиеттер тізімі:

1. Хорошевский В.Г. Архитектура вычислительных систем: Учеб. пособие. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. — 520 с.

2. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем Учебник / Н.В. Максимов, Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - 4-e изд., перераб. и доп. - ил. - (Профессиональное образование)., (Гриф).