W świecie technologii dotykowych wybór między cztero- a pięcioprzewodowymi rezystancyjnymi ekranami dotykowymi odgrywa istotną rolę. Oba rodzaje ekranów mogą pełnić różne role w urządzeniach elektronicznych, ale różnią się one w budowie, funkcjonalności i przydatności do określonych zadań.
Ekrany czteroprzewodowe są zasadniczo ekonomiczniejsze i sprawdzają się w prostszych funkcjach, podczas gdy pięcioprzewodowe ekrany dotykowe są bardziej trwałe i precyzyjne, co czyni je lepiej przystosowanymi do intensywnego użytkowania. Z tych względów wybór odpowiedniego rozwiązania jest uzależniony od wymagań konkretnego projektu.
W niniejszym artykule przedstawimy porównanie cztero- i pięcioprzewodowych rezystancyjnych ekranów dotykowych, skupiając się na ich mocnych i słabych stronach, a także optymalnych zastosowaniach.
Podobieństwa
Przed omówieniem różnic między tymi dwiema technologiami, warto najpierw zrozumieć, w jak wielu względach są one podobne.
Podstawowa konstrukcja
Rezystancyjny ekran dotykowy (obu typów) składa się z czterech warstw. Zawiera on dwie główne warstwy: stabilną warstwę dolną wykonaną ze szkła oraz elastyczną warstwę górną z polietylenu (PET). Strona wierzchnia dolnej warstwy szklanej i spodnia górnej warstwy PET są pokrywane związkiem metali nazywanym tlenkiem indowo-cynowym (ITO).
Na powierzchni powłoki rezystywnej na warstwie szklanej rozmieszczone są podkładki dystansowe, które mają zapobiegać przypadkowemu stykowi powłok ITO i błędnemu zarejestrowaniu dotyku. Po naciśnięciu ekranu przez użytkownika warstwa górna styka się z dolną, co powoduje zarejestrowanie sygnału.
Obsługa wielodotykowa
Ze względu na prostą konstrukcję i sposób pomiaru sygnałów dotykowych (o którym napiszemy później), zarówno cztero- jak i pięcioprzewodowe wyświetlacze nie są w pełni przystosowane do sterowania wielodotykowego. Współcześnie w wyświetlaczach pięcioprzewodowych istnieją sposoby wdrożenia obsługi dwudotykowej, aby umożliwić wykonywanie gestów ściskania i powiększenia, ale jest to maksymalny zakres rozwoju schematu sterowania. Jeśli chodzi o sterowanie wielodotykowe, znacznie wszechstronniejszym rozwiązaniem są pojemnościowe ekrany dotykowe.
Różnice
Mimo podobieństw w podstawowej mechanice działania, istnieją wyraźne różnice między tymi technologiami.
Mechanika
Pierwszą różnicą między tymi dwoma typami rezystancyjnych ekranów dotykowych jest ilość przewodów, która wpływa na ich cechy użytkowe.
Ekrany czteroprzewodowe to najprostsze rezystancyjne ekrany dotykowe. Zawierają one po dwa przewody podłączone z lewej strony do górnej warstwy PET oraz dwa przewody biegnące z prawej strony. Dolna warstwa szkła zawiera po dwa przewody po stronie spodniej i wierzchniej. Poszczególne przewody oznacza się jako X+ (lewy), X- (prawy), Y+ (górny) i Y- (dolny). Jednostajny, jednokierunkowy gradient napięcia jest doprowadzany do powłoki ITO na warstwie górnej.
Przykładowo, gradient napięcia na warstwie górnej może być przedstawiony następująco: do lewego przewodu (X+) doprowadzane jest 5 V, a do prawego (X-) 0 V. W momencie styku górnej i dolnej warstwy napięcie pomierzone w środkowym punkcie ekranu wyniosłoby 2,5 V. W takim przypadku układ odczytałby współrzędną x jako znajdującą się na samym środku ekranu. Następnie proces jest powtarzany dla współrzędnej y (przy pomocy przewodów Y+ i Y-). Sekwencja doprowadzania napięcia może być również odwrócona w zależności od specyfiki układu.
Pięcioprzewodowe ekrany dotykowe są skonstruowane inaczej i zawierają cztery przewody poprowadzone po obwodzie warstwy dolnej, które są połączone z narożnymi elektrodami, a także piąty przewód biegnący wzdłuż warstwy górnej. Takie rozwiązanie sprawia, że współrzędne x i y punktu styku mierzone są na warstwie dolnej.
Jeśli chodzi o sposób obsługi, omawiane typy ekranów nie różnią się w żaden sposób, nawet jeśli odmienne mechanizmy działania wpływają na ich cechy użytkowe.
Trwałość i dokładność
Jednym z największych mankamentów czteroprzewodowych ekranów dotykowych jest degradacja górnej powłoki ITO pod wpływem długotrwałego użytkowania. Oznacza to, że ekrany czteroprzewodowe zużywają się szybciej, a procesowi temu towarzyszy spadek ich parametrów technicznych.
Jako że pięcioprzewodowe ekrany dotykowe dokonują pomiaru punktu styku na warstwie dolnej, unikają one tego problemu, przez co charakteryzują się większą wytrzymałością i precyzją przy długotrwałym użytkowaniu.
Warto jednak zwrócić uwagę, że wytrzymałość mechaniczna i środowiskowa powłok ITO wzrosła również znacząco na przestrzeni lat, w związku z czym różnice jakościowe między tymi dwoma typami ekranów dotykowych nie są już aż tak drastyczne.
Cena
Poza różnicami w technologii i wydajności ekranów różnią się one także w kwestii ceny. Czteroprzewodowe ekrany dotykowe są powszechnie uważane za najbardziej ekonomiczne. Z drugiej strony, mimo wyższych kosztów, ekrany pięcioprzewodowe są trwalsze i bardziej niezawodne.
Który ekran dotykowy jest lepszy?
Wybór odpowiedniego ekranu dotykowego zależy przede wszystkim od indywidualnych wymagań.
Czteroprzewodowe ekrany dotykowe są bardziej ekonomiczne i często łatwiejsze do integracji z systemami elektronicznymi. Z drugiej strony, są one również bardziej podatne na zużycie i generalnie mogą wymagać wymiany szybciej niż inne typy. Z tego względu czteroprzewodowe ekrany dotykowe sprawdzają się doskonale w mniej zaawansowanej elektronice użytkowej, prostych terminalach w punktach sprzedaży i informacji, a także w kioskach.
Pięcioprzewodowe ekrany dotykowe są natomiast droższe do wdrożenia, ale oferują w zamian większą trwałość i precyzję. Ich wydłużona żywotność nie wiąże się też ze spadkiem wartości użytkowej na przestrzeni lat.
Mimo wszystko warto zaznaczyć, że w dzisiejszych czasach rezystancyjne ekrany dotykowe (zarówno cztero- jak i pięcioprzewodowe) nie są normą w branży. Znacznie większą popularnością cieszą się pojemnościowe ekrany dotykowe, które oferują szereg dodatkowych atutów w porównaniu do ekranów rezystancyjnych, w tym sterowanie wielodotykowe, wolniejsze tempo zużycia oraz większą czułość.
