Ein Berührungsschalter verbessert die Benutzerfreundlichkeit eines elektronischen Geräts. Diese besonderen Komponenten bieten nicht nur zusätzliche Funktionen, sondern auch ein einzigartiges Erlebnis. Das liegt daran, dass sie mehr Kontrolle über kompatible Geräte bieten. Obwohl es sich nicht um eine neue technologische Entwicklung handelt, erfreut sich der Touch-Schalter auch heute noch wachsender Beliebtheit.
Wir von WellPCB möchten Ihnen helfen, einen tieferen Einblick zu gewinnen. Nach der Lektüre dieses Artikels werden Sie feststellen, dass es heute drei Arten von Berührungsschaltern gibt, und Sie werden ihre Fähigkeiten, ihre Funktionsweise und ihre Anwendungen verstehen. Möchten Sie selbst einen erstellen? Wir beschreiben auch die Schritte, die Sie unternehmen können, um einen Touch-Schalter zu entwerfen! Lesen Sie also weiter, um mehr über diese Technologie zu erfahren.
1. Was ist ein Berührungsschalter?
Während ein mechanischer Schalter den Stromkreis durch Druckeinwirkung steuert, unterscheidet sich ein Berührungsschalter leicht davon. Der Berührungsschalter, ein taktiler Sensor, bietet dem Benutzer mehr Kontrolle über die kompatible Elektronik. Während Regler mehr Druck benötigen, um einen Stromkreis zu schließen und zu funktionieren, genügt beim Berührungsschalter ein kleiner Druck. Diese funktionieren über die leitenden Eigenschaften des Menschen. Das liegt daran, dass der menschliche Körper als Leiter für den Berührungsschalter dient, der leitende Elemente erkennt, um zu funktionieren. Wenn man ihn also antippt, nimmt die Kapazität ab, so dass sich der Stromkreis schließen muss.
(Ein mechanischer Kunststoffschalter.)
Ein Hersteller oder Benutzer kann einen Berührungsschalter in Bezug auf Funktionen, Aussehen und sogar Leistung verändern. So können sie beispielsweise die Helligkeit und Farbe einer LED-Leuchte in Abhängigkeit von der Druckstärke verändern.
2. Anwendungen von Berührungsschaltern
(Ein elektrischer Berührungsschalter.)
Berührungsschalter können auf Oberflächen und Displays, wie z. B. Acryl, Kunststoff und Glas, montiert werden. Dadurch werden sie in alltäglichen Anwendungen für Heim- und Büroinstallationen beliebt.
Darüber hinaus besteht eine Mehrzwecktastatur aus mehreren Berührungsschaltern, die in Reihe auf einer Tafel angeordnet sind. Dadurch erhalten die Benutzer mehr Kontrolle über verschiedene Anwendungen. Außerdem enthält ein Touchscreen-Display eine Anordnung von Berührungsschaltern.
(Das Display eines intelligenten Geräts enthält eine Reihe von Berührungsschaltern. )
Beliebte Anwendungen sind elektronische Geräte wie Lampen, ein moderner Wand-Touch-Schalter und Computerterminals.
Sie können auch in Audio- und Rundfunkgeräten eingesetzt werden. Ein intelligenter Schalter bietet vor allem eine automatische Aktivierung für Ihre Bedürfnisse zu Hause.
Laptops, Smartphones, Beleuchtungsschaltungen, Automatisierungsgeräte und medizinische Geräte profitieren ebenfalls von der Integration eines Touch-Schalters. Außerdem können Sie mit einem Steuer-Touch-Schalter bestimmte Funktionen Ihrer angeschlossenen Geräte zeitlich steuern.
3. Wie Touch-Schalter funktionieren
(Eine einfache Zeichnung, die zeigt, wie ein Berührungsschalter funktioniert).
Ein Berührungsschalter funktioniert am besten, wenn Kraft, Druck oder Berührungen ausgeübt werden. Dabei öffnet oder schließt sich die Verbindung als Reaktion auf Magnetismus, Licht, Elektrizität oder einen chemischen/mechanischen Faktor. Darüber hinaus gibt es manchmal Eingabe-/Ausgabefunktionen, mit denen er funktioniert. Eine virtuelle Tastatur zum Beispiel verwendet Berührungsschalter. Durch Druck auf bestimmte Tasten wird eine Reaktion ausgelöst, die an das System weitergegeben wird.
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(Berührungsschalter in einer virtuellen Tastatur senden Anweisungen an einen Computer).
Darüber hinaus enthalten Smartphone-Bildschirme komplexe Berührungsschalter mit einzigartigen Funktionen. Dazu gehören insbesondere haptische Rückmeldungen oder ein kapazitiver Sensor; cablesrything verfolgt jedoch trotz der Sensortechnologien immer noch denselben Betriebsansatz.
(Ein Smartphone-Bildschirm enthält komplexe Berührungsschalter.)
Berührungsschalter enthalten Mechanismen, wie Temperatur, Widerstand und Kapazität. Dementsprechend erzielt ein benutzer- oder berührungsschalterspezifisches Objekt, das diese Funktionen bedient, eine hohe Leistung. Spezifische Funktionalitätsansätze beruhen jedoch auf unterschiedlichen Berührungsschaltertechnologien.
4. Arten von Berührungsschaltern
Auf dem Markt gibt es drei Arten von Berührungsschaltern.
Kapazitätsschalter
Die Kapazität des menschlichen Körpers verleiht einem Schalter seine Funktionalität durch eine geringe elektrische Ladung, die durch die Interaktion von Menschen oder Gegenständen entsteht. Aus diesem Grund lädt und entlädt sich ein kapazitiver Schalter kontinuierlich, so dass er wie ein Sensor funktioniert, der Kapazitätsänderungen misst. Darüber hinaus wird die Kapazität durch menschliche Berührungen erhöht.
Folglich wird die elektrische Ladung in der Verdrahtung des Schalters verteilt, wenn sich die Kapazität ändert. Dann wird ermittelt, wo, wann und wie eine physische Interaktion stattgefunden hat. Dadurch werden wiederum bestimmte Funktionen ausgelöst, die den Betrieb des Schalters ermöglichen. Ein kapazitiver Schalter benötigt nur eine Elektrode. Der Einbau erfolgt hinter einer Holz-, Glas- oder Kunststoffplatte.
Kapazitätsschalter zeichnen sich durch Langlebigkeit, Robustheit und Zuverlässigkeit aus und sind daher sehr langlebig.
Sie sind in Schaltkreisen zu finden. Einige Anwendungen umfassen auch Näherungssensoren, Smartphones, Verkaufsautomaten und Haushaltsgeräte. Außerdem lassen sie sich in LED-Leuchten und IP-Schutzklassen integrieren. Aus diesem Grund werden Kapazitätsschalter für Umweltzwecke immer beliebter.
(Haushaltsgeräte wie diese verwenden ebenfalls einen Kapazitätsschalter).
Widerstands-Touch-Schalter
Ähnlich wie ein kapazitiver Touch-Schalter funktioniert der Widerstands-Touch-Schalter auf der Grundlage von Stromänderungen. Sie unterscheiden sich durch ihr einfaches Design und ihren Aufbau. Der geringere Widerstand zwischen zwei leitenden Metallplatten mit einem winzigen Spalt hilft den Widerstands-Touch-Schaltern zu funktionieren. Ebenso kommen die Finger beim Drücken der Taste in Kontakt mit den Platten. Von dort aus leitet leitfähiger Schweiß den elektrischen Fluss in diesen Raum, wodurch der Stromkreis geschlossen wird. Infolgedessen wird der Widerstandsschalter aktiviert, was den gesamten Vorgang ermöglicht.
Aufgrund der eingeschränkten Funktionalitäten ist diese Art von Berührungsschaltern nicht für Smartphones geeignet. Sie bieten jedoch Stabilität, Robustheit und Langlebigkeit in vielen Bereichen.
(Drucker enthalten einen Widerstandsschalter.)
Piezo-Touch-Schalter
Piezo-Keramik-Touch-Schalter schließlich arbeiten mit einem piezoelektrischen Effekt. Sie bestehen aus einer inneren Keramikschicht, die sich senkt, wenn Druck auf die äußere Metallschicht ausgeübt wird. Dies führt schließlich dazu, dass sich die innere Schicht in einer verdrehten Form dreht. Eine erzeugte elektrische Pulsation bewirkt dann, dass ein Halbleiter den Schalter bei Druck in Gang setzt. Das heißt, er kann sich mechanisch verbiegen.
Dank der inneren Schicht bietet dieser Schalter eine hohe Haltbarkeit und Flexibilität. Einige enthalten ein robustes Außengehäuse aus Metall für schwerere Anwendungen. In diesem Fall muss mehr Druck ausgeübt werden, um den Schalter zu betätigen. Außerdem sind sie aufgrund ihrer leicht zu versiegelnden Eigenschaften für den Außenbereich geeignet.
(Eine Anwendung für den Piezo-Schalter.)
5. Wie baut man einen Berührungsschalter?
Für den Bau eines Berührungsschalters benötigen Sie die folgenden Komponenten:
9V-Batterie 1x
Batterie-Clipper 1x
3V-LED 1x
470-Ohm-Widerstand 1x
BC547 NPN-Transistor 2x
Die folgenden Schritte helfen dir bei der Umsetzung:
1: Löte den 470-Ohm-Widerstand an den Kollektorstift des Transistors. Löten Sie dann den negativen Draht der LED an den 470-Ohm-Widerstand.
2: Löten Sie dann den positiven Draht des Batterie-Clippers an den positiven Anschluss der LED.
3: Verbinden Sie den Minusdraht der Batterieklemme mit dem Emitter-Pin des Transistors.
4: Zum Schluss schließen Sie die 9-V-Batterie an den Clipper an, um den Stromkreis zu schließen. Sie müssen einen Test durchführen, um die Funktionalität sicherzustellen. Berühren Sie gleichzeitig den Basisdraht des Transistors und den 470-Ohm-Widerstandsdraht. Sobald Sie den Transistor berühren, sollte die LED aufleuchten. Das Licht schaltet sich aus, wenn Sie die Drähte nicht mehr berühren.
Fazit
Langfristig gesehen weisen Berührungsschalter mehrere Eigenschaften auf. Dank ihrer Fähigkeit können Sie sich sicher fühlen und mehr Kontrolle ausüben. Die verschiedenen Typen legen auch fest, wie sie in gängige Geräte, wie z. B. ein Smartphone, integriert werden sollen. In den meisten Fällen schließt sich der Stromkreis bei leichtem Druck auf die Touch-Schalter und löst eine bestimmte Funktion aus. Im Vergleich dazu muss bei einem mechanischen Schalter mehr Druck ausgeübt werden. Aufgrund dieses Unterschieds sind Touch-Schalter heute auf dem Markt am weitesten verbreitet. Wenn Sie Fragen zu einem Berührungsschalter haben, können Sie sich gerne an uns wenden!
