Przełączniki piezoelektryczne

A przełącznik piezoelektryczny jest urządzeniem elektrycznym przełącznik w oparciu o efekt piezoelektryczny.

A przełącznik piezoelektryczny(zwany czasem piezoelektrycznym przełącznikiem dotykowym) to przełącznik elektryczny wykorzystujący efekt piezoelektryczny, przeznaczony do montażu w miejscach (lub urządzeniach) oraz zastosowaniach, w których może być narażony na akty wandalizmu lub manipulacji – jak w przypadku przełączników na przejściach dla pieszych – albo na nieuczciwe lub nieuprawnione użycie – jak w przypadku przełączników w automatach sprzedających. Przełączniki antywandalowe umieszczone na urządzeniach dostępnych dla ogółu społeczeństwa lub znajdujących się na zewnątrz muszą również być odporne na kurz, deszcz, śnieg oraz częste uruchamianie.

Ładunek wytworzony przez element piezoelektryczny w przełączniku jest zazwyczaj wykorzystywany do włączenia zintegrowanego urządzenia półprzewodnikowego, takiego jak tranzystor polowy (FET), co powoduje, że wyjście zespołu przełącznika staje się aktywne, czyli “włączone”. Gdy tranzystor FET jest włączony, prąd może przez niego przepływać tak samo jak w przypadku konwencjonalnego przełącznika opartego na metalowych stykach. Po rozproszeniu impulsu napięcia w rezystorze bramkowym tranzystor FET ponownie przechodzi w stan “wyłączony”, czyli swój normalny stan o wysokiej impedancji. Efekt piezoelektryczny polega na wytwarzaniu ładunku elektrycznego, gdy określone materiały są poddawane naprężeniom. W przypadku przełączniki piezoelektryczne, siłą tą może być ciśnienie ściskające, które powoduje, że element piezoelektryczny (zazwyczaj w kształcie dysku) wygina się nieznacznie, podobnie jak membrana bębna.

A zatem przełącznik piezoelektryczny wygenerować pojedynczy, krótki impuls “włączający”. Impuls ten może zależeć od wielkości przyłożonego ciśnienia, ponieważ wyższe ciśnienia generują wyższe napięcia, których rozproszenie trwa dłużej. W celu wydłużenia stałej czasowej obwodu bramkowego, a tym samym szerokości impulsu, można zastosować kondensator do magazynowania ładunku. Dzięki dodatkowym obwodom impuls ten można jeszcze bardziej wydłużyć lub wykorzystać do zmiany stanu wyjścia ze stałego “Wyłączonego” na stały “Włączony” poprzez przełączenie przerzutnika.

Zalety

Przełącznik piezoelektryczny mają kilka interesujących zalet w porównaniu ze swoimi konwencjonalnymi mechanicznymi odpowiednikami. Jedną z nich jest brak ruchomych części – występuje jedynie niewielkie odkształcenie płyty czołowej i elementu piezoelektrycznego (zazwyczaj rzędu kilku mikrometrów). Oznacza to, że żywotność takiego przełącznika można zagwarantować na poziomie dziesiątek milionów operacji, ponieważ nie dochodzi w nim do zużycia. Kolejną zaletą jest to, że można je łatwo całkowicie odizolować od otoczenia, dzięki czemu są odporne na warunki atmosferyczne. Często są one wykonane z obudów ze stali nierdzewnej, dzięki czemu są odporne na uszkodzenia spowodowane przez wandali lub intensywne użytkowanie.

Tradycyjne przełączniki elektromechaniczne zawierają ruchome elementy, które nieuchronnie ulegają zużyciu
Na niezawodność przełączników elektromechanicznych mogą negatywnie wpływać zanieczyszczenia, takie jak wilgoć i kurz, które powodują zanieczyszczenie punktów stykowych
Rozwiązaniem jest przełącznik piezoelektryczny bez ruchomych części

Jak działa przełącznik piezoelektryczny?

• Na powierzchnię obudowy przełącznika wywierany jest nacisk palcem, co powoduje jej ugięcie o około 2 mikrony.
• Ciśnienie to uruchamia kryształ piezoelektryczny, który przekształca je w sygnał elektryczny, który jest następnie wzmacniany przez układ elektroniczny wbudowany w obudowę.

Technologia piezoelektryczna LANGIR

Technologia LANGIR® opiera się na pojedynczym module VPM (Versatile Piezo Module), montowanym mechanicznie bez użycia klejów ani lutowania. Moduł VPM jest zamknięty w metalowej, jednoczęściowej obudowie, zaprojektowanej na zamówienie lub zgodnej ze standardami branżowymi, co zapewnia najwyższą niezawodność i trwałość przełączników oraz klawiatur.
Asortyment produktów LANGIR® obejmuje zarówno pojedyncze przełączniki, jak i różnorodne klawiatury oraz panele sterowania, a także pełnowymiarowe klawiatury. Produkty z serii LANGIR są praktycznie niezniszczalne – charakteryzują się solidną konstrukcją, są szczelne, odporne na manipulacje i akty wandalizmu, a dzięki metalowej obudowie i elektronice półprzewodnikowej zapewniają niespotykaną trwałość i niezawodność.

Zastosowania technologii piezoelektrycznej LANGIR

Produkujemy ponad 4000 produktów wykonywanych na zamówienie, obejmujących pełne spektrum zastosowań: Przetwórstwo spożywcze • Dystrybucja paliw • Interfejsy do pomieszczeń czystych • Kioski internetowe • Kontrola dostępu • Dozowanie płynów • Sprzęt górniczy • Systemy alarmowe • Sprzęt mleczarski • Wysokiej klasy sprzęt AGD • Przyrządy oceanograficzne • Windy • Przenośniki • Myjnie samochodowe • Urządzenia ważące • Zastosowania wojskowe i wiele innych.

Dane techniczne:

Dane techniczne dotyczące instalacji elektrycznej

• Napięcie:
  Standardowo 200 mA, 24 V AC/DC – opcjonalnie 1 A, 24 V AC/DC
  Funkcje NC, maks. 600 mA, 24 V AC/DC
• Napięcie diod LED: 5 V DC, 12 V DC i 24 V – standardowe lub zgodnie z wymaganiami klienta
• Rezystancja styku: brak
• Odbicie kontaktowe: brak
• EMI/RFI: Brak wpływu

Specyfikacje dotyczące działania funkcjonalnego

• Chwilowe / Trwałe
• Zwykle otwarty / Zwykle zamknięty
• Odporność na uderzenia: Test udarowy z obciążeniem 1 kg
• Włączanie/wyłączanie za pomocą tranzystora

Dane techniczne dotyczące części mechanicznych

• Wodoodporność: do klasy IP68
• Podłączenie: przewody z PVC „Wireleads”, 30 cm, 24 AWG
• Materiały: aluminium i stal nierdzewna
• Minimalna siła uruchamiająca: 5–15 N+ (typowa)
• Mechanizm: 100% półprzewodnikowy, bez ruchomych części
• Żywotność eksploatacyjna: +20 mm na cykl, od -40°C do 70°C (typowa)

Pobierz(2 MB)