觸摸屏幕引發(fā)測試與測量變革

序言

觸摸屏幕應用正在緩慢但穩步地滲透到日常生活的方方面面，例如手機鬧鐘、自動(dòng)溫控器、車(chē)載無(wú)線(xiàn)電甚至使用觸控電腦板的洗衣機等等。短短10 年，觸摸屏幕應用從罕見(jiàn)變得普遍?，F在，觸摸屏幕與測試與測量設備的組合開(kāi)始興起。要理解觸摸屏幕對測試與測量的影響，我們必須首先明確電阻與電容觸摸屏幕的區別，了解智能手機對觸摸屏幕實(shí)現的影響。

觸摸屏幕引發(fā)了消費電子市場(chǎng)的革命，并且正在逐步影響測試與測量行業(yè)。觸摸屏幕并非新興事物，但一系列關(guān)鍵創(chuàng )新實(shí)現了觸摸屏幕的全面提升，為平順且自然的操作體驗提供了基礎。上世紀90 年代測量?jì)x器與當今智能手機所用觸摸屏幕的差異主要體現在技術(shù)方面：電阻觸摸屏幕已經(jīng)被電容觸摸屏幕取代。

電阻觸摸屏幕

電阻觸摸屏使用內導電薄片和外電阻薄片，中間為氣隙和墊片。用戶(hù)用力點(diǎn)觸屏幕可以擠壓兩個(gè)薄片接觸，然后屏幕通過(guò)計算觸點(diǎn)對應的水平和垂直位置調用對應的功能。電阻觸摸屏幕的靈活性較低，通常用于副食商店和自動(dòng)柜員機(ATM)。電阻觸摸屏幕僅支持單點(diǎn)觸控，精度和易用性相對較差。

電容觸摸屏幕技術(shù)

電容觸摸屏幕屬于新技術(shù)，在平板電腦和智能手機領(lǐng)域得到了全面應用。電容觸摸屏幕使用單一帶電導電層取代雙導電層結構，并且在屏幕四角配有傳感器。手指等導電介質(zhì)觸摸屏幕可以引發(fā)壓降，并由傳感器記錄，然后控制器讀取傳感器數值，計算觸點(diǎn)的水平和垂直位置。電容觸摸屏幕精度遠高于電阻觸摸屏幕，并且能夠同時(shí)記錄多個(gè)觸點(diǎn)，以支持多點(diǎn)觸控。經(jīng)濟的工藝、延長(cháng)的電池壽命加上靈活的插件組裝制造流程，電容觸摸屏幕已成為當今器件的普遍技術(shù)。

自2007 年某款手機風(fēng)行以來(lái)，電容觸摸屏幕已經(jīng)全面占據消費電子市場(chǎng)，并引發(fā)了智能手機革命。智能手機最早出現在上世紀90 年代初，但直到2007 年才逐步成為市場(chǎng)主流?？赡艿脑虬ㄍ黄菩园l(fā)展的智能手機應用、移動(dòng)數據資費降低和處理器性能改善等等，但最重要的原因顯而易見(jiàn): 便于使用。構建恰當的用戶(hù)界面，用戶(hù)能夠放下觸筆，無(wú)需鼠標或鍵盤(pán)，憑借手指即可輕松完成操控。

幾乎所有觸摸屏幕操控都可以通過(guò)鼠標完成，例如手勢、縮放、突出顯示和選擇圖標或菜單項。那么，我們?yōu)槭裁匆x擇觸摸屏幕? 雙手是人們與生俱來(lái)的工具，電容觸摸屏幕可以實(shí)現雙手的延伸。嬰兒可以在學(xué)會(huì )說(shuō)話(huà)前使用平板電腦就是明顯的證據。

恰當的硬件結合專(zhuān)門(mén)設計的觸摸用戶(hù)界面可以幫助我們方便且高效地使用設備。創(chuàng )建高效可用的觸摸屏幕環(huán)境是實(shí)現觸摸用戶(hù)界面的關(guān)鍵，簡(jiǎn)單地為現有用戶(hù)界面添加觸摸屏幕遠遠不夠。如果無(wú)法改善不適合觸摸操作的現有菜單和小圖標結構，用戶(hù)可能會(huì )重新選擇鼠標與鍵盤(pán)模式。增大菜單、圖標和可移動(dòng)項尺寸并確保便捷的觸摸屏幕觸控操作十分重要。

測試與測量設備的觸摸屏幕

測試與測量設備的首要目標是提供出色的確定、隔離和系統分析能力，同時(shí)最大限度地提升速度和效率。為測試與測量設備配備高效的觸摸屏幕可以縮短儀器配置和器件信號分析耗時(shí)。

通常，測試與測量?jì)x器包含更多的按鍵、旋鈕和菜單項。示波器前面板通常包括十余個(gè)旋鈕和數十個(gè)按鍵。出色的觸摸屏幕與專(zhuān)用觸摸用戶(hù)界面可以取代旋鈕和按鍵。是德科技示波器結合觸摸屏幕可以實(shí)現以下優(yōu)勢。

專(zhuān)門(mén)設計的觸摸用戶(hù)界面與觸摸模式

Keysight Infiniium 系列示波器可以提供典型的觸摸屏幕用戶(hù)界面實(shí)例。專(zhuān)門(mén)設計的觸摸 模式能夠充分發(fā)揮內置電容觸摸屏幕的功能。啟用觸摸模式時(shí)，按鍵和窗口將放大以確保便捷的觸控操作。

Keysight InfiniiVision 示波器同時(shí)提供適合觸摸屏幕的全新用戶(hù)界面，支持用戶(hù)舍棄所有前面板旋鈕或按鍵。

手勢縮放

通過(guò)旋鈕調節信號尺寸的方法費時(shí)費力。Keysight 6000 X 系列示波器提供手勢縮放功能，無(wú)需旋鈕即可水平和垂直縮放信號。這是一項獨特的觸摸特性，無(wú)法通過(guò)鼠標實(shí)現。

波形縮放

除了手勢縮放，用戶(hù)也可以繪制方框并包括關(guān)注的波形，然后選擇波形縮放。

觸摸圖柄

觸摸圖柄也是是德科技的一項創(chuàng )新。觸摸圖柄是放大的光標或游標，可以幫助用戶(hù)輕松選擇并移動(dòng)需要的光標、波形或窗口。相比之下，使用旋鈕需要逐一選擇光標并移動(dòng)至需要的位置。借助觸摸圖柄，用戶(hù)可以方便地通過(guò)手指直接拖放光標。圖1 顯示了Keysight Infiniium 示波器不同的觸摸圖柄。簡(jiǎn)單地拖動(dòng)箭頭可以重新定位光標。拖拽FFT 觸摸圖柄并上下移動(dòng)可以上移和下移信號在屏幕上的顯示位置，以便精確定位波形位置。該功能可以顯著(zhù)增強快速測量或光標選通測量能力。

圖1. 是德科技示波器的觸摸圖柄

圖2. 顯示的是Keysight InfiniiVision 示波器使用的其他形式的觸摸圖柄

區域觸發(fā)

觸摸屏幕為示波器提供了新的更便捷的信號隔離方法。圖3 顯示的是一個(gè)包含偶發(fā)異常的信號。此前，隔離異常通常選擇重復迭代方法來(lái)設置觸發(fā)，而大多數示波器用戶(hù)都對設置難度深有體會(huì )。簡(jiǎn)單的邊沿觸發(fā)無(wú)法隔離信號，矮脈沖觸發(fā)并不適用，因為信號異常并不會(huì )持續至峰值。傳統示波器用戶(hù)必須設置極其精確的上升時(shí)間觸發(fā)才能隔離異常。然而，借助區域觸發(fā)功能用戶(hù)只需通過(guò)手指繪制方框并包含希望隔離的信號即可。無(wú)需復雜的觸發(fā)設置，取代迭代方法，用戶(hù)輕觸屏幕就可以快速方便地隔離并分析異常信號。圖4 顯示的是應用區域觸發(fā)隔離的異常信號。

圖3. 包含偶發(fā)異常的信號

圖4. 使用區域觸發(fā)隔離異常信號

注釋

InfiniiVision 示波器支持方便快速地添加注釋。通常，用戶(hù)使用此類(lèi)示波器時(shí)不會(huì )攜帶鍵盤(pán)，因此只能通過(guò)旋鈕逐一輸入文字。Keysight InfiniiVision 示波器可以幫助用戶(hù)輕松添加注釋?zhuān)涸谛枰砑幼⑨尩奈恢美L制方框然后選擇添加注釋?zhuān)聊粚@示一個(gè)鍵盤(pán)以便用戶(hù)添加注釋?；蛘?，用戶(hù)也可以通過(guò)平板電腦或手機鍵盤(pán)輸入。

浮動(dòng)窗口

Keysight InfiniiVision 示波器支持用戶(hù)拖拽并在屏幕上顯示側邊欄窗口。該功能適合同時(shí)記錄多項參數的應用。圖5 中，屏幕同時(shí)顯示了1 MHz 時(shí)鐘、時(shí)鐘信號測量、時(shí)鐘FFT、FFT 峰值列表、系統概述和注釋?zhuān)?/p>

圖5. 浮動(dòng)窗口與注釋

電容觸摸屏幕和專(zhuān)用觸摸用戶(hù)界面在消費電子市場(chǎng)十分普遍，但在測試與測量行業(yè)的應用剛剛開(kāi)始。觸摸圖柄、區域觸摸觸發(fā)以及手勢縮放等創(chuàng )新將豐富是德科技儀器的功能，幫助加快測試與測量速度。顯然，觸摸屏幕和新的用戶(hù)界面可以改善測試與測量設備的易用性和分析功能，最終幫助用戶(hù)加快系統和設備上市速度。下一次創(chuàng )新將走向何方? 我們尚不確定，但觸摸屏幕將必然成為測試與測量?jì)x器的標準配置。