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
觸(chu)摸(mo)開(kai)關(guan)和(he)按(an)鈕(niu)開(kai)關(guan)是(shi)兩(liang)種(zhong)經(jing)常(chang)被(bei)混(hun)為(wei)一(yi)談(tan)或(huo)名(ming)稱(cheng)可(ke)以(yi)互(hu)換(huan)的(de)開(kai)關(guan)。雖(sui)然(ran)性(xing)質(zhi)和(he)功(gong)能(neng)相(xiang)似(si),但(dan)按(an)鈕(niu)開(kai)關(guan)的(de)操(cao)作(zuo)方(fang)式(shi)是(shi)在(zai)一(yi)定(ding)行(xing)程(cheng)內(nei)按(an)下(xia)致(zhi)動(dong)器(qi)來(lai)啟(qi)動(dong)電(dian)流(liu),並(bing)通(tong)過(guo)再(zai)次(ci)按(an)下(xia)執(zhi)行(xing)器(qi)切(qie)斷(duan)電(dian)流(liu)。相(xiang)比(bi)之(zhi)下(xia),隻(zhi)需(xu)在(zai)最(zui)小(xiao)的(de)致(zhi)動(dong)器(qi)行(xing)程(cheng)內(nei)按(an)下(xia)致(zhi)動(dong)器(qi)並(bing)保(bao)持(chi),觸(chu)摸(mo)開(kai)關(guan)即(ji)可(ke)接(jie)通(tong)和(he)切(qie)斷(duan)電(dian)流(liu)。
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、jianguxingfangmianyouyujixiekaiguandeyigeguanjianyinsushiqishuliangyouxiandeneibuqijian,shiqinenggoushixianyuqigongneng。dianxingdechumokaiguanshejitongchangbaokuoyixiasigeqijian:
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:該(gai)部(bu)件(jian)外(wai)形(xing)呈(cheng)弧(hu)形(xing),與(yu)底(di)座(zuo)相(xiang)配(pei)合(he),當(dang)與(yu)柱(zhu)塞(sai)接(jie)觸(chu)時(shi),會(hui)發(fa)生(sheng)偏(pian)轉(zhuan)或(huo)反(fan)轉(zhuan)。這(zhe)種(zhong)彎(wan)曲(qu)過(guo)程(cheng)會(hui)產(chan)生(sheng)哢(ka)噠(da)聲(sheng)和(he)哢(ka)噠(da)觸(chu)感(gan),同(tong)時(shi)與(yu)底(di)座(zuo)上(shang)的(de)兩(liang)個(ge)固(gu)定(ding)觸(chu)頭(tou)連(lian)接(jie),接(jie)通(tong)電(dian)路(lu)。一(yi)旦(dan)按(an)壓(ya)力(li)消(xiao)失(shi),拱(gong)形(xing)觸(chu)頭(tou)就(jiu)會(hui)恢(hui)複(fu)原(yuan)來(lai)的(de)形(xing)狀(zhuang)並(bing)斷(duan)開(kai)電(dian)路(lu)。拱(gong)形(xing)觸(chu)頭(tou)和(he)柱(zhu)塞(sai)的(de)材(cai)料(liao)(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、yinjiaoshaoyundonghuodongerjuyoudejianguxingyijijiaodichengbendengyixiechangjiantexingheyouyoudianzhiwai,chumokaiguandekeganzhichujiaoheshengyinduiqixuanxingyouhendadeyingxiang。zhekenengshiyigenanyilianghuadetexing,yinweijihuokaiguansuoxudeyalijiqichujiaofankuihuigenjuyuqiyongtuhegongnengerfashengbianhua。liru,xiangbizaijiatinghuobangongshihuanjingzhongshiyongdekaiguan,qicheyingyongzhongshiyongdechumokaiguankenengxuyaogengdadezhidongli,yibimianzhendongzaochengyiwaishuru。tongchang,quedingkaiguanjuyouzhengquetexingdezuijiatujingshitongguoyuanxingkaifaheceshi。
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PCBshanganzhuangqijianqiwendingzuoyong。zhesigeyinjiaoneibulianjiechengliangzu。suirancongjishushangjiang,zhiyoulianggendaoxianxuyaoyongyubuxian,danzuijiazuofashishiyongsuoyoukenengdeyinjiao。ciwai,youxiechumokaiguanzhiyoulianggekeyongyinjiao,yeyou5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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