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Es gibt - insbesondere bei Kleinstcomputern - Bildschirme, bei denen man mit Hilfe eines Griffels auf den Bildschirm schreiben kann. Man nennt solche Bildschirme Touchscreens. Eine Sonderform eines solchen Touchscreens ist der resistive Touchscreen, welcher auf der Basis von in Serie geschalteten Widerständen arbeitet. Im Folgenden soll das Prinzip dieser Technologie stark vereinfacht dargestellt werden.
Der resistive Touchscreen besteht aus einer stabilen unteren Schicht (Stabilteil, meist aus Glas), deren Oberseite mit einem leitenden und transparenten Material (z.B. Indium-Zinn-Oxid) überzogen ist. Darüber befindet sich der Flexteil, eine flexible, transparente, auf der Unterseite ebenfalls von Indium-Zinn-Oxid überzogene flexible Schicht, die von der unteren Schicht durch einen sogenannten Spacer im Randbereich auf Abstand gehalten wird. Drückt man nun mit einem Stift auf den Flexteil, so gelangt dieser mit der unteren Schicht im Berührpunkt P in Kontakt. Ist der Pluspol einer Spannungsquelle an der linken Seite des Flexteil, der Minuspol an der unteren Seite des Stabilteil angeschlossen, so ist Stromfluss über eine Widerstandsstrecke \({{R_{\rm{x}}}}\) im Flexteil und über eine zweite Widerstandsstrecke \({{R_{\rm{y}}}}\) im Stabilteil möglich. Der Widerstand \({{R_{\rm{x}}}}\) ist umso größer je weiter rechts der Kontaktpunkt P ist, und der Widerstand \({{R_{\rm{y}}}}\) ist umso größer je weiter oben der Kontaktpunkt P ist. An diesen in Serie geschalteten Widerständen fließt der Strom \(I_1\). Schaltet man kurz danach den Pluspol der Spannungsquelle an die rechte Seite des Flexteils so fließt der Strom \(I_2\) durch die Widerstände \({{R_{\rm{z}}}}\) und \({{R_{\rm{y}}}}\). Aus diesen beiden Strömen können exakt die Widerstände \({{R_{\rm{x}}}}\) und \({{R_{\rm{y}}}}\) und daraus die Stelle P ermittelt werden. Auf der darunter liegenden Flüssigkeitskristall-Matrix wird dann genau das unter dem Kontaktpunkt P liegende Element abgedunkelt. Schreibt man mit dem Stift auf dem Flexteil so entsteht auf diese Weise auf der Flüssigkeitsmatrix eine dunkle Spur, die genau dem Stift folgt. |
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Aufgabe Die Spannung zwischen dem Flexteil und dem Stabilteil ist konstant \(10,0\rm{V}\). Die Summe der beiden Widerstände (\({{R_{\rm{x}}}}\) und \({{R_{\rm{z}}}}\)) \({ = 1000\Omega = R}\), ebenso ist \({{R_{\rm{y}}}}\) höchstens \({R = 1000\Omega }\). Man misst \({{I_1} = 14{\rm{mA}}}\) und \({{I_2} = 11{\rm{mA}}}\). Berechne \({{R_{\rm{x}}}}\) und \({{R_{\rm{y}}}}\). |