Question

4．觸摸屏在筆記本．電腦及手機等設備上已普遍使用，主要有電阻式．電容式．紅外式和超聲式等幾種．其中電阻觸摸屏原理為：電阻式觸摸屏將矩形區(qū)域中觸摸點（X，Y）的物理位置轉換為代表X坐標和Y坐標的電壓．電阻式觸摸屏有兩層電阻，當未在觸摸屏上施力時，兩層電阻不接觸．當有物體在觸摸屏表面施以一定的壓力時，上層電阻與下層電阻發(fā)生接觸，電阻性表面被分隔為兩個電阻，它們的阻值與觸摸點到屏幕邊緣的距離成正比．該結構可以等效為如圖（a）所示的電路．此時在Y+．Y-之間加驅動電壓，測量X+電壓，可獲得接觸點的縱坐標如圖（b）所示；然后在X+、X-之間加驅動電壓，測量Y+電壓，可獲得接觸點的橫坐標，如圖（c）所示．
現在有一塊長10cm，寬6cm的手機觸摸屏，以其中心為原點建立坐標軸，則觸點坐標X方向的范圍是[-3cm，3cm]，Y方向的范圍是[-5cm，5cm]．觸摸屏的驅動電壓為5V．一位同學用筆按在屏上某點，當Y+電極施加驅動電壓時，測得X+電極的電壓為3.2V；當X+電極施加驅動電壓時，測得Y+電極的電壓為1.5V．請通過計算判斷筆按在觸摸屏上位置的坐標．

Answer 1

分析 電阻式觸摸屏是采用分壓器（串聯電阻分壓原理）來產生代表X坐標和Y坐標的電壓．當通過筆尖或手指進行按壓觸摸屏表面時，觸摸屏的電阻性表面被分隔為兩個串聯的電阻，根據串聯電阻的特點及觸摸屏的電阻與觸摸點到接地邊之間的距離成正比，就可計算出觸摸點的坐標．

解答 解：串聯電路中電阻越大分得的電壓越大，且電阻分布是均勻的．
觸點到Y-的距離為：$\frac{3.2V}{5V}$×10cm=6.4cm，
則Y坐標為6.4cm-5cm=1.4cm，
觸點到X-的距離為：$\frac{1.5V}{5V}$×6cm=1.8cm，
則X坐標為1.8cm-3cm=-1.2cm，
因此觸點的坐標為（-1.2cm  1.4cm）．
答：筆按在觸摸屏上位置的坐標為（-1.2cm 1.4cm）．

點評 本題考查了串聯電路的分壓特點，關鍵是明白題干中所給計算坐標的方法，有一定的難度．