Qu’est-ce qu’un interrupteur tactile ?
Un interrupteur tactile est un interrupteur qui s’allume et s’éteint lorsqu’une personne ou un objet entre en contact avec son élément sensible.
Certains sont actionnés par le toucher léger d’une personne, comme dans les éclairages et les appareils électroménagers, tandis que d’autres sont installés à l’intérieur de machines comme capteurs pour la détection et le positionnement d’objets.
Il existe une large gamme d’interrupteurs tactiles et au moment d’en choisir un, il est nécessaire de sélectionner celui qui convient le mieux à l’usage prévu, en tenant compte de facteurs tels que la commodité, la durabilité, l’intensité de la force requise pour l’actionnement, la direction dans laquelle la force est appliquée et l’environnement dans lequel l’interrupteur est installé.
Utilisations des interrupteurs tactiles
Les interrupteurs tactiles que nous voyons souvent dans notre vie quotidienne sont principalement destinés à une utilisation humaine. Il s’agit notamment des appareils électriques domestiques et des boutons-poussoirs des ascenseurs et des portes automatiques des centres commerciaux. Récemment, les interrupteurs tactiles capacitifs qui sont activés par simple contact avec l’écran, tels que les smartphones et les panneaux tactiles, sont devenus monnaie courante.
Les interrupteurs tactiles sont également largement utilisés à l’intérieur des robots industriels et des machines-outils. Dans les sites dangereux tels que les usines, les interrupteurs tactiles servent également de dispositifs de sécurité pour empêcher les travailleurs de pénétrer ou d’être pincés et pour détecter les outils cassés.
Principe ces interrupteurs tactiles
Le principe de fonctionnement des interrupteurs tactiles peut être grossièrement divisé en deux types.
1. Type capacitif
La capacité est générée lorsqu’un doigt (conducteur) s’approche de l’élément sensible (électrode). Le capteur capacitif le détecte et émet un signal ON/OFF. Étant donné que l’interrupteur tactiles capacitif est activé lorsqu’un conducteur s’en approche, il est possible de fixer des plaques de verre ou d’acrylique sur la zone de détection. Comme il ne nécessite pas de contact direct avec la machine, il ne se détériore pas, même après une utilisation répétée, et sa durée de vie est plus longue que celle d’un bouton-poussoir conventionnel.
2. Type sensible à la pression
Il s’agit d’un interrupteur tactile qui est activé lorsqu’une certaine quantité de pression est appliquée à la section de détection. En général, ces interrupteurs sont conçus pour répondre uniquement à une force d’enfoncement parallèle à l’axe de l’interrupteur, mais il existe également des types à roulement à billes qui peuvent répondre à une force inclinée par rapport à l’axe. Dans le cas des interrupteurs sensibles à la pression, le point de fonctionnement auquel l’interrupteur est activé, le point de commutation du signal et la course maximale sont tous définis en détail. Par conséquent, le type sensible à la pression convient aux applications qui exigent une grande précision, comme le positionnement au micron près.
Deux types de méthodes de détection pour les interrupteurs tactiles capacitifs
Les interrupteurs tactiles capacitifs calculent la position du toucher en détectant le changement de capacité généré par la proximité du bout du doigt et de l’élément sensible traversé par l’électricité. Il existe deux types de méthodes de détection, le type de surface et le type de projection, qui sont utilisés en fonction du coût et de l’application.
1. Méthode de la capacité de surface
La méthode de capacitance de surface se compose d’un film conducteur qui sert d’élément sensible et de quatre électrodes placées aux quatre coins. L’électricité circule des électrodes aux quatre coins vers le film conducteur, générant une électricité statique uniforme et de faible pression sur l’ensemble du film conducteur. La position touchée augmente la capacité et provoque un changement dans le film conducteur. La position touchée est détectée en calculant le changement de capacité à la position touchée à l’aide du film conducteur et des électrodes aux quatre coins du panneau.
Si la simplicité de la structure est avantageuse en termes de coût, elle rend également difficile l’utilisation de la technologie multi-touch. Elle tend à être utilisée pour les produits bon marché et les grands écrans qui ne nécessitent pas de toucher multiple.
2. Capacitif projeté
La méthode capacitive projetée se compose d’une couche d’électrodes multiples disposées en grandes quantités et d’une couche de substrat sur laquelle est monté un circuit intégré (CI) qui effectue un traitement arithmétique. La position du toucher est détectée en calculant les changements de capacité qui se produisent à la position touchée à l’aide du circuit intégré (CI).
Les électrodes et les circuits intégrés multiples permettent une détection multi-touch précise et sont largement utilisés dans les smartphones et autres terminaux mobiles. Pour permettre la détection multi-touch sur de grands écrans, le nombre d’électrodes doit être encore augmenté en raison de la résistance électrique.
Causes de l’absence de réponse des interrupteurs tactiles
Les interrupteurs tactiles capacitifs, souvent utilisés dans les smartphones, peuvent ne pas fonctionner correctement en raison de courants externes ou de changements au niveau des doigts.
1. Électricité statique externe
L’électricité statique générée par le frottement des vêtements peut entraîner des modifications de l’électrode ou de la membrane électrique, ce qui se traduit par une absence temporaire de réponse tactile.
2. Sécheresse du bout des doigts
Lorsque la teneur en humidité du bout des doigts diminue en raison de la sécheresse hivernale, l’électricité a plus de mal à passer. Par conséquent, la variation de la capacité électrostatique devient plus faible, ce qui entraîne un dysfonctionnement qui ralentit la réponse tactile.