觸摸屏幕引發(fā)測試與測量變革

序言

觸摸屏幕應(yīng)用正在緩慢但穩(wěn)步地滲透到日常生活的方方面面，例如手機鬧鐘、自動溫控器、車載無線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(yīng)用從罕見變得普遍。現(xiàn)在，觸摸屏幕與測試與測量設(shè)備的組合開始興起。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(qū)別，了解智能手機對觸摸屏幕實現(xiàn)的影響。

觸摸屏幕引發(fā)了消費電子市場的革命，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)新實現(xiàn)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(chǔ)。上世紀(jì)90 年代測量儀器與當(dāng)今智能手機所用觸摸屏幕的差異主要體現(xiàn)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(nèi)導(dǎo)電薄片和外電阻薄片，中間為氣隙和墊片。用戶用力點觸屏幕可以擠壓兩個薄片接觸，然后屏幕通過計算觸點對應(yīng)的水平和垂直位置調(diào)用對應(yīng)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柜員機(ATM)。電阻觸摸屏幕僅支持單點觸控，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(yīng)用。電容觸摸屏幕使用單一帶電導(dǎo)電層取代雙導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)，并且在屏幕四角配有傳感器。手指等導(dǎo)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(shù)值，計算觸點的水平和垂直位置。電容觸摸屏幕精度遠高于電阻觸摸屏幕，并且能夠同時記錄多個觸點，以支持多點觸控。經(jīng)濟的工藝、延長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(dāng)今器件的普遍技術(shù)。

自2007 年某款手機風(fēng)行以來，電容觸摸屏幕已經(jīng)全面占據(jù)消費電子市場，并引發(fā)了智能手機革命。智能手機最早出現(xiàn)在上世紀(jì)90 年代初，但直到2007 年才逐步成為市場主流。可能的原因包括突破性發(fā)展的智能手機應(yīng)用、移動數(shù)據(jù)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: 便于使用。構(gòu)建恰當(dāng)?shù)挠脩艚缑?，用戶能夠放下觸筆，無需鼠標(biāo)或鍵盤，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鼠標(biāo)完成，例如手勢、縮放、突出顯示和選擇圖標(biāo)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的工具，電容觸摸屏幕可以實現(xiàn)雙手的延伸。嬰兒可以在學(xué)會說話前使用平板電腦就是明顯的證據(jù)。

恰當(dāng)?shù)挠布Y(jié)合專門設(shè)計的觸摸用戶界面可以幫助我們方便且高效地使用設(shè)備。創(chuàng)建高效可用的觸摸屏幕環(huán)境是實現(xiàn)觸摸用戶界面的關(guān)鍵，簡單地為現(xiàn)有用戶界面添加觸摸屏幕遠遠不夠。如果無法改善不適合觸摸操作的現(xiàn)有菜單和小圖標(biāo)結(jié)構(gòu)，用戶可能會重新選擇鼠標(biāo)與鍵盤模式。增大菜單、圖標(biāo)和可移動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(shè)備的觸摸屏幕

測試與測量設(shè)備的首要目標(biāo)是提供出色的確定、隔離和系統(tǒng)分析能力，同時最大限度地提升速度和效率。為測試與測量設(shè)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。

通常，測試與測量儀器包含更多的按鍵、旋鈕和菜單項。示波器前面板通常包括十余個旋鈕和數(shù)十個按鍵。出色的觸摸屏幕與專用觸摸用戶界面可以取代旋鈕和按鍵。是德科技示波器結(jié)合觸摸屏幕可以實現(xiàn)以下優(yōu)勢。

專門設(shè)計的觸摸用戶界面與觸摸模式

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

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

手勢縮放

通過旋鈕調(diào)節(jié)信號尺寸的方法費時費力。Keysight 6000 X 系列示波器提供手勢縮放功能，無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，無法通過鼠標(biāo)實現(xiàn)。

波形縮放

除了手勢縮放，用戶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(biāo)或游標(biāo)，可以幫助用戶輕松選擇并移動需要的光標(biāo)、波形或窗口。相比之下，使用旋鈕需要逐一選擇光標(biāo)并移動至需要的位置。借助觸摸圖柄，用戶可以方便地通過手指直接拖放光標(biāo)。圖1 顯示了Keysight Infiniium 示波器不同的觸摸圖柄。簡單地拖動箭頭可以重新定位光標(biāo)。拖拽FFT 觸摸圖柄并上下移動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。該功能可以顯著增強快速測量或光標(biāo)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(qū)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 顯示的是一個包含偶發(fā)異常的信號。此前，隔離異常通常選擇重復(fù)迭代方法來設(shè)置觸發(fā)，而大多數(shù)示波器用戶都對設(shè)置難度深有體會。簡單的邊沿觸發(fā)無法隔離信號，矮脈沖觸發(fā)并不適用，因為信號異常并不會持續(xù)至峰值。傳統(tǒng)示波器用戶必須設(shè)置極其精確的上升時間觸發(fā)才能隔離異常。然而，借助區(qū)域觸發(fā)功能用戶只需通過手指繪制方框并包含希望隔離的信號即可。無需復(fù)雜的觸發(fā)設(shè)置，取代迭代方法，用戶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(yīng)用區(qū)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(qū)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，用戶使用此類示波器時不會攜帶鍵盤，因此只能通過旋鈕逐一輸入文字。Keysight InfiniiVision 示波器可以幫助用戶輕松添加注釋：在需要添加注釋的位置繪制方框然后選擇添加注釋，屏幕將顯示一個鍵盤以便用戶添加注釋?；蛘撸脩粢部梢酝ㄟ^平板電腦或手機鍵盤輸入。

浮動窗口

Keysight InfiniiVision 示波器支持用戶拖拽并在屏幕上顯示側(cè)邊欄窗口。該功能適合同時記錄多項參數(shù)的應(yīng)用。圖5 中，屏幕同時顯示了1 MHz 時鐘、時鐘信號測量、時鐘FFT、FFT 峰值列表、系統(tǒng)概述和注釋，

圖5. 浮動窗口與注釋

電容觸摸屏幕和專用觸摸用戶界面在消費電子市場十分普遍，但在測試與測量行業(yè)的應(yīng)用剛剛開始。觸摸圖柄、區(qū)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界面可以改善測試與測量設(shè)備的易用性和分析功能，最終幫助用戶加快系統(tǒng)和設(shè)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儀器的標(biāo)準(zhǔn)配置。