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Resistive Touchpanels

Auslaufmodell oder sinnvolle Alternative?

16. Juli 2015, 10:34 Uhr | Ralf Higgelke

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Aufbau und Vorteile eines resistiven Touchpanels

Ein resistives Touchpanel besteht im Wesentlichen aus zwei unterschiedlich starken Trägerplatten, ITO-Beschichtungen und Abstandshaltern, den sogenannten »Spacer Dots« (Bild 2). Die Trägerplatten werden mit leitfähigem, aber widerstandsbehafteten ITO beschichtet. Die Dicke der Beschichtung ist dabei über die Fläche nicht gleich, sondern nimmt in deren Verlauf von der einen zur anderen Seite linear ab. In Verlaufsrichtung der ITO-Schicht werden jeweils an den gegenüberliegenden Enden Elektroden aufgebracht. Die Entfernung zum Einspeisepunkt an einer bestimmten Stelle der Fläche bestimmt dabei einen punktuellen Widerstand. Die beiden Trägerplatten werden um 90° verdreht aufeinander gesetzt, mit den Spacer-Dots auf Abstand gehalten und verklebt. Dadurch verläuft die Dicke der Beschichtung der einen Trägerplatte in X-Richtung und auf der anderen in Y-Richtung. Die mechanisch stabilere Platte besteht meist aus optischem Glas und bildet die Unterseite des Touchpanels. Für die Oberseite wird im Normalfall eine dünne und flexible Kunststoffplatte verwendet, jedoch kann die Oberseite auch aus einem extrem dünnen optischen Glas gefertigt werden.

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An beide ITO-Schichten wird abwechselnd eine elektrische Spannung angelegt. Die jeweils nicht mit Spannung beaufschlagte Schicht dient dabei als Sensor. Durch mechanischen Druck auf die flexible Oberseite des resistiven Touchpanels wird der Abstand der beiden Schichten überwunden und es entsteht ein Kontaktpunkt. Die Positionsbestimmung erfolgt über die Elektroden der jeweils gegenüberliegenden Schicht durch Messen der Spannung an dem Kontaktpunkt. Für die Bestimmung der X-Koordinate wird also die am Kontaktpunkt vorliegende Spannung über die Elektroden der in Y-Richtung orientierten ITO-Schicht gemessen. Dementsprechend wird für die Y-Koordinate die vorliegende Spannung an den Elektroden der in X-Richtung orientierten ITO-Schicht gemessen. Im letzten Schritt wird der Quotient aus der abgegriffenen Spannung auf der Messschicht U_m und der angelegten Spannung U_g errechnet (Bild 3).

Vorteile des resistiven Touchpanels

Durch ihre Funktionsweise sind resistive Touchpanels immun gegen elektrisches Rauschen und damit verbundenen Fehleingaben. Darüber hinaus ist die Technik langzeiterprobt und hat sich im industriellen Umfeld als zuverlässig erwiesen. Durch den Einsatz von optischem Glas für die Oberseite des Panels können auch Forderungen aus der Medizintechnik erfüllt werden. Dabei ändert sich der Kraftaufwand zum Auslösen der Eingabe nicht.

Auch komplexere Funktionen, die eher intuitiv CTPs zugeschrieben werden, lassen sich mit resistiven Touchpanels realisieren. Dazu zählt zum Beispiel eine einfache Slide-Funktion. So können die ermittelten X/Y-Koordinaten zum Beispiel in einer Interrupt-Routine alle 50 ms bewertet werden. Mithilfe einfacher Vektorgleichungen und wenigen Zeilen Quellcode lassen sich dann sowohl Richtung als auch Geschwindigkeit ermitteln. Anzumerken ist an dieser Stelle, dass auch kapazitive Touchpanels Funktionen wie Sliden oder Bilddrehung nicht zwingend nativ beherrschen. Dafür müssen entweder höherwertige Auswerte-ICs auf dem Panel zum Einsatz kommen oder ebenfalls Softwareroutinen in der Applikation geschrieben werden, um die Eingaben entsprechend zu bewerten.

Schlussendlich sollte bei der Evaluierung des Einsatzes eines Touchpanels immer der Zusatznutzen, den bestimmte Features bieten, vor dem Hintergrund der zu erwartenden Risiken und Kosten abgewogen werden, um zu einer ökonomisch sinnvollen Entscheidung zu gelangen.