Welche Touchscreen-Technologien gibt es?

Beim Wort "Touchscreen" denken die meisten Menschen an Smartphones, Tablets oder Spielkonsolen. Weniger bekannt ist jedoch, dass berührungsempfindliche Displays auch in Industrie-PCs zunehmend Verbreitung finden.

Sie bieten vielfältige, neuartige Möglichkeiten: Es ist möglich, Informationen benutzerfreundlich und interaktiv darzustellen, zum Beispiel durch Zoom oder Multi-Touch-Funktionen. In der Prozessvisualisierung können die Kontrollgrößen so besonders einfach überwacht und verändert werden.

Zudem ist es möglich, Betriebsdaten und Maschinendaten durch die intuitive Bedienung benutzerfreundlich zu verwalten oder anzusehen. Auch in der Anlagensteuerung und Fertigungsmesstechnik lassen sich berührungsempfindliche Displays nutzen, durch die vereinfachte Bedienung wird ein fehlerfreies und schnelles Arbeiten ermöglicht. Es kommen dabei verschiedene Touchscreen-Technologien zum Einsatz, jede hat verschiedene Vor- und Nachteile.

Analog-resistive Touchscreens

Ein Touchscreen, der analog resistiv arbeitet, besteht aus zwei elektrisch leitfähigen Schichten, die von kleinen Abstandshaltern getrennt werden. An einer dieser Schichten liegt zudem eine Spannung an, die zu beiden Seiten hin gleichmäßig abfällt. Bei Druck auf die obere Schicht entsteht ein Verbindungspunkt, so verändert sich die Spannung an den Rändern des Displays. Es erfolgen zwei Messungen in horizontaler und vertikaler Richtung, aus den gemessenen Daten werden dann die Koordinaten des Berührungspunktes berechnet.

Das hat den Vorteil, dass sich solche Touchscreens von allen Eingabegeräten bedienen lassen, da sie nur auf Druck reagieren. Es ist also auch möglich, einen Stift zu nutzen oder bei der Nutzung einen Handschuh zu tragen, was besonders in Industriebetrieben von Vorteil ist. Zudem sind solche Displays unempfindlich gegenüber Störfaktoren wie Spritzwasser oder Staub. Allerdings verschleißen Touchscreens, die analog resistiv funktionieren, aufgrund der hohen mechanischen Belastung schneller als andere Touchscreens und haben so eine kürzere Lebensdauer.

Infrarot Touchscreens

Infrarot Touchscreens arbeiten mit einer Infrarot-Matrix aus Fotodetektoren und Leuchtdioden. Diese sind jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Bildschirms befestigt. Die Leuchtdioden senden beim Betrieb des Touchscreens einen Infrarot-Strahl aus, der auf den entgegengesetzt angebrachten Fotodetektor trifft. Wenn ein Finger oder Stift nun den Strahl unterbricht, trifft dieser nicht mehr auf den Fotodetektor. So wird die Berührung erkannt und die Berührungsposition berechnet.

Bei dieser Technologie ist es möglich, den Bildschirm mit einer Schutzscheibe zu sichern, wenn sich die Infrarot-Matrix über der Scheibe befindet. So können Industrie-PCs vor Beschädigungen geschützt werden, auch die Nutzung bei Vibration, Stößen und im erweiterten Temperaturbereich ist möglich. Des Weiteren kann der Bildschirm mit Fingern, Handschuhen und Gegenständen bedient werden. Außerdem kann die Technologie auch bei sehr großen Displays eingesetzt werden.

Allerdings sind Infrarot-Systeme störanfällig, da sie unbeabsichtigt ausgelöst werden können, zum Beispiel durch vorbeifliegende Insekten.

Projected Capacitive Touch Technologie

Ein Touchscreen mit der Projected Capacitive Touch Technologie besteht aus zwei voneinander isolierten Ebenen mit einem leitfähigen Muster in Streifen- oder Rautenform ist.

Touchscreen-in-der-IndustrieAn dieses Muster wird eine Spannung angelegt, sodass ein elektromagnetisches Feld entsteht. Wenn ein Finger oder ein anderes leitendes Objekt nun den Bildschirm berührt und damit in das elektromagnetische Feld eindringt, entsteht eine Störung. Diese lässt sich als Veränderung der elektrischen Kapazität an einem Knotenpunkt im Muster messen. So kann die Position der Berührung berechnet werden.

Diese Technologie hat den Vorteil, dass mehrere simultane Berührungen oder auch Gesten wie zum Beispiel Wischen erkannt werden können, so ist eine besonders intuitive Bedienung möglich. Ein solches Display arbeitet sehr präzise und kommt deshalb auch in den meisten modernen Smartphones zum Einsatz. Zudem befindet sich das leitfähige Muster hinter der Scheibe, da das elektromagnetische Feld durch den Bildschirm "hindurchprojiziert" wird, so verschleißt die Sensortechnik kaum und ist sehr lange nutzbar.

Allerdings lässt sich das Display nicht in Handschuhen bedienen, da es nur auf leitende Gegenstände reagiert. Zudem ist es sehr empfindlich gegenüber Störfaktoren wie Feuchtigkeit oder Staub.

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