Designbeispiel: Resistiver Touchscreen

Ein Geräteingenieur hat die Aufgabe, eine resistive Touchscreen-Schnittstelle für ein mobiles Gerät zu entwerfen. Es besteht aus zwei leitfähigen Schichten: einer flexiblen oberen Schicht und einer starren unteren Schicht, die durch einen schmalen Spalt getrennt sind.

Der Widerstand zwischen den beiden Schichten ist hoch. Beim Berühren des Bildschirms berühren sich die beiden Schichten an einem Punkt, der als Berührungspunkt bezeichnet wird, wodurch der Widerstand zwischen den Schichten verringert wird.

Um die genaue Position des Touchpoints zu bestimmen, wird der Touchscreen zu einem eindimensionalen System vereinfacht.

Die Deckschicht zeichnet sich durch ihre Länge, ihren spezifischen Widerstand und ihre Querschnittsfläche aus und ist am Berührungspunkt in zwei Teile unterteilt, deren Widerstände proportional zu ihrer Länge sind.

Wenn eine Spannungsquelle zwischen den beiden Enden der Deckschicht geschaltet ist, ähnelt die Schaltung einer Spannungsteilerschaltung, und der Spannungsabfall am Berührungspunkt hängt von diesen beiden Widerständen ab.

Durch Einsetzen der Widerstandswerte und Lösen der Gleichung ergibt sich die Beziehung zwischen dem Spannungsabfall am Berührungspunkt und seiner Position.

An jedem Berührungspunkt ist die Spannung unterschiedlich, was dazu beiträgt, den Standort genau zu bestimmen.