Comutator cu membrană - Membrane switch
Un comutator cu membrană este un comutator electric pentru pornirea și oprirea unui circuit. Se diferențiază de un comutator mecanic, care este de obicei realizat din piese de cupru și plastic: un comutator cu membrană este un circuit imprimat pe polietilen tereftalat ( PET ) sau oxid de staniu de indiu ( ITO ). Cerneala utilizată pentru serigrafie este de obicei umplută cu cupru / argint / grafit și, prin urmare, conductivă.
Comutatoarele cu membrană sunt utilitare de interfață utilizator-echipament care permit comunicarea comenzilor de la utilizatori la dispozitive electronice. Comutatoarele cu membrană pot fi considerate ca o categorie de utilități de interfață alături de ecrane tactile, tastaturi din plastic, comutatoare cu comutare și multe alte tipuri de sisteme de control. Utilitățile de interfață pot fi la fel de simple ca întrerupătoarele tactile pentru controlul iluminatului și pot fi la fel de complicate ca tastaturile cu membrană și panourile de comutare pentru utilizare cu computerele.
Constructie
ASTM definește un comutator de membrană ca „un dispozitiv de comutare de moment în care cel puțin un contact este pornit sau confecționate, un substrat flexibil.“
Un comutator cu membrană are de obicei 5 sau mai multe straturi realizate din substrat flexibil.
Straturi comune de comutare a membranei
• Suprapunere grafică: stratul superior al unui comutator cu membrană este suprapunerea grafică. Acest strat servește ca interfață cu utilizatorul, deoarece va arăta de obicei utilizatorului cum să opereze dispozitivul. Acest strat va fi adesea realizat prin imprimarea digitală sau cerneala de serigrafie pe spatele unui substrat din PET sau policarbonat acoperit cu duritate .
• Adeziv distanțier superior: stratul adeziv distanțier superior se află de obicei sub grafic și aderă graficul la restul comutatorului cu membrană.
• Dispozitiv de fixare a cupolei : Dispozitivul de fixare a cupolei se află sub stratul adeziv superior al distanțierului. Stratul de reținere a cupolei deține cupolele metalice sau tampoanele de scurtcircuitare care vor fi utilizate pentru a activa comutatorul. Acest strat este de obicei realizat din PET subțire și flexibil .
• Adeziv distanțier: stratul adeziv distanțier se află sub dispozitivul de fixare a cupolei. Acest strat include tăieturi de ventilație care permit curgerea aerului atunci când sunt acționate întrerupătoarele tactile.
Strat • Circuit: De obicei cerneluri conductive sunt imprimate pe subțire flexibil , PET pentru a face stratul de circuit. Cernelurile de argint și carbon sunt cele mai frecvent utilizate. Uneori se folosesc în schimb FPC- uri sau PCB-uri . Stratul de circuit este ceea ce permite funcționarea comutatorului de membrană. Când comutatorul nu este acționat, circuitul este deschis și curentul nu curge. Când utilizatorul activează comutatorul apăsând în jos pe cupola metalică sau pe placa de scurtcircuitare, circuitul se închide și curentul poate curge, declanșând răspunsul adecvat de la comutatorul cu membrană.
• Adeziv de montare: Stratul inferior al unui comutator cu membrană este adezivul de montare, care este utilizat pentru a atașa comutatorul cu membrană la aplicația dorită.
Straturile unui comutator cu membrană sunt asamblate în mod normal folosind adezivi sensibili la presiune, deși proiectele ieftine pot fi ținute împreună prin alte mijloace mecanice, cum ar fi carcasa tastaturii.
Iluminarea din spate
Există trei metode standard pentru întrerupătoarele cu membrană de iluminare din spate.
Prima opțiune este utilizarea diodelor emițătoare de lumină (LED-uri) pentru iluminarea din spate. LED-urile pot fi montate la suprafață pe stratul de circuit sau pot fi așezate pe un strat de LED separat. Există două tipuri de LED-uri utilizate în mod obișnuit în iluminarea de fundal a comutatorului cu membrană. LED-urile superioare de foc strălucesc direct în sus și sunt lumini indicatoare adecvate. LED-urile laterale de incendiu strălucesc lateral și sunt ideale pentru a fi utilizate cu filmul de ghidare a luminii pentru a lumina uniform zone mari ale unui comutator cu membrană.
O a doua opțiune este fibra optică . Într-un design tipic, două sau mai multe straturi de pânză din fibră optică țesută sunt utilizate pentru a forma o zonă dreptunghiulară care emite lumină. Fibrele care ies dintr-un capăt sunt apoi împachetate într-o virulă circulară și cuplate la una sau mai multe surse de lumină LED. Sursele de lumină de la distanță oferă 10.000 până la 100.000 de ore de viață. Fibrele optice nu sunt afectate de extreme de umiditate (0% până la 100%) sau temperatură (-40 până la + 85 grade C).
A treia opțiune standard este utilizarea lampilor electroluminescente (EL). Acestea au un preț mai mic comparativ cu fibra optică și oferă o flexibilitate suplimentară a designului. Culoarea luminii emise de o lampă EL poate varia în funcție de fosforii utilizați. Unele culori comune sunt albastru / verde și galben / verde, alb, albastru și portocaliu. Lămpile EL au un timp de înjumătățire de aproximativ 3000-8000 de ore, în funcție de calitatea fosforului. Odată ce își ating timpul de înjumătățire, luminozitatea începe să se estompeze rapid. Astfel, lămpile EL nu sunt o alegere bună dacă lampa este aprinsă pentru o perioadă lungă de timp. Decolorarea sau clipirea ar putea dubla durata de viață a lămpii.
Aplicații
Aplicațiile clasice ale întrerupătoarelor cu membrană includ panoul cuptorului cu microunde , panoul de control al aparatului de aer condiționat , telecomanda TV etc. Feedback-ul tactil al tastelor poate fi furnizat prin înglobarea stratului superior PET sau încorporarea unor cupole metalice, cupole din poliester sau formarea stratului grafic.
Avantajele întrerupătoarelor cu membrană includ ușurința curățării, capacitatea de etanșare și profilul lor scăzut. Comutatorul cu membrană poate fi utilizat împreună cu alte sisteme de control, cum ar fi ecranele tactile, tastaturile, iluminatul și pot fi, de asemenea, complicate, cum ar fi tastaturile cu membrană și panourile de comutare de pe telefoane mobile și computere. Sunt interfețe de utilizator fiabile, eficiente, cu costuri reduse, potrivite pentru o gamă largă de produse și disponibile cu multe opțiuni creative.
În funcție de industrie și aplicație, comutatoarele cu membrană sunt denumite și tastaturi cu membrană și tastaturi cu membrană.
