電容式觸控螢幕是否過度推崇為適合工業環境?

觸控螢幕技術徹底改變作業人員在工廠和工業場所中與複雜機器的互動方式。

智慧型手機和平板裝置具有精準且直觀的介面,製造商受此啟發,在廠區採用電容式觸控螢幕 (圖 1) 複製這種容易使用的體驗。但電容式顯示器能滿足工業環境的需求嗎?

圖 1:Seeed Studio reTerminal 具有 5 吋 IPS 電容式多點觸控螢幕,解析度為 1280 x 720。(圖片來源:Seeed Studio)

廠區作業人員戴著手套時,電容式觸控螢幕無法反應,顯現出消費者設計與工業現實之間的差距。

廠區作業人員戴著手套無法記錄輸入,可能導致嚴重的後果。這包括工作流程中斷、關鍵任務延遲回應,甚至可能會對時間敏感作業造成安全風險。

電容式介面也會有電磁干擾的問題。電磁雜訊普遍存在於工廠環境中,其干擾程度可能會導致響應不一致並進一步降低準確度。

儘管電容式技術可提供更優良的使用者互動,但在潮濕、化學物質暴露、溫度波動等極端操作條件下表現不佳,需思考是否適用於工業應用。

此外,在食品加工廠和製造工廠等地,這些螢幕經常暴露在惡劣條件中,會增加固有的限制。基於以上這些挑戰,許多產業轉用更強大、更具成本效益的替代方案。

電阻式觸控案例

電阻式觸控螢幕 (圖 2) 偵測施加於介面的壓力。此設計由撓性外層和剛性內層所組成,兩層均塗有導電材料,並由填充絕緣墊片的薄間隙隔開。

圖 2:NKK Switches 電阻式觸控螢幕具有 RS232 和 USB 通訊介面。(圖片來源:NKK Switches)

無論是用手指還是觸控筆施加壓力,均可讓兩層接觸,因此即使作業人員戴著手套,也可導通電路。雖然電阻式觸控螢幕具有不錯的準確度,但無法提供與電容式觸控螢幕同等的精密度。

在工業環境中,電阻式觸控螢幕具有防水、防塵,以及在某些情況下防化學物質的能力。相較於電容式螢幕,其製造成本更低,因此適合需要大螢幕的應用。

然而,電阻式觸控也有其缺點。其精密度有限且無法支援多點觸控手勢,限制其在進階互動場所的運用。製造商正在增強電容技術,以因應需要兼具耐用性和更高準確度的耐用型解決方案之應用。

耐用型電容式介面

製造商正投入開發耐用型投射電容式 (PCAP) 觸控螢幕,結合現有技術的優勢與提升的耐用性和抗外部干擾能力。這些螢幕的絕緣層塗佈透明導體,有助於減輕電磁干擾引起的電容雜訊。

耐用的 PCAP 觸控螢幕 (圖 3) 專為嚴峻條件所設計,可防刮損,即使暴露在污垢、灰塵、油脂、水中也能保持可靠的效能。能同時識別多重觸控點,針對用於控制機器和資料存取的動態應用,提供所需之多點觸控輸入功能。

圖 3:Schurter Incorporated 觸控套件,含電容式觸控螢幕,具有-10°C 至 +70°C 的寬廣工作溫度。(圖片來源:Schurter Incorporated)

具備升級的光學效能,確保整合到平板裝置和工業顯示器時,具有高透射率和清晰的視覺效果。

PCAP 觸控螢幕除了更耐用,還能耐受各種溫度變化。因此,可以部署在建築工地、戶外遠端裝置、遠端監控設置、物流作業。

結論

我們無法直接回答電容式觸控螢幕是否過度推崇為適合工業環境。在消費型多點觸控電容式介面、低成本電阻式觸控螢幕,以及更先進的 PCAP 之間的選擇,取決於操作時是否會戴手套,或是有暴露在潮濕和化學物質中的特定要求。

關於作者

More posts by Abhishek Jadhav
 TechForum

Have questions or comments? Continue the conversation on TechForum, Digi-Key's online community and technical resource.

Visit TechForum