手写板使用起来方便、快捷 其原理你知道吗?

孙清潭

2019年08月27日12:30  来源:人民网-科普中国
 

  科技的发展使得许多电子类生产力工具应运而生,尤其是一些计算机输入设备的发展,使人机互动更为方便。手写板的发明,为那些上了年纪、不太熟识拼音或是键盘使用的人群提供了一个接触计算机、融入信息社会的机会。那么,手写板的原理是什么呢?让我们一起来了解一下。

  手写板作为计算机的一种输入设备,其作用和键盘类似,可以进行一些文字、图形或符号的录入,并带有一些鼠标的功能。其还可通过控制光标完成与计算机的互动,类似笔记本电脑的触控板。根据原理的不同,手写板可以分为电阻压力式、电磁压力式与电容触控式三种类型。

  电阻压力式手写板原理比较简单,它由上下两块电阻薄膜构成,中间由空气隔开。上面的电阻薄膜受到压力后会变形,接触到底部的电阻薄膜,从而感应出触控的位置。这种原理决定了其触控并不灵敏,而且频繁的形变会使薄膜材料疲劳,其使用寿命不会很长。

  电磁压力式手写板的原理更为复杂,且需要配合手写笔一起使用。我们知道电流可以产生磁场,而线圈切割磁场又会产生电流。手写板内嵌入了一定规律排布的线路,通电后在其上方产生有规律的磁场。而手写笔的笔尖内装有线圈,笔尖在磁场中移动时会切割磁场产生电信号,通过多点定位可以准确地感应到笔尖的位置,从而获取笔移动的位置与速度等信息。但是电磁压力式手写板抗电磁干扰能力较差,而且对于电压的要求较高。

  电容触控式手写板是通过跟踪电容的变化来定位的,它可以真正意义上实现 “手写”。人体触摸是可以产生电容的,手写板内的传感矩阵通过追踪手指电容的移动,并记录手指与手写板接触的压力位置,从而准确定位并记录手指的轨迹。电容触控式手写板也可以利用电容笔来进行书写、绘画。且这种电容笔不像电磁压力式手写板的笔那些本身需要电源,这就决定了电容笔会更加的轻巧与便携。

  科技的发展带动了人机互动方式的不断革新,手写板是革新过程中的一个代表之作。未来语音交互甚至是脑机接口的发展都有可能快速实现,人机互动的方式会变得越来越丰富。

  本文由北京邮电大学计算机科学与技术研究专业副教授张忠宝进行科学性把关。

(责编:帅筠、邱烨)