Qu’est-ce qu’un interrupteur à membrane ?
Les interrupteurs à membrane sont des interrupteurs qui utilisent une feuille de film PET ou autre film mince, ce qui correspond à la notion de membrane, comme point de contact sur un circuit.
Les interrupteurs à membrane sont largement utilisés comme boutons sur les appareils électroménagers, les équipements d’inspection et d’autres dispositifs qui nécessitent une commande manuelle. Les interrupteurs à membrane ont des contacts sur le circuit de commutation à l’intérieur d’une feuille de film mince. L’interrupteur est connecté en appuyant manuellement sur le film mince.
Grâce à cette structure, l’interrupteur n’est pas exposé à l’air extérieur, ce qui en fait un interrupteur très étanche à la poussière et à l’eau. Les interrupteurs à membrane comprennent des produits qui utilisent un disque à l’intérieur pour donner une sensation de clic lorsque l’on appuie sur l’interrupteur, et des produits avec des lettres, des chiffres, etc. imprimés sur un film à la surface. La variété est extrêmement grande, y compris les différences de détail.
Utilisations des interrupteurs à membrane
Les interrupteurs à membrane sont largement utilisés pour les connexions d’interrupteurs en circuit dans les produits qui nécessitent d’appuyer manuellement sur des boutons et des interrupteurs. Il s’agit par exemple d’appareils ménagers, d’équipements électroniques, d’équipements d’inspection, d’équipements de laboratoire et de composants automobiles. Les interrupteurs à membrane sont également largement utilisés dans d’autres produits qui nous entourent :
- Pièces d’entrée pour les chiffres et les signes sur les calculatrices.
- Boutons sur les machines à laver domestiques.
- Boutons de commande sur les équipements de bureautique tels que les photocopieurs et les claviers de PC.
- Boutons des panneaux de commande résistants au vent et à la pluie dans les parkings à pièces.
Lors du choix d’un interrupteur à membrane, il convient de prendre en compte les différentes spécifications requises pour un interrupteur telles que la résistance à la chaleur, la durabilité et la taille, en plus des propriétés d’étanchéité à la poussière et à l’eau qui sont caractéristiques des interrupteurs à membrane.
Principe des interrupteurs à membrane
Le principe d’un interrupteur à membrane est basé sur le fonctionnement d’un interrupteur mécanique à couche mince. Une feuille de surface à couche mince, telle qu’un film PET, y est pressée avec un doigt, ce qui fait que la feuille de contact supérieure interne entre en contact avec la feuille de contact inférieure, qui est laminée via une entretoise, et que les points de contact se touchent l’un l’autre pour alimenter l’interrupteur.
La feuille de surface est celle que l’utilisateur touche réellement avec ses mains ; elle est imprimée de chiffres et de lettres, et certains produits sont imperméabilisés. Les boutons conducteurs sont fixés à la feuille de contact supérieure et les composants de la feuille de contact inférieure sont des boutons et un câblage de circuit correspondant à la feuille de contact supérieure.
L’entretoise empêche le bouton de la feuille de contact supérieure et le bouton de la feuille de contact inférieure d’entrer en contact dans des conditions normales ; elle est percée d’un trou correspondant au bouton. Lorsque l’on appuie sur le bouton, la feuille entière est enfoncée et les contacts entrent en contact l’un avec l’autre pour s’alimenter. La feuille de support est utilisée pour coller l’interrupteur à membrane à l’appareil utilisant l’interrupteur à membrane.
Cette configuration de feuille est la base des interrupteurs à membrane. La feuille de surface peut également servir de feuille de contact supérieure, ou un dôme gaufré ou métallique peut être utilisé en combinaison pour obtenir une sensation de clic.
Types d’interrupteurs à membrane
Il existe un grand nombre de types de construction d’interrupteurs à membrane, en raison de leur polyvalence et de la variété de leurs applications. Les trois types de base sont les suivants.
1. Type plat
Avec une surface plane et sans irrégularités, ces interrupteurs peuvent facilement être rendus plus minces. Ils ont également la structure la plus simple et peuvent être placés librement. Cependant, il n’y a pas de sensation de cliquetis lorsque l’on appuie sur l’interrupteur.
2. Type gaufré
La surface de la feuille est gaufrée, ce qui donne une sensation de clic et de course lorsque l’on appuie sur l’interrupteur.
3. Type dôme métallique
Une plaque métallique appelée dôme métallique est incorporée à l’intérieur de la feuille de surface pour donner une sensation de clic mécanique.
Autres informations sur les interrupteurs à membrane
1. Interrupteurs à membrane avec LED intégrée
Les interrupteurs à membrane sont structurellement multicouches, de sorte que des LED peuvent être montées à l’intérieur pour faciliter l’allumage et l’extinction visuels de l’interrupteur. La membrane est en PTFE transparent.
Les feuilles de membrane sont souvent constituées de feuilles PET transparentes et, lorsque des fonctions multiples doivent être exprimées en utilisant les couleurs d’émission des LED voisines, il est nécessaire de concevoir la disposition des LED et la structure de la couche interne afin d’éviter les fuites de lumière.
2. Interrupteurs à membrane pour l’automobile
Les interrupteurs à membrane sont utilisés dans les applications automobiles et servent de capteurs pour détecter les occupants. Avec l’introduction du port obligatoire de la ceinture de sécurité, les constructeurs automobiles ont mis au point des systèmes qui rappellent aux passagers d’attacher leur ceinture.
Les interrupteurs à membrane sont intégrés dans la surface du siège et sont activés par l’enfoncement de la surface du siège lorsque l’occupant s’assoit. Il est possible de détecter si une personne est assise sur le siège en fonction de l’activation ou non de l’interrupteur à membrane. Dans de nombreux cas, des interrupteurs à membrane de la taille d’une paume de main sont utilisés afin d’éviter les dysfonctionnements, tels que le non fonctionnement de l’interrupteur en raison d’une position assise inégale.
3. Claviers de PC
La principale utilisation actuelle des interrupteurs à membrane est celle des claviers de PC. Les circuits de câblage des différents interrupteurs pour les multiples touches sont formés par un processus d’impression sur une grande feuille couvrant l’ensemble du clavier. Plusieurs boutons conducteurs sont ensuite fixés, qui sont activés en appuyant sur les touches.
Les claviers à structure mécanique constituent une structure opposée. Les claviers mécaniques se caractérisent par une sensation tactile car les touches sont indépendantes les unes des autres. Toutefois, la complexité de la structure rend le clavier plus coûteux. Il est donc comparativement moins cher d’utiliser des interrupteurs à membrane, à la structure est simple, et qui se prêtent à la production de masse. Les interrupteurs à membrane sont aujourd’hui largement utilisés dans de nombreux claviers de PC car ils sont faciles à rendre plus minces et sont étanches à la poussière et à l’eau.