Was ist ein Membranschalter?
Membranschalter sind Schalter, die eine PET-Folie oder eine andere dünne Folie, also eine Membran, als Kontaktpunkt für einen Schaltkreis verwenden.
Membranschalter werden häufig als Taster in Geräten, Inspektionsanlagen und anderen Vorrichtungen verwendet, die eine manuelle Bedienung erfordern. Bei Membranschaltern befinden sich die Kontakte des Schaltkreises innerhalb einer dünnen Folie. Der Schalter wird durch manuelles Drücken der dünnen Folie betätigt.
Aufgrund der Struktur ist der Schalter nicht der Außenluft ausgesetzt, was ihn zu einem sehr staub- und wasserdichten Schalter macht. Zu den Membranschaltern gehören Produkte mit einer Scheibe im Inneren, die beim Drücken des Schalters ein Klickgeräusch erzeugt, und Produkte mit Buchstaben, Zahlen usw., die auf eine Folie auf der Oberfläche gedruckt sind. Die Vielfalt ist sehr groß und unterscheidet sich auch im Detail.
Anwendungen von Membranschaltern
Membranschalter werden häufig für Schaltverbindungen in Produkten verwendet, die eine manuelle Betätigung von Tasten und Schaltern erfordern. Beispiele hierfür sind Haushaltsgeräte, elektronische Geräte, Inspektionsgeräte, Laborgeräte und Automobilkomponenten. Membran Bedienfelder sind auch in anderen Produkten in unserer Umgebung weit verbreitet.
- Eingabeteile für Zahlen und Zeichen auf Taschenrechnern
- Tasten an Haushaltswaschmaschinen
- Tasten für die Bedienung von Bürogeräten wie Fotokopierern und PC-Tastaturen
- Tasten für wind- und regensichere Bedienfelder in münzbetätigten Parkhäusern
Bei der Auswahl eines Membranschalters müssen neben den für Membranschalter charakteristischen staub- und wasserdichten Eigenschaften auch die verschiedenen Anforderungen an einen Schalter wie Hitzebeständigkeit, Haltbarkeit und Größe berücksichtigt werden.
Funktionsweise von Membranschaltern
Die Funktionsweise eines Membranschalters basiert auf der Funktionsweise eines mechanischen Dünnschichtschalters, bei dem eine dünne Oberflächenfolie, wie z.B. PET-Folie, mit dem Finger gedrückt wird. Dies geschieht indem die innere obere Kontaktfolie mit der unteren Kontaktfolie, die über einen Abstandshalter laminiert ist, in Kontakt kommt und die Kontaktpunkte sich berühren, um den Schalter zu aktivieren.
Die Oberflächenfolie ist die Stelle, die der Benutzer tatsächlich mit seinen Händen berührt, und ist mit Zahlen und Buchstaben bedruckt, wobei einige Produkte wasserdicht sind. Auf der oberen Kontaktfolie sind leitfähige Tasten angebracht, und die Komponenten auf der unteren Kontaktfolie sind Tasten und Schaltungen, die zur oberen Kontaktfolie passen.
Der Abstandshalter verhindert, dass sich die Taste auf dem oberen Kontaktbogen und die Taste auf dem unteren Kontaktbogen unter normalen Bedingungen berühren, und ist mit einem Loch versehen, das zur Taste passt. Wenn der Knopf gedrückt wird, wird die gesamte Platte eingedrückt und die Kontakte kommen miteinander in Kontakt und werden aktiviert. Die Trägerfolie wird verwendet, um den Membranschalter mit dem Gerät zu verbinden, das den Membranschalter verwendet.
Diese Folienkonfiguration ist die Grundlage der Membranschalter, aber die Oberflächenfolie kann auch als obere Kontaktfolie dienen, oder es kann eine geprägte oder metallische Kuppel in Kombination verwendet werden, um ein Klickgefühl zu erreichen.
Arten von Membranschaltern
Es gibt sehr viele verschiedene Arten von Membranschaltern, was auf ihre Vielseitigkeit und die unterschiedlichen Anwendungsmöglichkeiten zurückzuführen ist. Die drei Grundtypen sind folgende:
1. Flacher Typ
Mit einer flachen Oberfläche und ohne Unregelmäßigkeiten können diese Schalter leicht dünner gemacht werden. Er hat auch die einfachste Struktur und kann frei platziert werden. Beim Drücken des Schalters gibt es jedoch kein Klickgeräusch.
2. Geprägter Typ
Das Oberflächenblech hat eine geprägte Oberfläche, die beim Drücken des Schalters ein Klickgefühl und einen Hub erzeugt.
3. Metallkuppel Typ
Eine Metallplatte, die so genannte Metallkuppel, ist in die Oberflächenfolie eingearbeitet, um ein mechanisches Klickgefühl zu erzeugen.
Weitere Informationen über Membranschalter
1. Membranschalter mit eingebauter LED
Membranschalter sind strukturell mehrschichtig aufgebaut, sodass im Inneren LEDs eingebaut werden können, um das Ein- und Ausschalten des Schalters visuell zu erleichtern. Die Membranfolie besteht aus transparentem PTFE.
Membranfolien werden häufig aus transparenten PET-Folien hergestellt Wenn mehrere Funktionen durch die Emissionsfarben benachbarter LEDs ausgedrückt werden sollen, müssen die Anordnung der LEDs und die Struktur der Innenschichten so gestaltet werden, dass ein Lichtaustritt verhindert wird.
2. Membranschalter für Automobilanwendungen
Membranschalter werden in Automobilanwendungen eingesetzt und dienen in Sensoranwendungen zur Erkennung von Insassen. Mit der Einführung der Gurtanlegepflicht haben die Automobilhersteller Systeme entwickelt, die die Insassen daran erinnern, sich anzuschnallen.
Membranschalter sind in die Sitzoberfläche eingebettet und werden durch das Absinken der Sitzoberfläche aktiviert, wenn sich der Insasse hinsetzt. Ob eine Person auf dem Sitz sitzt, lässt sich daran erkennen, ob der Membranschalter aktiviert ist oder nicht. In vielen Fällen werden handflächengroße Membranschalter verwendet, um Fehlfunktionen zu vermeiden, z.B. dass der Schalter aufgrund einer ungleichmäßigen Sitzposition nicht funktioniert.
3. PC-Tastaturen
Derzeit werden Membranschalter vor allem in PC-Tastaturen eingesetzt. Die Schaltkreise der verschiedenen Schalter für die Mehrfachtasten werden in einem Druckverfahren auf einer großen Platte gebildet, die die gesamte Tastatur bedeckt. Anschließend werden mehrere leitfähige Tasten angebracht, die durch Drücken der Tasten betätigt werden.
Im Gegensatz dazu gibt es Tastaturen mit einer mechanischen Struktur. Mechanische Tastaturen zeichnen sich durch eine taktile Haptik aus, da die Tasten unabhängig voneinander sind. Die Komplexität der Struktur macht sie jedoch teurer, sodass es vergleichsweise billiger ist, Membranschalter zu verwenden, die eine einfache Struktur haben und für die Massenproduktion geeignet sind. Membranschalter sind heute in vielen PC-Tastaturen weit verbreitet, da sie einfach dünner gemacht werden können und staub- und wasserdicht sind.