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如何在寒冷的冬季,不摘手套玩手機

http://finance.sina.com   2020年01月12日 17:46   北京同乐城国际线址網

  來源:中科院物理所

  都說北方人靠暖氣

  南方人靠空調

  最近小編宿舍的暖氣不給力

  得暖氣空調雙開

  還好小編要回家啦hhhhh

  回顧這個冬天

  可真是讓人愛恨交織

  愛是因爲冬季預示着我們可以回家過年了

  恨是因爲冬天是zhěn的冷啊

  尤其在東北

  你的快遞極有可能已經被凍成了冰塊

  取回來還得等它化開

  南方小夥伴

  晚上睡覺腿都伸不直

  早上起牀需要在被窩裏醞釀半天

  出門的時候還要把自己從頭到腳裹得嚴嚴實實的

  與外面的冷氣完全隔絕

  行動非常不便

  不過這樣的話

  臃腫的棉衣就被我們穿成了米其林輪胎先生

  退一步講

  臃腫倒沒事

  可是這大冬天的帶上手套之後就用不了手機了啊

  點一下手機還得脫掉手套

  每次脫掉手套對自己的手來說就是一種摧殘

  問題來了

  爲啥非得摘掉手套才能使用手機呢?

  隔着手套真的不行嗎? 

  這還是得從手機屏幕的原理說起

  什麼是觸控屏

  我們平板手機屏中就有觸控屏幕 ( Touchscreen ) 。觸控屏幕是一個二維的平面,通過感應平行於屏幕表面的橫向和縱向的相對位置來定位點擊在屏幕上的位置。進一步說,這個過程其實就是在這個平面直角座標系中感應到某一點的信號變化,用XY軸的座標精確的定位平面上的某一點。

  在此基礎上,根據感應信號的不同目前廣泛使用的觸控屏可以簡單的分爲電阻技術觸控屏,電容感應技術觸控屏,表面聲波技術觸控屏和紅外線掃描技術觸控屏。簡單地說,四種屏幕分別是通過感應屏幕上某一點的電阻變化、電容變化、對聲波作用和對紅外電磁波作用的效果的不同,定位觸摸點的位置。除此之外,還有一種技術,如果你手裏有需要連接藍牙手寫筆的平板,那麼這種屏幕的原理就是基於屏幕對手寫筆尖發射的特定頻率的電磁波進行感應,從而定位手寫筆在屏幕上的二維座標。

圖 | 手機屏幕上中下三層分別爲保護層、觸控屏、顯示屏 來源:giphy圖 | 手機屏幕上中下三層分別爲保護層、觸控屏、顯示屏 來源:giphy

  保護層部分、觸控屏部分以及顯示屏以三明治的形式疊在一起便組成了我們手機的顯示屏。

  而便攜設備如我們手機的觸控技術,從觸控屏剛開始普及到現在,運用最廣泛的就是前兩種。即電阻技術和電容感應技術,隨着技術的發展,現在大多數的觸控手機基本上都成了以電容感應技術爲主。所以今天我們就主要來介紹一下這兩種技術。

  電阻技術觸控屏

  其實我們生活中用到電阻技術觸控屏的地方很多。如ATM機、電梯按鍵還有某些點歌臺。總之這種技術的觸控屏的特點就是,靈敏度低,但是成本低、而且萬物皆可點,只要夠用力就能感應到。所以這種屏幕就存在冬天戴手套點不動的情況

 圖 | 電阻技術觸控屏  來源:百度百科 圖 | 電阻技術觸控屏  來源:百度百科

  該種觸控屏可以大致分爲三個部分,如圖1層是用導電層(ITO 導電玻璃)和基層(玻璃或塑料)複合而成,3層也是一樣由兩者複合而成,兩面的導電層相向。夾在中間的2層(即細小格點和空間)將1、2兩層隔開絕緣。當手指觸摸屏幕時,平常相互隔離的兩層導電層就在觸摸點有了導通。其實有點蹦牀的感覺,彈彈彈。。。

圖 | 電阻技術觸控屏電路模型圖圖 | 電阻技術觸控屏電路模型圖

  電路上的原理很簡單,假設我們分別在XY方向上加上電壓V,XY方向的觸控屏長度爲LX和LY。Vi和Vj分別是觸控點在XY方向上的電壓降,根據路中的分壓原理,我們觸控點沿着電壓降在XY方向上距離邊緣的距離就可以根據以下公式得到了。

  然而,這樣的觸控屏,要想產生反應,那首先就得讓上表面的屏幕發生曲撓,所以需要不小的力氣。要知道,戳一下還好,要是長時間的劃來劃去對屏幕會產生劃痕,對我們來說,在這種屏幕上劃拉可是很累的,那將會讓我們練就一支麒麟臂。所以目前的手機很多都換成了電容感應技術觸控屏,在電容屏上觸摸的感覺可舒服多了。

  電容感應技術觸控屏

  這一類的屏幕,已經在我們的便攜電子產品上廣泛的應用了,它的特點就是靈敏度高,但是成本高。而且由於其獨特的原理,我不能在寒冷的冬天隔着手套,享受在手機上劃來劃去的樂趣。

圖 | 電容感應技術觸控屏結構 來源:How do touchscreens work圖 | 電容感應技術觸控屏結構 來源:How do touchscreens work

  這類觸控屏也可以分爲三層,上層爲縱向聯通的菱形塊是打印成型的導電玻璃,組成上電極板。中間是一層隔離層,不能導電。下層則爲橫向聯通的菱形塊,也是打印成型的導電玻璃,組成下電極板。這三層材料只是爲了示意並不是真正的有顏色,他們都是透明的。三層透明材料疊在一起形成電容器。如圖。

 圖 | 上下極板組成電容器 來源:How do touchscreens work 圖 | 上下極板組成電容器 來源:How do touchscreens work

  藍色菱形塊上聚集了負電荷,與黃色菱形塊上正電荷相互吸引,之間形成電場,組成一個電容器此時,電容器這個體系處於相對的的靜態,也就是兩極板上的電荷不會發生增減。

圖 | 手指改變電荷分佈 來源:How do touchscreens work圖 | 手指改變電荷分佈 來源:How do touchscreens work

  而當有導體比如我們的手指靠近時,就會改變電場的分佈,導致黃色菱形塊上的正電荷量發生改變,同理藍色塊上的負電荷量也會發生改變。

圖 | 掃描每一列極板的電流變化判斷觸摸點座標 來源:How do touchscreens work圖 | 掃描每一列極板的電流變化判斷觸摸點座標 來源:How do touchscreens work

  電荷量的改變也就會導致電流的產生,這時候通過掃描每一列的黃色菱形塊和藍色菱形塊的電流擾動,從而確定在電容屏上的觸控點的位置,也就是對應的XY軸座標。

  如果我們是帶着手套去觸碰屏幕呢,這個過程其實就和空氣爲什麼接觸了手機屏幕,屏幕不產生反應的原理一樣,空氣是絕緣體,手套的材質是絕緣的。對於絕緣體,電荷不能在內部相對自由地移動,所以和電容屏不能形成足夠強的電容器,也就改變不了觸控屏上的電荷分佈。這就是爲什麼我們在冬天不能帶着手套操作手機的原因啦。

圖 | 神奇的輝光球圖 | 神奇的輝光球

  其實也可以聯繫到一個小玩具上,我們常常在物理演示實驗中看到的輝光球,當我們用手指去觸摸球璧時,會看到神奇的電流會集中到我們的手指以下,這時候我們就會有種掌握雷電的感覺。他的原理也其實就和觸摸屏類似,手指作爲一個導體改變了原來在球殼上相對平均的電荷分佈,所以擊穿電流會更傾向於流向這個不平衡點。

  那麼我們能不能可以不摘下手套操作手機呢?

  不戴手套操作手機

  我們下面推薦了幾種方法。

  首先就是用一些鈍的導體如,香蕉把兒,烤腸,舌頭等去觸擊屏幕。這樣操作非常不衛生,有可能導致手機沒有辦法使用,所以這個方法僅供娛樂。其實也可以用錫紙做成一個鈍一點的筆尖,也有一定的效果。推薦指數三顆星。

  再有一個方法就是,打開手機的手套模式這個模式的原理並不是說讓電容屏變成了電阻屏。手套模式下的屏幕感應器像是被打了雞血一樣,敏感程度大大提導致像手套這種我們剛剛劃分爲絕緣體的東西,都能夠當做導體發生感應了。這是因爲,其實每種物體都有一定導電性只不過大小不同,手套這種絕緣體在非手套模式下與下極板產生的電容不足以讓檢測器檢測到,而我們開了手套模式,這時候手套的微弱電容讓檢測器也能檢測到了。隨之而來的不足就是,這種模式下手機的功耗也就變高了,而且還容易誤觸。推薦指數四顆星。

  還有一種方法可以在網上買觸屏手套。這種方法的原理其實就是和我們手觸碰手機的原理一樣,這種手套中通常會在手指和手掌處的布料中加入導電纖維,從而使得電容屏有了感應。但是這種手套,不一定美觀,還那麼貴,所以大家自選。推薦指數三顆星。

  最後一種,也是我們最推薦的,最好的方式那就是!

  不玩手機!

  冬天不好好吃好吃的,玩什麼手機?推薦指數5顆星。

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