Les écrans tactiles capacitifs sont-ils surestimés pour les environnements industriels

Les technologies d'écrans tactiles ont radicalement transformé la manière dont les opérateurs humains interagissent avec les machines complexes dans les usines et les sites industriels.

Inspirés par la précision et les interfaces intuitives des smartphones et des tablettes, les fabricants ont adopté les écrans tactiles capacitifs (Figure 1) pour reproduire cette expérience conviviale en usine. Mais les écrans capacitifs peuvent-ils répondre aux exigences des environnements industriels ?

Figure 1 : Le reTerminal de Seeed Studio est doté d'un écran tactile multipoint capacitif IPS de 5 pouces avec une résolution de 1280 x 720. (Source de l'image : Seeed Studio)

L'écart entre la conception grand public et la réalité industrielle est manifeste lorsqu'un opérateur d'usine portant des gants tape sur un écran tactile capacitif et que rien ne se passe.

Dans les situations où les opérateurs d'usine portant des gants peinent à enregistrer leur saisie, les conséquences peuvent être graves. Cela peut entraîner des interruptions du flux de travail, des réponses tardives dans des scénarios critiques, voire des risques de sécurité potentiels lors d'opérations critiques en termes de temps.

Les interfaces capacitives connaissent également des problèmes d'interférences électromagnétiques. Dans les environnements industriels où le bruit électromagnétique est fréquent, les niveaux d'interférences peuvent entraîner des problèmes de réponses incohérentes et réduire davantage la précision.

Bien qu'elles offrent une meilleure interaction avec l'utilisateur, elles se heurtent à des conditions d'utilisation extrêmes, telles que l'humidité, l'exposition à des produits chimiques et les fluctuations de température, ce qui soulève des inquiétudes quant à leur adéquation aux applications industrielles.

En outre, dans les environnements tels que les usines de transformation alimentaire et les sites de production, ces écrans sont constamment exposés à des conditions difficiles, ce qui aggrave encore leurs limites inhérentes. Face à tous ces défis, de nombreuses industries se tournent vers une alternative plus robuste et plus rentable.

Arguments en faveur des écrans tactiles résistifs

Les écrans tactiles résistifs (Figure 2) fonctionnent en détectant la pression exercée sur l'interface. La conception se compose d'une couche externe flexible et d'une couche interne rigide, toutes les deux recouvertes d'un matériau conducteur et séparées par un mince espace rempli d'entretoises isolantes.

Figure 2 : L'écran tactile résistif de NKK Switches est doté d'interfaces de communication RS232 et USB. (Source de l'image : NKK Switches)

Cette construction permet aux deux couches d'entrer en contact lorsqu'une pression est exercée, que ce soit avec un doigt ou un stylet, même lorsque l'opérateur porte des gants, ce qui ferme un circuit électrique. Bien que les écrans tactiles résistifs offrent une précision satisfaisante, ils n'ont pas la même précision que les écrans tactiles capacitifs.

Dans les environnements industriels, les écrans tactiles résistifs présentent une résistance à l'eau, à la poussière et, dans certains cas, aux produits chimiques. Ils sont moins chers à fabriquer que leurs homologues capacitifs et conviennent donc aux applications exigeant de grands écrans.

Les écrans tactiles résistifs présentent toutefois des inconvénients. Leur précision limitée et leur incapacité à prendre en charge les entrées tactiles multipoints peuvent limiter leur applicabilité dans les environnements interactifs avancés. Pour les applications exigeant une solution renforcée alliant durabilité et haute précision, les fabricants améliorent la technologie capacitive.

Interfaces capacitives renforcées

Les fabricants développent des écrans tactiles capacitifs projetés (PCAP) renforcés, qui combinent les avantages des technologies existantes avec une durabilité accrue et une meilleure résistance aux interférences externes. Ces écrans sont dotés d'une couche isolante recouverte d'un conducteur transparent, contribuant à atténuer le bruit capacitif causé par les interférences électromagnétiques.

Conçus pour les conditions difficiles, les écrans tactiles PCAP renforcés (Figure 3) sont résistants aux rayures et maintiennent des performances fiables même lorsqu'ils sont exposés à la saleté, à la poussière, à la graisse et à l'eau. En raison de leur capacité à reconnaître simultanément plusieurs points de contact, ils sont essentiels pour les applications dynamiques exigeant une entrée tactile multipoint pour le contrôle des machines et l'accès aux données.

Figure 3 : Le kit tactile avec écran tactile capacitif de Schurter Incorporated offre une température de fonctionnement étendue de -10°C à +70°C. (Source de l'image : Schurter Incorporated)

Les performances optiques améliorées garantissent une haute transmissivité et un affichage net pour l'intégration dans les Panel PC et les écrans industriels.

Les écrans tactiles PCAP sont conçus pour résister à de larges variations de température, ce qui leur confère une plus grande robustesse. Ils peuvent donc être déployés sur des sites de construction, dans des installations extérieures isolées, dans des systèmes de surveillance à distance et pour des opérations logistiques.

Conclusion

Il est difficile de donner une réponse directe à la question de savoir si les écrans tactiles capacitifs sont surestimés pour les environnements industriels. Le choix idéal entre interfaces capacitives tactiles multipoints grand public, écrans tactiles résistifs économiques et PCAP plus avancés dépend des exigences spécifiques liées au port de gants, à l'humidité et à l'exposition aux produits chimiques.