Berührungsschalter - Touch switch
Ein Berührungsschalter ist eine Art von Schalter, der zum Betätigen nur von einem Objekt berührt werden muss. Es wird in vielen Lampen und Wandschaltern mit Metallgehäuse sowie in öffentlichen Computerterminals verwendet. Ein Touchscreen umfasst eine Reihe von Berührungsschaltern auf einer Anzeige. Ein Berührungsschalter ist die einfachste Art des taktilen Sensors .
Typen
Es gibt drei Arten von Schaltern, die als Berührungsschalter bezeichnet werden:
Kapazitätsschalter
Ein Kapazitätsschalter benötigt nur eine Elektrode, um zu funktionieren. Die Elektrode kann hinter einer nichtleitenden Platte wie Holz, Glas oder Kunststoff platziert werden. Der Schalter arbeitet mit der Körperkapazität , einer Eigenschaft des menschlichen Körpers, die ihm hervorragende elektrische Eigenschaften verleiht. Der Schalter lädt und entlädt sein Metallgehäuse ständig, um Kapazitätsänderungen zu erkennen . Wenn eine Person es berührt, erhöht ihr Körper die Kapazität und löst den Schalter aus.
Kapazitätsschalter sind im Handel als integrierte Schaltungen von einer Reihe von Herstellern erhältlich. Diese Geräte können auch als Nahbereichssensor verwendet werden .
Widerstand Berührungsschalter
Ein Widerstandsschalter benötigt zwei Elektroden, die physisch mit etwas elektrisch Leitfähigem (z. B. einem Finger) in Kontakt stehen, um zu funktionieren. Sie arbeiten, indem sie den Widerstand zwischen zwei Metallteilen verringern. Er ist somit im Vergleich zum Kapazitätsschalter viel einfacher aufgebaut. Durch Platzieren eines oder zweier Finger über die Platten wird ein eingeschalteter oder geschlossener Zustand erreicht. Das Entfernen des/der Finger(s) von den Metallteilen schaltet das Gerät aus.
Eine Implementierung eines Widerstandsberührungsschalters wären zwei Darlington-gepaarte Transistoren, bei denen die Basis des ersten Transistors mit einer der Elektroden verbunden ist.
Außerdem kann ein N-Kanal-Metalloxid-Feldeffekttransistor vom Anreicherungstyp verwendet werden. Sein Gate kann über einen Widerstand gegen eine positive Spannung mit einer der Elektroden und der anderen Elektrode verbunden werden.
Piezo-Touch-Schalter
Piezo- Touch-Schalter basieren auf dem mechanischen Biegen von Piezo-Keramik, die typischerweise direkt hinter einer Oberfläche aufgebaut ist. Diese Lösung ermöglicht Touch-Interfaces mit jeder Art von Material. Ein weiteres Merkmal von Piezo ist, dass es auch als Aktor fungieren kann . Aktuelle kommerzielle Lösungen bauen den Piezo so auf, dass selbst bei steifen Materialien wie Edelstahl eine Berührung mit ca. 1,5 N ausreicht.
Piezo-Touch-Schalter sind im Handel erhältlich.
Vergleich
Piezo-Schalter reagieren auf eine mechanische Kraft, die auf den Schalter ausgeübt wird. Der Schalter funktioniert unabhängig davon, ob Kraft durch isolierende oder leitende Materialien ausgeübt wird. Kapazitive Schalter reagieren auf ein an den Schalter angelegtes elektrisches Feld . Das Feld geht durch dünne Handschuhe, aber nicht durch dicke Handschuhe.
Piezo-Schalter kosten in der Regel mehr als kapazitive Schalter.