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Comment fonctionnent les écrans tactiles sensibles?

Comment fonctionnent les écrans tactiles sensibles?

May 04, 2017

Les écrans tactiles ont utilisé une variété de techniques au cours des deux dernières décennies pour détecter le placement d'un doigt sur un écran, allant de la détection mécanique, optique et électrique. Les écrans tactiles électriques capacitifs d'aujourd'hui se sont révélés être le moyen le plus polyvalent et le plus efficace de détecter le contact humain.

Un condensateur est un circuit électrique qui, sous sa forme la plus simple, est composé de deux électrodes conductrices séparées par un espace isolant. Un courant continu (CC) d'électricité ne peut pas chevaucher cet espace, mais un courant alternatif (AC) peut induire une charge à s'écouler d'un côté à l'autre. La surface d'un écran tactile est recouverte d'une grille d'électrodes. Chaque fois que notre doigt se repose, un contact capacitif est formé et le courant alternatif généré à l'intérieur du dispositif induit un courant correspondant dans notre corps, ce qui permet de couvrir l'espace et de compléter le circuit.

«Les êtres humains sont de bons conducteurs», explique Neil Gershenfeld, directeur du Centre Mitsur pour les Bits et les Atom, afin d'utiliser nos doigts pour fermer un circuit électrique, il est très facile de détecter le contact humain avec une grande fidélité. Si un emplacement de grille sur l'écran tactile détecte le courant alternatif, "il doit y avoir un chemin de retour [électrique]", explique Gershenfeld. Pour un écran tactile sur un périphérique de poche tel qu'un téléphone intelligent, "vous le tenez par l'autre main", et cela complète la boucle électrique à l'arrière de l'appareil, qui est relié électriquement. Si l'écran tactile fait partie d'une installation, comme un guichet automatique, une partie de notre corps est probablement en contact avec un sol électrique. "Il est très difficile (pour nos corps) d'éviter de faire un contact au sol", souligne Gershenfeld, ce qui garantit pratiquement que les humains (ou leurs doigts) peuvent fermer une boucle électrique pour les écrans capacitifs.

Si cela semble alarmant d'avoir l'électricité traversant votre corps, ne vous inquiétez pas. Les courants de courant alternatif dans les écrans tactiles sont à des niveaux de conductivité naturelle dans notre corps, et la véritable révolution et l'utilité des écrans tactiles modernes résident dans la rapidité de leurs réponses. "Le héros déconseillé est le microcontrôleur", note Gershenfeld. Derrière chaque électrode sur une grille tactile se trouve «un microcontrôleur intégré qui a une vitesse de pointe de nanosecondes». C'est ce temps de réponse rapide qui permet aux smartphones modernes d'avoir une interaction aussi fluide avec le contact humain, et c'est ce progrès qui a stimulé l'attrait croissant Des écrans tactiles ces dernières années.

La détection capacitive a conduit à de nouvelles innovations inattendues, telles que le capteur de pointe utilisé dans les systèmes de sécurité automobile pour les voitures pour détecter l'emplacement de leurs occupants, commercialisé à partir du laboratoire de Gershenfeld et basé sur une sorte d'imagerie, qui utilise des champs électriques. Avec un peu de coopération entre l'homme et la machine, les écrans tactiles ont ouvert les portes à une foule de nouvelles technologies interactives.