Was ist ein kapazitiver Schalter und wie funktioniert er?

Ein kapazitiver Schalter ist eine Art berührungsgesteuerter elektrischer Schalter, der durch Messung der Kapazitätsänderung funktioniert. Er funktioniert auf die gleiche Weise wie ein typisches kapazitives Smartphone: Wenn Sie die Oberfläche berühren - vorausgesetzt, Sie tragen keine Handschuhe - wird eine kleine elektrische Ladung von Ihrem Körper auf den Schalter übertragen, was eine Kapazitätsänderung bewirkt. Der Schalter erkennt diese Veränderung und antwortet mit dem entsprechenden Befehl.
Bei der Berührung eines kapazitiven Schalters stört diese elektrische Ladung die eigene elektrische Ladung des Schalters und verursacht so eine Kapazitätsänderung. Aufgrund dieser Veränderung kann der Schalter erkennen, wann und wo die Berührung stattgefunden hat, was im Wesentlichen die Funktionsweise kapazitiver Schalter darstellt.

Design-Übersicht

Die meisten kapazitiven Schalter bestehen aus drei Schichten: einer oberen grafischen Overlay-Schicht, einer Schaltungsschicht (flexible gedruckte Schaltung oder Leiterplatte) und einer Backer-Schicht. Normalerweise besteht die Deckschicht aus einem haltbaren Material wie Kunststoff oder Glas.

Vorteile der Verwendung eines kapazitiven Schalters

Warum werden kapazitive Schalter gegenüber anderen Schaltern bevorzugt? Zunächst einmal gibt es in einem kapazitiven Schalter keine mechanischen Komponenten, was zu einer längeren Lebensdauer im Vergleich zu ihrem mechanischen Gegenstück führt. Darüber hinaus können kapazitive Schalter einigen der rauesten Umgebungen widerstehen, auch im Freien. Wenn das Eindringen von Schmutz, Staub oder Feuchtigkeit ein Problem darstellt, sind kapazitive Schalter wahrscheinlich die beste Option für einen elektrischen Schalter.

Das Wichtigste bei kapazitiven Schaltern ist, dass sie nur in direktem Kontakt mit einem leitenden Objekt funktionieren. Aus diesem Grund funktioniert die Verwendung eines Stifts in der Regel nicht (es sei denn, es handelt sich um einen kapazitiven Stift).

Kapazitive Schalter können in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, darunter Verkaufsautomaten, Smartphones, Tablets, Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI), industrielle Steuerungen, Haushaltsgeräte, Infotainment-Center und vieles mehr. Außerdem unterstützen sie die Integration anderer Funktionen wie LED-Hintergrundbeleuchtungen (Light Emitting Diode).

Andere Arten von Berührungsschaltern

Natürlich ist der kapazitive Schalter nur eine Art von Berührungsschalter. Widerstands- und Piezo-Schalter sind zwei weitere gängige Arten von Berührungsschaltern. Ersterer funktioniert durch die Verringerung des Widerstands zweier leitender Komponenten, während letzterer die mechanischen Biegeeigenschaften von Piezo-Keramik nutzt. Von den drei beschriebenen Arten von Berührungsschaltern wird jedoch in der Regel der kapazitive Schalter aufgrund seiner Genauigkeit, Zuverlässigkeit und allgemeinen Vielseitigkeit bevorzugt.

Wie Sie sehen können, bieten kapazitive Schalter mehrere wichtige Vorteile, darunter Vielseitigkeit und Langlebigkeit. Wenn Sie also einen elektrischen Schalter benötigen, sollten Sie die Verwendung eines kapazitiven Schalters in Betracht ziehen.