四線電阻式觸摸屏
四線電阻式觸摸屏的結(jié)構(gòu)如圖1，在玻璃或丙烯酸基板上覆蓋有兩層透平，均勻?qū)щ姷腎TO層，分別做為X電極和Y電極，它們之間由均勻排列的透明格點分開絕緣。其中下層的ITO與玻璃基板附著，上層的ITO附著在PET薄膜上。X電極和Y電極的正負端由“導(dǎo)電條”（圖中黑色條形部分）分別從兩端引出，且X電極和Y電極導(dǎo)電條的位置相互垂直。引出端X-，X+，Y-，Y+一共四條線，這就是四線電阻式觸摸屏名稱的由來。當有物體接觸觸摸屏表面并施以一定的壓力時，上層的ITO導(dǎo)電層發(fā)生形變與下層ITO發(fā)生接觸，該結(jié)構(gòu)可以等效為相應(yīng)的電路，如下圖2：
圖1
圖2
圖3
計算觸點的X,Y坐標分為如下兩步：
1. 計算Y坐標，在Y+電極施加驅(qū)動電壓Vdrive， Y-電極接地，X+做為引出端測量得到接觸點的電壓，由于ITO層均勻?qū)щ姡|點電壓與Vdrive電壓之比等于觸點Y坐標與屏高度之比。
2. 計算X坐標，在X+電極施加驅(qū)動電壓Vdrive， X-電極接地，Y+做為引出端測量得到接觸點的電壓，由于ITO層均
勻?qū)щ姡|點電壓與Vdrive電壓之比等于觸點X坐標與屏寬度之比。
測得的電壓通常由ADC轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，再進行簡單處理就可以做為坐標判斷觸點的實際位置。
四線電阻式觸摸屏除了可以得到觸點的X/Y坐標，還可以測得觸點的壓力，這是因為top layer施壓后，上下層ITO發(fā)生接觸，在觸點上實際是有電阻存在的，如下圖的Rtouch。壓力越大，接觸越充分，電阻越小，通過測量這個電阻的大小可以量化壓力大小。
怎么得到Rtouch的阻值？有兩種方法。
第一種方法：要做如下準備工作，如下圖：
1. X- 接地，X+接電源，Y+接ADC得到觸點的X坐標
2. X- 接地，Y+接電源，X+接ADC得到Z1點的位置Z1
3. X- 接地，Y+接電源，Y-接ADC得到Z2點的位置Z2
現(xiàn)在知道了X坐標，即ADC的輸出數(shù)值， Z1， Z2，還要知道X-line Y-line的總電阻值就可以計算了
第二種方法：要做如下準備工作
1. X- 接地，X+接電源，Y+接ADC得到觸點的X坐標 ADCx
2. Y- 接地，Y+接電源，X+接ADC得到觸點的Y坐標 ADCy
2. X- 接地，Y+接電源，X+接ADC得到Z1點的位置Z1
還要已知X-plate Y-plate的總電阻值
上面的計算有一個缺陷，就是沒有考慮電極抽頭引線和驅(qū)動電極的電路的寄生電阻，這部分電阻并不包含在ITO電阻之內(nèi)，而且受環(huán)境溫度影響阻值波動，很可能影響計算的正確性，因此產(chǎn)生了八線電阻觸摸屏的概念。
八線電阻式觸摸屏
八線電阻式觸摸屏的結(jié)構(gòu)與四線類似，所區(qū)別的是除了引出X- drive，X+ drive，Y- drive，Y+ drive四個電極，還在每個導(dǎo)電條末端引出一條線：X- sense，X+ sense，Y- sense，Y+ sense，這樣一共八條線。八線電阻式觸摸屏工作時，首先測量導(dǎo)電條電壓：
· 在Y+電極施加驅(qū)動電壓Vdrive， Y-電極接地，分別測出Y+ sense和Y- sense 的電壓，分別記為VYMAX和VYMIN，
· 在X+電極施加驅(qū)動電壓Vdrive， X-電極接地，分別測出X+ sense和X- sense 的電壓，分別記為VXMAX和VXMIN
然后計算觸點的X,Y坐標，分為如下兩步：
1 計算Y坐標，在Y+電極施加驅(qū)動電壓Vdrive， Y-電極接地， X+做為引出端測量得到接觸點的電壓。
2 計算X坐標，在X+電極施加驅(qū)動電壓Vdrive， X-電極接地， Y+做為引出端測量得到接觸點的電壓。
四線/八線電阻式觸摸屏的優(yōu)點是不但可以計算橫向X,Y坐標，通過一系列方法還可以測得縱向Z坐標，即手指的壓力大小，這是通過測量縱向接觸電阻 Rtouch來得到的，因為接觸發(fā)生時，接觸電阻與壓力大小成反比，壓力越大，接觸電阻越小，測得這個電阻的數(shù)值可以用來量化接觸壓力。
四線/八線電阻式觸摸屏的缺點是耐用性不夠，長時間的觸按施壓會使器件損壞。因為每次觸按，上層的PET和ITO都會發(fā)生形變，而ITO材質(zhì)較脆，在形變經(jīng)常發(fā)生時容易損壞。一旦ITO層斷裂，導(dǎo)電的均勻性也就被破壞，上面推導(dǎo)坐標時的比例等效性也就不再存在。這種斷裂的情況極易發(fā)生在經(jīng)常發(fā)生觸按的區(qū)域，比如“確認”鍵的位置。另外一個缺點是附著在PET活動基板上的ITO不會充分氧化，一旦暴露在潮濕或者受熱的環(huán)境下，氧化會導(dǎo)致電阻上升，同樣破壞導(dǎo)電均勻性，使坐標計算出現(xiàn)誤差，即出現(xiàn)“漂移”現(xiàn)象。由此催生了五線電阻屏的概念。
五線電阻式觸摸屏
針對四線電阻式觸摸屏的缺點，五線電阻式觸摸屏采用的結(jié)構(gòu)是，將X,Y電極都做在附著在玻璃基板上的ITO層，而上層的ITO只作為活動電極。底層 ITO的X,Y電極從四個角引出UL,UR,LL,LR，加上上層的活動電極，這樣一共五條線。五線電阻式觸摸屏的優(yōu)點是玻璃基板比較牢固不易形變，而且可以使附著在上面的ITO充分氧化。玻璃材質(zhì)不會吸水，并且它與ITO的膨脹系數(shù)很接近，產(chǎn)生的形變不會導(dǎo)致ITO損壞。而上層的ITO只用來作為引出端電極，沒有電流流過，因此不必要求均勻?qū)щ娦裕词挂驗樾巫儼l(fā)生破損，也不會使電阻屏產(chǎn)生“漂移”。
五線電阻式觸摸屏的電極不能像四線電阻屏一樣，由導(dǎo)電條從四邊引出，那樣會造成短路。電極被分散為許多電阻圖案分布在觸摸屏四周，然后從四角引出，這些圖案的作用是使觸摸屏X,Y方向電壓梯度線性，便于坐標的測量。
五線電阻式觸摸屏工作時，UL施加驅(qū)動電壓Vdrive，LR接地，測量觸點X,Y坐標分為如下兩步：
1 計算Y坐標，在UR電極施加驅(qū)動電壓Vdrive， LL電極接地， 活動電極
做為引出端測量得到接觸點的電壓。
2 計算X坐標，在LL電極施加驅(qū)動電壓Vdrive， UR電極接地， 活動電極做為引出端測量得到接觸點的電壓。
六線電阻式觸摸屏
在五線電阻式觸摸屏的基礎(chǔ)上，六線電阻式觸摸屏是在玻璃基板的背面增加了一個接地的導(dǎo)電層，用來隔絕來自玻璃基板背面的信號串擾。
七線電阻式觸摸屏
同四線電阻式觸摸屏一樣，五線電阻式觸摸屏也沒有考慮電極抽頭引線和驅(qū)動電極的電路的寄生電阻，這部分電阻并不包含在ITO電阻之內(nèi)，很可能影響計算的正確性，因此七線電阻式觸摸屏在五線電阻式觸摸屏的基礎(chǔ)上，從UL,LR兩端各引出一條線用來感應(yīng)實際觸摸屏末端電壓，分別記為Vmax, Vmin，工作原理與五線電阻式觸摸屏相同。
