电阻触摸屏触摸无响应的原理及维修

陈 磊，胡发运

(华环国际烟草有限公司 设备部，安徽 凤阳 233121)

触摸屏作为一种智能化设备的外设，以其先进的功能、稳定可靠、操作直观、简便且有良好的人机交互方式，而被广泛应用于各种设备仪器上。近年来，随着烟草行业自动化水平的不断提高，西门子触摸屏以其坚固、紧凑和多样化的特性以及卓越的性能，在其行业中应用逐渐广泛，已成为烟草现代工业控制系统中不可缺少的设备之一。华环国际烟草有限公司2002 年进口Proctor 片烟复烤机随电控引进第一台西门子触摸屏，目前在整个生产车间已有数十台不同型号的西门子触摸屏投入使用。由于触摸屏是一种较为精密的设备，加之其多是面向大众开放使用的性质，因此使用频率高、使用人员素质不齐，从而造成其故障频繁，而在所有故障中触摸无响应则最为常见。

遇到此类故障，设备管理员通常采取委外维修或报废处理，委外维修通常费用较高，而报废处理又会造成直接经济损失。针对此问题，文中提出了一种成本低廉的简易维修方法。

1 触摸屏分类

根据使用的介质不同，触摸屏通常分为电阻式、电容式、红外式和声表面波式。

红外线式触摸屏依靠红外线感应动作，易受外界光线变化影响其准确度，且红外线式触摸屏不防水、防污，不宜在于户外和公共场所使用。

电容屏在原理上将人体当作电容器元件的一个电极使用，当有导体靠近与夹层ITO 工作面之间耦合出足够量容值的电容时，流走的电流便足以引起电容屏的误动作。另外电容屏更易漂移，当环境温度、湿度及环境电场发生改变时，会引起电容屏的漂移，造成不准确。

表面声波触摸屏的缺点是触摸屏表面的灰尘和水滴会阻挡表面声波的传递，当触摸屏表面尘土积累到一定程度时表面声波触摸屏变得迟钝甚至停止工作。

电阻触摸屏是一种对外界完全隔离的工作环境，不怕灰尘和水汽，其可利用任何物体进行触摸，并可用以写字和绘画，比较适合在工业控制领域中使用，故现在工控领域使用的触摸屏主要是电阻式触摸屏［1－2］。

2 电阻式触摸屏工作原理

电阻触摸屏的主要是一块与显示器表面极为配合的电阻薄膜屏，其是一种多层的复合薄膜，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层叫ITO 的透明导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，其内表面也涂有一层导电层(ITO 或镍金)，在两层导电层之间有许多细小(＜0.000 254 cm)的透明隔离点为其隔离绝缘。当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置便开始接触，电阻发生变化，在X 和Y两个方向上产生信号，随后送触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(X，Y)的位置，并根据模拟鼠标的方式工作［3－6］，其工作原理如图1 所示。

图1 电阻式触摸屏工作原理

3 维修处理

电阻触摸屏共同的缺点是因复合薄膜的外层采用塑胶材质，用力过大或使用锐器触摸可能划伤整个屏幕而导致报废。但在限度之内划伤只会伤及外导电层，而外导电层的划伤对于无线电阻触摸屏来说没有关系，但对四线电阻触摸屏却是致命的。电子皮带秤电控系统采用西门子MP277 触摸屏(6AV6 643－0CD01－1AX0)为人机界面。故障表现为触摸屏操作不灵敏，甚至无响应，严重影响电子皮带秤的控制操作，以西门子MP277 10.4 英寸电阻触摸屏触摸无响应为例，简述检测维修过程。

3.1 维修工具

MP277 触摸屏维修工具主要有数字万用表、T10型螺丝刀、1 寸铲刀和榔头等。

3.2 检测维修

西门子MP277 为四线制电阻屏，具有USB 接口，可外接USB 鼠标进行操作，当MP277 触摸屏发生触摸无响应故障时，首先可用USB 鼠标尝试进行操作，若能正常操作触摸屏，则说明MP277 触摸屏主板等线路板正常，问题可能是触摸板损坏或连接线排插头松动。利用T10 螺丝刀拆下触摸屏背面的主板盖板，检查各连接线排有无松动，若有则紧固。

触摸板检测过程。拔下触摸板与主板的连接线排，MP277 触摸屏触摸板与主板连接线排有4 根线，从左到右方向，排线1、3 分别为X+、X－;排线2、4 分别为Y+、Y－;用数字万用表判断触摸板是否正常，将万用表调至20 kΩ 档，测量13 有阻值(几百Ω)，24 有阻值，其余12、14、23、34 阻值为无穷大，当用手指触摸屏幕具有导电膜一侧时则有阻值出现，说明触摸板未损坏，否则，便是触摸屏触摸板损坏。

经检测该触摸屏为触摸板损坏。用T10 螺丝刀依次拆下触摸屏主板、液晶显示器，并撕下触摸屏正面膜，用榔头敲碎损坏的玻璃触摸板，然后再用铲刀清理框架四周。同时更换上新的MP277 触摸屏(6AV6 643－0CD01－1AX0)配套的面膜及触摸板［7］。

3.3 校准

由于安装位置和视角的不同，新更换的触摸屏可能会出现视差，需对其进行校准。首先在触摸屏上电起动时点击“Control Panel”按钮，进入触摸屏控制后台;随后选择“OP”图标打开了“OP Properties”对话框的“Touch”选项卡;单击“Recalibrate”按钮;依次短时触摸屏幕中心及四周位置上校准“十”字准线的中心;再次显示“OP Properties”对话框的“Touch”选项卡。在所示时间内触摸屏幕，保存校准结果;关闭对话框。触摸屏校准完毕［8］。

4 结束语

通过文中方法，成功修复10 余台不同型号的西门子触摸屏，节约了维修成本。实践证明，本维修方法简单、成本低廉，可应用于大部分品牌的电阻触摸屏，具有较好的推广价值。

［1］ 尹春燕.四种常用触摸屏性能比较［J］.计算机时代，1998(3):41.

［2］ 张恩宜，张爱红.触摸屏技术的发展与应用［J］.山东师大学报:自然科学版，2002(1):93－94.

［3］ 陈世利，孙墨杰.触摸屏的工作原理及典型应用［J］.单片机与嵌入式系统应用，2002(2):11－14.

［4］ 王军亮.触摸屏技术的结构原理及应用［J］.甘肃教育学院学报:自然科学版，1999(2):18－21.

［5］ 郭明，刘固蒂.触摸屏的原理及使用中应注意的问题［J］.广播电视信息，2008(6):46－50.

［6］ 戴莉.电阻式触摸屏［J］.光电技术，2003(4):45－50.

［7］ 阎巍山，杜丽萍.触摸屏常见故障诊断与维修实例［J］.黑龙江冶金，2011(4):27－28.

［8］ 廖常初.西门子人机界面(触摸屏)组态与应用技术［M］.北京:机械工业出版社，2007.