常見的觸摸開關,你了解多少?
發布時間:2022-09-13 來源:DigiKey 責任編輯:wenwei
【導讀】觸摸開關是一種公認的電氣開關,與同類機械開關一樣通過手動操作接通或斷開電路。這種開關最初在20世紀80年代初是用作鍵盤和鍵盤的薄膜或絲網印刷開關的,由於其性能不盡如人意且缺乏觸覺反饋,在推廣之處遇到了阻力。然而,在20世紀80年代末,在設計中納入金屬拱頂的版本獲得了更廣泛的普及,這要歸功於其經過改善的觸覺反饋效果、強大的致動力和更長的使用壽命。正是這些變化成就了今天在廣泛的消費和商業應用中普遍使用的、極為常見的觸摸開關。
如上所述,觸摸開關的關鍵特色是,當致動器受到壓力時,會提供可感知的“哢噠”或huo觸chu覺jiao撞zhuang擊ji反fan饋kui,以yi表biao明ming開kai關guan已yi成cheng功gong完wan成cheng操cao作zuo。作zuo為wei瞬shun動dong器qi件jian,隻zhi要yao用yong戶hu不bu再zai施shi加jia壓ya力li,開kai關guan就jiu會hui釋shi放fang,進jin而er切qie斷duan電dian流liu。雖sui然ran通tong常chang情qing況kuang下xia用yong作zuo常chang開kai器qi件jian,但dan觸chu摸mo開kai關guan也ye有you常chang閉bi版ban本ben,在zai按an下xia致zhi動dong器qi時shi電dian流liu切qie斷duan,釋shi放fang後hou電dian流liu即ji刻ke導dao通tong。
圖1:常見的觸摸開關(圖片來源:CUI Devices)
觸摸式vs.按鈕式
chumokaiguanheanniukaiguanshiliangzhongjingchangbeihunweiyitanhuomingchengkeyihuhuandekaiguan。suiranxingzhihegongnengxiangsi,dananniukaiguandecaozuofangshishizaiyidingxingchengneianxiazhidongqilaiqidongdianliu,bingtongguozaicianxiazhixingqiqieduandianliu。xiangbizhixia,zhixuzaizuixiaodezhidongqixingchengneianxiazhidongqibingbaochi,chumokaiguanjikejietongheqieduandianliu。
雖然有些按鈕可以用作瞬動開關,但所有的觸摸開關都屬於瞬動型。觸摸開關通常具有比按鈕開關更小的封裝、更小的額定電壓、電流。與按鈕開關相比,觸摸開關的聲音或觸覺反饋也是一個關鍵的區別,雖然按鈕提供麵板或PCB安裝款式,但觸摸開關隻用於直接在PCB上安裝。如需詳細了解按鈕開關,請閱讀CUI Devices的按鈕開關101博客文章。
基本結構和操作
觸摸開關在簡單性、堅jian固gu性xing方fang麵mian優you於yu機ji械xie開kai關guan的de一yi個ge關guan鍵jian因yin素su是shi其qi數shu量liang有you限xian的de內nei部bu器qi件jian,使shi其qi能neng夠gou實shi現xian預yu期qi功gong能neng。典dian型xing的de觸chu摸mo開kai關guan設she計ji通tong常chang包bao括kuo以yi下xia四si個ge器qi件jian:
1. 頂蓋:該gai部bu件jian保bao護hu開kai關guan的de內nei部bu機ji構gou,可ke以yi由you金jin屬shu或huo其qi他ta材cai料liao組zu成cheng,具ju體ti取qu決jue於yu預yu期qi功gong能neng。頂ding蓋gai還hai可ke以yi作zuo為wei接jie地di端duan子zi,以yi保bao護hu開kai關guan免mian受shou靜jing電dian放fang電dian的de危wei害hai。
2. 柱塞:位於頂蓋下方和拱形觸頭的上方,柱塞是用戶操作部件,以使拱形觸頭彎曲,激活開關。柱塞采用平坦結構或者凸起結構。
3. 拱形觸頭:gaibujianwaixingchenghuxing,yudizuoxiangpeihe,dangyuzhusaijiechushi,huifashengpianzhuanhuofanzhuan。zhezhongwanquguochenghuichanshengkadashenghekadachugan,tongshiyudizuoshangdelianggegudingchutoulianjie,jietongdianlu。yidananyalixiaoshi,gongxingchutoujiuhuihuifuyuanlaidexingzhuangbingduankaidianlu。gongxingchutouhezhusaidecailiao(金屬、橡膠等)將有助於決定開關的觸感和聲音。
4. 模製樹脂底座:這是觸摸開關的最後一個部件,含有將開關與PCB相連接的端子和觸頭。
圖2:典型觸摸開關的結構(圖片來源:CUI Devices)
主要優點和規格
觸摸開關的正確選擇不能隻停留在評估產品數據表上的規格。除了諸如瞬動、較低的額定功率和電流、因(yin)較(jiao)少(shao)運(yun)動(dong)活(huo)動(dong)而(er)具(ju)有(you)的(de)堅(jian)固(gu)性(xing)以(yi)及(ji)較(jiao)低(di)成(cheng)本(ben)等(deng)一(yi)些(xie)常(chang)見(jian)特(te)性(xing)和(he)有(you)優(you)點(dian)之(zhi)外(wai),觸(chu)摸(mo)開(kai)關(guan)的(de)可(ke)感(gan)知(zhi)觸(chu)覺(jiao)和(he)聲(sheng)音(yin)對(dui)其(qi)選(xuan)型(xing)有(you)很(hen)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)。這(zhe)可(ke)能(neng)是(shi)一(yi)個(ge)難(nan)以(yi)量(liang)化(hua)的(de)特(te)性(xing),因(yin)為(wei)激(ji)活(huo)開(kai)關(guan)所(suo)需(xu)的(de)壓(ya)力(li)及(ji)其(qi)觸(chu)覺(jiao)反(fan)饋(kui)會(hui)根(gen)據(ju)預(yu)期(qi)用(yong)途(tu)和(he)功(gong)能(neng)而(er)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)。例(li)如(ru),相(xiang)比(bi)在(zai)家(jia)庭(ting)或(huo)辦(ban)公(gong)室(shi)環(huan)境(jing)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)開(kai)關(guan),汽(qi)車(che)應(ying)用(yong)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)觸(chu)摸(mo)開(kai)關(guan)可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)更(geng)大(da)的(de)致(zhi)動(dong)力(li),以(yi)避(bi)免(mian)振(zhen)動(dong)造(zao)成(cheng)意(yi)外(wai)輸(shu)入(ru)。通(tong)常(chang),確(que)定(ding)開(kai)關(guan)具(ju)有(you)正(zheng)確(que)特(te)性(xing)的(de)最(zui)佳(jia)途(tu)徑(jing)是(shi)通(tong)過(guo)原(yuan)型(xing)開(kai)發(fa)和(he)測(ce)試(shi)。
總之,這裏有幾個關鍵的規格在選擇過程中仍需牢記:
● 額定電壓:開關在接通或斷開時能承受的最大電壓。
● 額定電流:開關能夠承載且不會因此受損的最大電流。
● 激活力(或操作力):在開關上使致動器移動所需的作用力或壓力(以克力或gf為單位表示)。
● 撓度(或致動器行程):壓下開關所需的總行程。
● 接觸力:開關連接端子所需的作用力或壓力(以克為單位)。
● 致動器高度:致動器在開關本體上方的高度。(見圖3)
● 生命周期:開關在正常工作條件下的預期使用壽命。
● 溫度範圍:指工作溫度範圍,在此溫度範圍內,開關的各項性能符合規格要求。
● 安裝方式:開關在PCB上的安裝方法,分為通孔安裝或表麵貼裝。
● IP等級:對開關(或其他產品)的防塵、防止液體侵入等性能進行級別劃分的國際標準。請參閱CUI Devices的IP67級觸摸開關。
圖3:觸摸開關的常見致動器高度(圖片來源:CUI Devices)
觸摸開關的接線
大多數觸摸開關包含四個引腳,用於在PCB上shang安an裝zhuang期qi間jian起qi穩wen定ding作zuo用yong。這zhe四si個ge引yin腳jiao內nei部bu連lian接jie成cheng兩liang組zu。雖sui然ran從cong技ji術shu上shang講jiang,隻zhi有you兩liang根gen導dao線xian需xu要yao用yong於yu布bu線xian,但dan最zui佳jia做zuo法fa是shi使shi用yong所suo有you可ke能neng的de引yin腳jiao。此ci外wai,有you些xie觸chu摸mo開kai關guan隻zhi有you兩liang個ge可ke用yong引yin腳jiao,也ye有you5引腳版本,這種版本可在非常小的封裝中實現類似操縱杆的控製功能。
圖4:常見的4引腳觸摸開關的配置(圖片來源:CUI Devices)
本文小結
憑借體積小、高度低、使用壽命長,觸摸開關能夠滿足各種消費和工業產品的許多需求,包括可穿戴技術等方麵的最新應用。當需要低功耗、瞬動性能時,觸摸開關仍將是一種能夠提供觸覺和聽覺反饋的必備開關解決方案。為了幫助用戶選擇觸摸開關,CUI Devices提供了一係列封裝緊湊且致動器高度和配置選擇多樣的觸摸開關。
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