Industrielle Touchscreen-Monitore: Einsteiger-Leitfaden zu robusten Open-Frame-Displays

Industrielle Touchscreen-Monitore werden als Open-Frame-Touchscreen-Displays oder Open-Frame-Monitore bezeichnet. Das Gerät besteht typischerweise aus einem Metallrahmen, der die Internals des Monitors und den LCD-Bildschirm ohne Gehäuse oder Blende enthält. Ein kritisches Merkmal industrieller Touchscreen-Displays ist, dass sie aus Industriequalitäts-Materialien konstruiert sind. Diese halten in der Regel viel länger und sind weitaus robuster als Consumer-Geräte.

Welche Anwendungen gibt es für einen Touchscreen-Monitor für den industriellen Einsatz?

Industrielle Touchscreen-Monitore sind für schwere Geräte und ständigen Einsatz durch Personal konzipiert. Beispielsweise in CNC-Maschinen für den kommerziellen Einsatz. Sie werden in diesen Umgebungen kontinuierlich getestet, wo sie rauen Betriebsbedingungen standhalten müssen, um funktionsfähig zu bleiben.

Ein interaktiver Kiosk ist ein weiteres Beispiel für industrielle Touchscreens, die in rauer Umgebung eingesetzt werden können. Industrielle Touchscreen-Displays sind in Kiosks verbaut, um kontinuierlicher menschlicher Nutzung standzuhalten. Ein Touchscreen-Display für den kommerziellen Einsatz wird hauptsächlich verwendet, um umfassendere Arbeitsstationen zu steuern.

Verschiedene Arten von Touchscreens

Kontaktpanel-Technologien wie 5-Draht-Widerstand, projizierte Kapazitiv, Surface Acoustic Wave (SAW), oberflächenkapazitiv und Infrarot sind alle einzigartig. Im Folgenden besprechen wir jede dieser Technologien detaillierter, zusammen mit ihren Unterscheidungsmerkmalen und Vorteilen.

5-Draht-Widerstand (5-wire Resistive)

Diese Touch-Technologie stammt aus moderner Touch-Technologie. Sie verbindet einen Film-Bildschirm und ein Glaspanel mit einer dünnen metallischen Schicht und einem minimalen Spalt dazwischen. Der Zweck ist ein widerstandsbasierter Touchscreen. Wenn Sie den Bildschirm berühren, halten zwei metallische Rahmen Kontakt, was einen elektrischen Strom erzeugt, der das Gerät über den Berührungspunkt informiert.

Einer der Hauptvorteile ist, dass er durch jedes Objekt bedient werden kann – einschließlich Finger, Stift, Stylus oder Handschuh. Seine einzige Anforderung ist ein präziser Druckpunkt auf dem Bildschirm. Ein weiterer Vorteil dieser Technologie ist niedriger Kostenbedarf und geringer Stromverbrauch. Zusätzlich können 5-Draht-Widerstandsbildschirme vor Flüssigkeiten und Substanzen auf der Platine schützen, wie Feuchtigkeit, Schmutz, Fett und Öl.

Die Hauptnachteile dieser Technologie sind minderwertige Bildkonsistenz und die Anfälligkeit der Polyesterbeschichtung. Sie schützt den Sensor vor Beschädigung durch scharfe Gegenstände.

Oberflächenkapazitiv (Surface Capacitive)

Eine weitere häufig verwendete Kontakttechnologie ist oberflächenkapazitiv. Sie besteht aus einer Glasplatte, die zwischen einer transparenten Elektrodenschicht und einem Schutzschild oder einer Abdeckung eingebettet ist. Statische Elektrizität betreibt oberflächenkapazitive Displays, und sie stammt vom menschlichen Körper. Daher funktioniert diese Touch-Oberfläche mit einem Finger oder einem Stylus, der eine elektrische Ladung trägt.

Der Vorteil des oberflächenkapazitiven Touch-Designs gegenüber 5-Draht-Widerstand ist, dass es Nutzern eine höhere Bildkonsistenz bietet. Die Folie ist meist langlebiger und bietet hervorragenden Widerstand gegen Schweiß, Fett und Staub, während sie auch einen guten Kratzwiderstand bietet.

Der mögliche Nachteil von oberflächenkapazitiv ist, dass es mit einem bloßen Finger oder kapazitivem Stylus betrieben werden muss. Das kann in Bedingungen unpraktisch sein, wo Handschuhe nötig sind – wie medizinische Einrichtungen und Restaurantküchen.

Projizierte Kapazitiv-Touch (Projected Capacitive Touch)

Multi-Touch-Aktivierung ist ein Merkmal von projiziert kapazitiven Touchscreen-Geräten, das gleichzeitiges Feedback von mehreren Ausgängen ermöglicht. Ein projiziert kapazitiver Touchscreen besteht aus einem integrierten Schaltkreis-Chip und einer transparenten Elektrodenschicht, die in einem Glaspanel eingeschlossen ist. Dies erzeugt ein dreidimensionales elektrostatisches Feld, das ausgelöst wird, wenn ein Finger nur mit dem Bildschirm Kontakt macht, wodurch der Computer die genaue Position der Kontaktpunkte bestimmen kann.

Einige der Hauptvorteile der projiziert kapazitiven Touch-Technologie sind ihre hervorragende Bildqualität. Sowie ihre Undurchlässigkeit für Flüssigkeiten und andere Oberflächenverunreinigungen und weit geringere Anfälligkeit für Kerben und Kratzer als oberflächenkapazitive Displays. Zusätzlich ist einer der bedeutendsten Vorteile dieses Touch-Systems seine Multi-Touch-Fähigkeit.

Der Hauptnachteil der projiziert kapazitiven Touch-Technologie ist, dass sie nur mit einem bloßen Finger oder mit medizinischen oder dünnen Baumwollhandschuhen aktiviert werden kann. Zusätzlich ist sie anfällig für elektromagnetische und Hochfrequenz-Störungen (EMI/RFI).

Surface Acoustic Waves (SAW)

SAW-Kontakttechnologie nutzt eine Sammlung piezoelektrischer Materialien (Geräte, die Druckunterschiede in elektrische Signale umwandeln) und Empfänger um den Bildschirmrand. Dies führt zur Bildung eines unsichtbaren Feldes elektromagnetischer Wellen auf der Paneloberfläche. Es absorbiert den Berührungspunkt. Das informiert das System über die Kontaktposition auf dem Gerät, die es an die Maschine sendet.

Eines der besten Dinge an SAW-Kontakttechnologie ist, dass sie mit fast allem interagieren kann. Sie kann mit bloßer Haut oder einem fest sitzenden Handschuh interagieren, was ihr einen Vorteil gegenüber jeder anderen bestehenden Touch-Technologie gibt. Zusätzlich haben SAW-Displays überlegene Beleuchtung, Bildauflösung und Kratzfestigkeit. SAW-Displays sind einfach zu bedienen. Deshalb nutzen Hersteller spezifische Systeme von High-End-Touch-Monitoren. Die Nachteile von SAW beinhalten die Unfähigkeit, sie mit rauen Gegenständen wie Fingerspitze, Stift oder Kreditkarte zu steuern, aber das ist ein geringfügiger Nachteil. Zusätzlich muss der Bildschirm sauber gehalten werden, da Ansammlung fester Partikel zu nicht reagierenden Bereichen führen kann. Zudem kann die Anwesenheit von Wassertropfen zu Fehlauslösungen führen, was besonders unpraktisch für Arbeitsumgebungen wie Restaurants, Cafés und Bars ist.

Infrarot (IR) Technologie

Infrarot (IR) Displays projizieren einen unsichtbaren Strahl von Lichtstrahlen um den Bildschirm mittels IR-Empfängern und -Emittern. Dies eliminiert die Notwendigkeit eines Schutzfilms oder einer Abdeckung über dem Display, was die höchstmögliche Bildhelligkeit und -genauigkeit ergibt. Wenn sich eine Entität dem Display nähert, werden die Infrarotstrahlen unterbrochen, und die Sensoren informieren die Maschine über die Orientierung etwaiger Kontaktpunkte.

Einer der Hauptvorteile der Infrarot-Kontakttechnologie ist, dass sie unübertroffene Lebendigkeit und Bildgenauigkeit bietet. Sie ist in der Tat die beste aller Touch-Technologien. Sie hat ein endloses „Touch-Leben“ und ist vollständig gegen Oberflächenkratzer resistent.

Es gibt jedoch auch einige Nachteile der IR-Technologie zu beachten. Aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit kann eine Ansammlung von Fett, Staub oder Ölen auf dem Bildschirm zum Ausfall führen. Diese Displays, die im oberen Preissegment liegen, sind auch nicht wasserdicht und funktionieren möglicherweise nicht adäquat, wenn sie mit Feuchtigkeit in Kontakt kommen. Zudem können sie auch anfällig für Umgebungslichtstörungen sein.

Fazit

Dank ihrer schnellen Verarbeitungsgeschwindigkeit bieten Touchscreens verbesserte Leistung. Zusätzlich bieten Touchscreens Nutzern intuitive Interaktion. Schließlich ist Touchscreen-Technologie simpel und ermöglicht direktes Interfacing, anstatt auf Peripheriegeräte wie Maus und Tastatur zu vertrauen.