Écran tactile PCAP ou résistif pour les équipements industriels

Pour la plupart des nouvelles interfaces homme-machine (IHM) industrielles dotées d'une façade en verre étanche, le PCAP constitue le choix de départ le plus judicieux. Il offre une meilleure clarté optique, une surface avant résistante et prend en charge les interfaces multitactiles.

La technologie tactile résistive reste le choix le plus sûr lorsque l'opérateur doit utiliser des gants épais non conducteurs, un stylet en plastique ou pratiquement n'importe quel objet rigide. Elle est également utile pour les équipements existants, pour lesquels le remplacement de la technologie tactile d'origine entraînerait un risque d'intégration inutile.

Le choix ne doit pas se fonder sur la nouveauté de la technologie. Il doit plutôt tenir compte de l'opérateur, de l'environnement, du boîtier et du système de commande.

Écran tactile PCAP vs écran tactile résistif : comparaison rapide

Exigence	Capacitif projeté (PCAP)	Touches résistives
Méthode tactile	Un léger effleurement du doigt ou d’un stylet conducteur compatible	Pression physique exercée par un doigt, un gant, un stylet ou un objet rigide
Multi-touch	Prise en charge standard	Les modèles classiques à 4 et 5 fils sont généralement à commande unique.
Gants épais non conducteurs	Ceci n'est possible qu'avec un capteur, un régulateur et un réglage adaptés	En général, c'est le choix le plus prévisible
Surface	Il s'agit généralement d'une lentille de protection rigide en verre ou en polymère	Film de polyester souple sur des structures classiques film/verre
Résistance aux rayures	Généralement plus élevée avec un couvercle en verre adapté	Plus faible, car la pellicule exposée risque d'être rayée
Clarté optique	En général, c'est mieux, selon l'ensemble complet de la pile	Une transmission réduite et davantage de voile dû aux couches souples
L'eau à la surface	Il faut définir et affiner les comportements	Les gouttelettes ne génèrent généralement pas de pression, mais l'étanchéité des bords est essentielle
Bruit électrique	Cela dépend davantage de la mise à la terre, du blindage et de la marge du signal du contrôleur	Généralement moins sensible aux parasites électriques
Étalonnage	N'est généralement pas nécessaire dans le cadre d'une utilisation courante	Nécessite généralement un étalonnage initial et peut nécessiter un réétalonnage
Motif personnalisé sur le devant	Particulièrement adapté aux verres de protection imprimés, aux logos, aux perforations et aux contours profilés	Plus limité par la surface active, la queue et la structure d'actionnement
Mécanisme d'usure	Pas de surface de détection souple sur laquelle appuyer à plusieurs reprises	Le film et la structure d'espacement s'usent mécaniquement avec le temps
Intégration	Nécessite la mise en correspondance des contrôleurs et la validation de l'assemblage final	Le circuit est plus simple, mais il faut contrôler la pression exercée sur la lunette et l'étalonnage
Coût du projet	Cela dépend de la structure du capteur, de la lentille de protection, du contrôleur, du réglage, de la personnalisation et de la quantité	Cela dépend de la taille, de la configuration à 4 ou 5 fils, des matériaux, de la personnalisation et de la quantité

Il s'agit là de points de départ, et non de garanties. Testez le gant de production et vérifiez l'étanchéité de l'ensemble fini plutôt que de vous fier à la description d'un composant.

Comment ces deux technologies détectent-elles le toucher ?

Capacitif projeté

Un capteur PCAP utilise un réseau d'électrodes conductrices transparentes formé sur du verre ou un film. Le contrôleur balaye la grille d'électrodes et détecte une variation de capacité lorsqu'un doigt ou un autre objet conducteur compatible s'approche de la surface.

La technologie PCAP réagit à un toucher léger, prend en charge le multitouch et peut fonctionner à travers une lentille de protection. Ses performances dépendent toutefois de l'ensemble du système. L'épaisseur du verre, le port de gants, la présence d'eau, les interférences de l'écran LCD, l'alimentation électrique, les câbles, la mise à la terre et la présence de métaux à proximité peuvent tous modifier la marge de signal disponible. Lire l'article Guide sur les écrans tactiles PCAP industriels pour plus de détails sur l'intégration.

Touches résistives

Un écran tactile résistif classique comporte deux surfaces conductrices transparentes séparées par des points d'espacement. Sa couche supérieure en polyester se courbe sous l'effet de la pression et entre en contact avec la couche inférieure. Le contrôleur mesure la tension ainsi générée et calcule les coordonnées du point de contact.

Comme il réagit à la pression, il est possible de le faire fonctionner à l'aide d'un doigt ganté, d'un stylet en plastique ou de tout autre objet rigide. Les modèles à quatre fils et à cinq fils présentent des caractéristiques différentes en matière de mesure des coordonnées et d'usure. Si vous envisagez d'opter pour une technologie tactile résistive, consultez la section Guide comparatif des écrans tactiles résistifs à 4 fils et à 5 fils.

Les facteurs qui devraient déterminer le choix

1. De quoi l'opérateur aura-t-il réellement besoin ?

“La notion de ” manipulation avec des gants » ne constitue pas une spécification exhaustive. Les gants fins en nitrile, les gants de travail en cuir, les gants enduits résistants aux coupures et les gants d'hiver isolants ne se comportent pas de la même manière.

Les capteurs PCAP industriels sont compatibles avec de nombreux gants, mais le capteur, la lentille de protection et le micrologiciel doivent offrir une marge de signal suffisante. Testez le gant réel sur l'assemblage final ; le simple fait d'augmenter la sensibilité peut entraîner des sauts de coordonnées ou des touches erronées.

Optez pour la technologie tactile résistive lorsque l'utilisation de gants épais non conducteurs ou d'un stylet en plastique classique est obligatoire et que la fonction multitactile n'est pas nécessaire. Optez pour la technologie PCAP lorsque vous privilégiez une interface tactile légère et intuitive ainsi que la prise en charge des gestes.

Pour les essais spécifiques aux gants, utilisez le guide de l'écran tactile compatible avec les gants.

2. Que doit-il se passer lorsque l'écran est mouillé ?

Les exigences en matière d'eau doivent décrire le comportement, et pas seulement l'exposition. L'équipement devra peut-être :

• ne pas tenir compte des gouttelettes isolées ;
• accepter une entrée effectuée avec un doigt mouillé ;
• travailler avec un gant mouillé ; ou
• Interrompre l'utilisation en cas de forte pluie ou de lavage.

L'eau modifie le champ capacitif ; chaque type de fonctionnement nécessite donc un micrologiciel PCAP différent. L'écran tactile résistif ne réagit généralement pas à une gouttelette immobile, car une pression est nécessaire, mais la pénétration de liquide autour du bord du capteur peut tout de même endommager l'ensemble.

Aucune de ces deux technologies ne confère à elle seule un indice de protection IP à l'équipement fini. Ce sont le joint avant, l'adhésif, la lunette, les ouvertures et le boîtier qui déterminent le niveau de protection contre les infiltrations.

3. À quel degré d'usure et de nettoyage la surface sera-t-elle soumise ?

Pour les bornes publiques, les bornes de recharge pour véhicules électriques et les équipements nettoyés plusieurs fois par jour, une lentille de protection PCAP continue offre généralement une meilleure surface frontale. Le verre résiste mieux à l'abrasion que le film exposé utilisé sur un écran tactile résistif classique et s'intègre plus facilement dans un panneau avant affleurant.

La lentille de protection doit encore répondre à certaines exigences en matière de matériau, de méthode de renforcement, de soutien des bords et de compatibilité chimique. Un verre plus épais ne garantit pas automatiquement un indice IK plus élevé ; il convient de tester l'ensemble une fois monté. Voir le Guide de conception des verres de protection pour écrans tactiles. Des outils tranchants, des opérations répétées sur une petite surface et un nettoyage trop agressif peuvent réduire la durée de vie d'un film de protection résistif.

4. L'environnement électrique est-il difficile ?

Les moteurs, les onduleurs, les alimentations à découpage, les câbles trop longs et une mauvaise mise à la terre peuvent perturber un signal PCAP. Un capteur PCAP mal fixé peut fonctionner parfaitement sur un banc d'essai, mais devenir instable une fois installé derrière l'écran LCD et raccordé à l'alimentation de production.

La technologie PCAP peut toujours être utilisée, mais la mise à la terre, le blindage, l'acheminement des câbles et le réglage du contrôleur font désormais partie intégrante de la conception de l'interface tactile. Si des touches fantômes ou des sauts de coordonnées apparaissent, suivez une procédure structurée Vérification des interférences sur l'écran tactile avant d'augmenter la sensibilité.

Le tactile résistif analogique est généralement moins sensible à ce type d'interférences. Il peut constituer l'option la moins risquée pour une IHM simple à commande tactile unique, intégrée à une machine existante soumise à des perturbations électriques.

5. S'agit-il d'un nouveau produit ou d'un produit de remplacement ?

Pour une nouvelle interface homme-machine (IHM) à façade en verre, la technologie PCAP offre généralement une plus grande liberté de conception. La lentille de protection peut dépasser les contours de l’écran LCD, comporter des bordures et des logos imprimés, et faire partie intégrante d’un panneau avant étanche.

Dans le cadre d'un projet de remplacement, veillez tout d'abord à respecter la technologie d'origine. Le passage d'une technologie résistive à une technologie PCAP peut avoir des répercussions sur l'interface, le pilote, le cadre, l'ouverture, l'étalonnage et le logiciel. Pour un écran résistif existant, vérifiez le contour, la zone active, la zone de visualisation, le sens de connexion, le brochage, le connecteur et le contrôleur.

6. De quoi l'interface a-t-elle réellement besoin ?

La technologie multitouch n'a d'intérêt que lorsque le logiciel l'utilise. La technologie PCAP est adaptée au défilement, au zoom, aux actions de glisser-déposer et aux gestes à deux doigts. L'écran tactile résistif reste pratique pour les gros boutons, la saisie numérique, l'utilisation d'un stylet et les interfaces traditionnelles à point unique.

Point de départ pratique par application

Application	Un point de départ concret	Éléments à vérifier
Chargeur pour véhicule électrique ou borne publique en extérieur	PCAP	Comportement en milieu humide, verre de protection, lisibilité à la lumière du soleil, étanchéité et température
Bornes libre-service	PCAP	Produits chimiques de nettoyage, fréquence de contact, étanchéité frontale et résistance au vandalisme
Nouvel IHM industriel doté d'une interface graphique moderne	PCAP	Type de gants, mise à la terre, CEM et gestes requis
Commande numérique (CNC) ou commande de machine avec des gants épais	Résistif, ou PCAP à résonance si une face avant en verre est indispensable	Gant utilisé, taille de bouton la plus petite et environnement électrique
Appareil de test ou de mesure utilisant un stylet en plastique	Résistif	Pointe du stylet, précision, étalonnage et usure de la surface
Remplacement d'un écran tactile d'ancienne génération	Il faut d'abord s'aligner sur la technologie d'origine	Dimensions, FPC, brochage, contrôleur, pilote et étalonnage
Interface très sollicitée nécessitant un nettoyage chimique fréquent	PCAP avec une lentille de protection compatible	Résistance chimique, étanchéité des bords et comportement au toucher humide
Équipement générant des interférences électriques, doté d'une commande simple à une seule touche	La stratégie résistive constitue souvent le point de départ présentant le moins de risques	Mise à la terre, interface hôte et performances CEM au niveau du système

Le nom de l'application ne devrait jamais être le seul critère de décision. Deux IHM d'usine peuvent nécessiter des technologies tactiles différentes, car l'une utilise le doigt nu derrière une vitre étanche, tandis que l'autre utilise des gants épais et un stylet en plastique.

Erreurs de sélection courantes

• En partant du principe que le PCAP industriel fonctionne avec tous les gants. On ne peut pas partir du principe qu’un réglage qui fonctionne à travers une vitre de 2 mm fonctionnera également à travers une vitre de 6 mm avec un gant différent.
• Considérer le rejet d'eau comme une étanchéité. Le micrologiciel détecte la présence d'eau ; la conception mécanique empêche toute infiltration. Ces deux éléments doivent être précisés.
• On opte pour une solution résistive uniquement parce que l'environnement est hostile. L'abrasion, l'usage public ou un nettoyage fréquent peuvent justifier le choix d'une conception PCAP à façade en verre.
• Validation d'un écran tactile mal fixé. L'écran LCD, l'alimentation électrique, les câbles, le boîtier métallique, ainsi que le système de mise à la terre et de liaison peuvent influencer les performances tactiles.
• En partant du principe qu'une technologie est toujours moins chère. Le coût d'un écran tactile dépend de sa taille, de la structure du capteur, de la vitre de protection, du contrôleur, des options de personnalisation, de la quantité commandée et de la disponibilité actuelle des matériaux. Il est préférable de comparer les devis portant sur l'ensemble complet destiné à la production plutôt que d'évaluer le coût en se basant uniquement sur la technologie tactile.

Ce qu'il faut envoyer à votre fournisseur d'écrans tactiles

Avant de demander un échantillon ou un devis, veuillez fournir :

1. Modèle d'écran LCD, diagonale et plan d'ensemble.
2. Contours, zone active et zone d'affichage requis pour l'écran tactile.
3. Exigences relatives à la saisie au doigt, avec un gant ou à l'aide d'un stylet.
4. Nombre requis de points de contact et de gestes.
5. Matériau de la lentille de protection, épaisseur, impression et traitement de surface.
6. Conditions relatives à l'eau, au nettoyage, à la poussière et à la température de fonctionnement.
7. USB, I²C, série ou toute autre interface tactile.
8. Configuration requise pour le système d'exploitation et les pilotes.
9. Alimentation électrique, boîtier métallique, longueur du câble et dispositif de mise à la terre.
10. Nombre de prototypes, volume annuel et durée de vie prévue du produit.

Recommandation finale

Optez pour la technologie PCAP pour un nouveau produit industriel nécessitant une face avant en verre résistante, une optique claire et une interface moderne. Optez pour la technologie tactile résistive lorsque la priorité est donnée à une saisie universelle par pression, à la compatibilité avec des gants épais non conducteurs ou des stylets en plastique, ou encore à un remplacement simple d’un modèle existant.

Ne donnez le feu vert à la production d'aucune de ces deux options sur la seule base d'une fiche technique. Testez ensemble la méthode de saisie exacte, la vitre, l'écran LCD, l'alimentation électrique, le boîtier et les conditions environnementales.

Pour un projet OEM, veuillez envoyer à Eagle Touch le schéma de l'écran LCD, la méthode de saisie, l'environnement, l'interface et la quantité prévue. Nous pourrons alors examiner le écran tactile industriel sur mesure étudier la structure et recommander une configuration pratique du prototype avant la fabrication des outillages ou la production en série.

Questions fréquemment posées

La technologie PCAP est-elle plus résistante que l'écran tactile résistif ?

Le PCAP offre généralement une meilleure résistance à l'usure superficielle et aux rayures, car il est protégé par une lentille de protection rigide. Le film extérieur souple d'un écran résistif reste quant à lui exposé à l'usure mécanique.

Le PCAP fonctionne-t-il avec des gants industriels épais ?

Parfois. Les performances dépendent du gant, du verre, du capteur, du contrôleur, du micrologiciel et des interférences électriques. Le toucher résistif offre un comportement plus prévisible avec un gant épais non conducteur.

Quelle technologie est la plus adaptée à une utilisation en extérieur ?

Il n'y a pas de réponse universelle. Le PCAP est adapté à une face avant en verre hermétique, mais nécessite un comportement bien défini face à la pluie. Le film résistif est moins susceptible de réagir aux gouttelettes immobiles, mais son film et ses bords doivent tout de même être protégés. La luminosité, les rayons UV, la température et la conception du boîtier jouent également un rôle important.

L'écran tactile résistif nécessite-t-il un étalonnage ?

Les écrans tactiles résistifs analogiques classiques nécessitent généralement un étalonnage initial des coordonnées. La technologie PCAP ne nécessite généralement pas d'étalonnage régulier par l'utilisateur, même si son contrôleur et la correspondance des coordonnées doivent tout de même être adaptés au système.

La technologie tactile résistive prend-elle en charge le multi-touch ?

Les écrans tactiles résistifs classiques à 4 et 5 fils sont principalement conçus pour une saisie monopoint. Il existe certes des technologies résistives multitactiles spécialisées, mais elles ne constituent pas le choix standard pour la plupart des projets industriels des équipementiers.