傳感器和儀表元器件是儀器儀表與自動化系統(tǒng)最基礎元器件之一。傳感器和儀表元器件具有服務面廣、品種繁多、需求量大等特點,其技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量的提高,將為我國制造業(yè)信息化奠定基礎。

現(xiàn)狀與問題我國傳感器和儀器儀表的技術(shù)和產(chǎn)品,經(jīng)過發(fā)展,有了較大的提高。全國已經(jīng)有1600多家企事業(yè)單位從事傳感器和儀表元器件的研制、開發(fā)、生產(chǎn)。但與國外相比,我國傳感器和儀表元器件的產(chǎn)品品種和質(zhì)量水平,尚不能滿足國內(nèi)市場的需求,總體水平還處于國外上世紀90年代初期的水平。存在的主要問題有：

（1）科技創(chuàng)新差,核心制造技術(shù)嚴重滯后于國外,擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少,品種不全,產(chǎn)品技術(shù)水平與國外相差15年左右。

（2）投資強度偏低,科研設備和生產(chǎn)工藝裝備落后,成果水平低,產(chǎn)品質(zhì)量差。

（3）科技與生產(chǎn)脫節(jié),影響科研成果的轉(zhuǎn)化,綜合實力較低,產(chǎn)業(yè)發(fā)展后勁不足。

戰(zhàn)略目標到2020年,傳感器及儀表元件領域應爭取實現(xiàn)三大戰(zhàn)略目標：

——以工業(yè)控制、汽車、通訊、環(huán)保為重點服務領域,以傳感器、彈性元件、光學元件、專用電路為重點對象,發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性技術(shù)和產(chǎn)品；

——以MEMS工藝為基礎,以集成化、智能化和網(wǎng)絡化技術(shù)為依托,加強制造工藝和新型傳感器和儀表元器件的開發(fā),使主導產(chǎn)品達到和接近國外同類產(chǎn)品的先進水平；——以增加品種、提高質(zhì)量和經(jīng)濟效益為主要目標,加速產(chǎn)業(yè)化,使國產(chǎn)傳感器和儀表元器件的品種占有率達到70%~80%,產(chǎn)品達60%以上。

1、紅外線式觸摸屏

紅外線觸摸屏原理很簡單，只是在顯示器上加上光點距架框，無需在屏幕表面加上涂層或接駁控制器。光點距架框的四邊排列了紅外線發(fā)射管及接收管，在屏幕表面形成一個紅外線網(wǎng)。用戶以手指觸摸屏幕某一點，便會擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，計算機便可即時算出觸摸點位置。紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，適宜某些惡劣的環(huán)境條件。其主要優(yōu)點是價格低廉、安裝方便、不需要卡或其它任何控制器，可以用在各檔次的計算機上。不過，由于只是在普通屏幕增加了框架，在使用過程中架框四周的紅外線發(fā)射管及接收管很容易損壞，且分辨率較低。

2、電容式觸摸屏

電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層，再在導體層外加上一塊保護玻璃，雙玻璃設計能徹底保護導體層及感應器。

3、電阻技術(shù)觸摸屏

觸摸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面非常配合的多層復合薄膜，由一層玻璃或有機玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導電層（OTI，氧化銦），上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層OTI，在兩層導電層之間有許多細小(小于千分之一英寸)的透明隔離點把它們隔開絕緣。當手指接觸屏幕，兩層OTI導電層出現(xiàn)一個接觸點，因其中一面導電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場，使得偵測層的電壓由零變?yōu)榉橇?，控制器偵測到這個接通后，進行A/D轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與5V相比，即可得觸摸點的Y軸坐標，同理得出X軸的坐標，這就是電阻技術(shù)觸摸屏共同的最基本原理。電阻屏根據(jù)引出線數(shù)多少，分為四線、五線等多線電阻觸摸屏。五線電阻觸摸屏的A面是導電玻璃而不是導電涂覆層，導電玻璃的工藝使其的壽命得到極大的提高，并且可以提高透光率。

4、表面聲波觸摸屏

表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或是柱面的玻璃平板，安裝在CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前面。這塊玻璃平板只是一塊純粹的強化玻璃，區(qū)別于其它觸摸屏技術(shù)是沒有任何貼膜和覆蓋層。玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波發(fā)射換能器，右上角則固定了兩個相應的超聲波接收換能器。玻璃屏的四個周邊則刻有45°角由疏到密間隔非常精密的反射條紋。

發(fā)射換能器把控制器通過觸摸屏電纜送來的電信號轉(zhuǎn)化為聲波能量向左方表面?zhèn)鬟f，然后由玻璃板下邊的一組精密反射條紋把聲波能量反射成向上的均勻面?zhèn)鬟f，聲波能量經(jīng)過屏體表面，再由上邊的反射條紋聚成向右的線傳播給X-軸的接收換能器，接收換能器將返回的表面聲波能量變?yōu)殡娦盘枴０l(fā)射信號與接收信號波形在沒有觸摸的時候，接收信號的波形與參照波形完全一樣。當手指或其它能夠吸收或阻擋聲波能量的物體觸摸屏幕時，X軸途經(jīng)手指部位向上走的聲波能量被部分吸收，反應在接收波形上即某一時刻位置上波形有一個衰減缺口。接收波形對應手指擋住部位信號衰減了一個缺口，計算缺口位置即得觸摸坐標，控制器分析到接收信號的衰減并由缺口的位置判定X坐標。之后Y軸同樣的過程判定出觸摸點的Y坐標。除了一般觸摸屏都能響應的X、Y坐標外，表面聲波觸摸屏還響應第三軸Z軸坐標，也就是能感知用戶觸摸壓力大小值。三軸一旦確定，控制器就把它們傳給主機。

表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，分辨率極高，有極好的防刮性，壽命長（5000萬次無故障）；透光率高（92%），能保持清晰透亮的圖像質(zhì)量；沒有漂移，最適合公共場所使用。但表面感應系統(tǒng)的感應轉(zhuǎn)換器在長時間運作下，會因聲能所產(chǎn)生的壓力而受到損壞。一般羊毛或皮革手套都會接收部分聲波，對感應的準確度也受一定的影響。屏幕表面或接觸屏幕的手指如沾有水漬、油漬、污物或塵埃，也會影響其性能，甚至令系統(tǒng)停止運作。