静電容量式スイッチとピエゾスイッチの違いは何ですか？

これまでスイッチについて調べたことがあったり、電子機器用のスイッチを選定した経験がある方なら、現在市場に出回っているスイッチ技術の多さに、少し圧倒されてしまうかもしれません。このブログ記事では、見た目は非常に似ているものの、その動作原理がまったく異なる2種類のスイッチに焦点を当てていきます。 そこで疑問が湧きます。ピエゾスイッチと静電容量式タッチスイッチには、一体どのような違いがあるのでしょうか？

まず、この2つに共通する点についていくつか見ていきましょう。.

どちらのタイプのスイッチも、通常は平らな金属製の円盤で構成されており、スイッチが作動すると点灯する発光リングで囲まれていることもあります。.

通常、これらのスイッチは制御パネルと面一になるように取り付けられ、可動部品がないため、耐摩耗性、防塵性、防水性に優れ、繰り返し動作に適しています。こうしたスイッチは耐久性が高いため、数百万回もの作動に耐えることができ、メンテナンスはほとんど、あるいは全く必要ありません。.

ピエゾスイッチ

ピエゾ素子は、内側のセラミック層と、通常は金属材料で作られた外側の層という2つの層からなる小さな円盤状の部品です。これは、触れた際の力に反応して電荷を発生させ、これによりボタンが押されたという信号が送信されます。.

ピエゾスイッチは、ピエゾセラミックの機械的な変位や曲げ、すなわち圧電効果を利用して動作します。「ピエゾ」という言葉は、ギリシャ語の「piezein」（「絞る」または「押す」という意味）に由来しています。スイッチ内部には機械的な可動部品はありませんが、内部のセラミック層をたわませるためには、十分な圧力を加える必要があります。.

静電容量式スイッチ

一方、静電容量式スイッチ（キャパシタンススイッチとも呼ばれる）は、電極が1つだけで済み、その電極を非導電性のパネルの裏側に配置することができます。 このスイッチは、人体が本来持っている電荷を利用した「体容量」の原理を採用しています。デバイス本体と指先との間の電位差を検知することで、スイッチが作動します。.

この2つのうちどちらを選ぶか：

ピエゾスイッチは接触力を感知するか、あるいはわずかな力に反応しますが、静電容量式スイッチは、通常は人の指による接触によって発生する電荷や電極を必要とします。したがって、人の指による接触のみに反応するように設計されたデバイスにおいては、静電容量式タッチスイッチが最適な選択肢となります。.

静電容量式スイッチは、医療・実験機器や食品加工機械から、家電製品、自動販売機、エレベーターの制御装置などの民生用機器に至るまで、幅広い用途で使用されています。.

価格面では、原材料の観点から見ると、静電容量式スイッチは一般的にピエゾスイッチよりも安価です。.

厚手の手袋を着用しているユーザーは、静電容量式スイッチを操作できません。ただし、薄い手術用手袋や、手からスイッチへ電荷を伝導させるように特別に設計された導電性繊維の手袋であれば、操作が可能です。 ここで、ピエゾスイッチの真価が発揮されます。このスイッチは、人間の触覚ではなく圧力によって動作するため、ユーザーがどのような手袋を着用していても機能します。.

Langir社のピエゾスイッチ製品群は、耐破壊性、防水性、防塵性を備え、保護等級はIP68およびIP69Kです。また、同社の耐久性に優れた静電容量式タッチスイッチ製品群も、まもなく発売される予定です。.