Metal Dome vs. Membrane Switch vs. Capacitive Touch: Izbira prave vhodne tehnologije za vaš izdelek

Vsak izdelek z uporabniškim vmesnikom se na koncu sooči z istim vprašanjem: kako naj uporabnik pove napravi, kaj naj naredi? Tri prevladujoče možnosti -kovinska kupolastikala, membranska stikala in kapacitivni dotik - vsi registrirajo pritisk, vendar odgovarjajo na različna vprašanja oblikovanja. Izbira med njimi samo na podlagi cene je način, kako izdelki na koncu dobijo mehko tipkovnico, ploščo na dotik, ki odpove z rokavicami, ali krmilno površino, ki stane dvakrat več, kot bi morala.

V tem priročniku je predstavljena odločitev z vidika oblikovalskega inženirja: kako deluje posamezna tehnologija, kakšen je občutek, koliko stane pri količini in katere aplikacije najbolje preživijo. Napisano je iz inženirske mize Shanyo, kjer se to vprašanje pojavi pri vsakem novem pregledu programa.

1. Kako deluje vsaka tehnologija

Kovinska kupolasta stikalauporabite žigosano kupolo iz nerjavečega jekla, ki se ob pritisku zaskoči in povzroči kratek stik dveh kontaktov na aPCB ali FPC. Zaskok daje mehanski klik - taktilno in pogosto slišno povratno informacijo, ki ni odvisna od elektronike.

Membranska stikalaso grafični prekrivni sklopi z natisnjenimi prevodnimi sledmi na fleksibilnih slojih. S pritiskom na prekrivni del stisnete distančnik in premostite kontakte. So ravne, natisljive in enostavne za tesnjenje, vendar je otipna povratna informacija mehka, razen če je dodana kupola ali relief.

Kapacitivni dotikzazna spremembo kapacitivnosti, ko se prst približa ali dotakne površine. Na mestu stika ni gibljivega dela; zaznavanje je električno in ga je mogoče konfigurirati za bližino, kretnje in večkratni{1}}dotik.

Tehnologije se med seboj ne izključujejo. Veliko membranskih stikal vsebuje kovinske kupole. Mnoge kapacitivne plošče uporabljajo kupolo pod plastjo "klik". Toda odločitev o oblikovanju se začne s tem, kateri primarni mehanizem ustreza izdelku.

2. Tipni občutek in povratne informacije

Če mora uporabnik poznati tisk, ki je registriran, ne da bi pogledal, o izbiri odloča otipna povratna informacija:

• Kovinska kupola:referenca za taktilni klik. Krivulje sile so določene in preverjene, tako da je občutek predvidljiv in dosleden po vsej tipkovnici. Izbirni zvočni klik s kupolami, zasnovanimi za zvok.
• Membransko stikalo:privzeto mehak občutek. Oblikovalci dodajo kovinske kupole, reliefne tipke ali polikupole za taktilni odziv, zaradi česar je membrana-s-kupolo v bistvu kupolasto stikalo z grafično prekrivanjem.
• Kapacitivni dotik:brez mehanske povratne informacije. Izdelki dodajo haptične sprožilce (vibracije) ali zvočne tone za simulacijo klika, kar poveča stroške in moč.

Pri medicinskih napravah, pri katerih operaterji delajo brez gledanja, pri avtomobilskih krmilnikih, ki se uporabljajo med vožnjo, in pri industrijskih ploščah, ki se upravljajo z rokavicami, je taktilno prednost kupola-težko nadomestiti.

3. Delovanje v rokavicah, mokro in kontaminirano

Kapacitivni dotik odpove tam, kjer se njegove prednosti končajo: roke v rokavicah, mokre površine in prevodna kontaminacija. Prst v rokavici ne spremeni zanesljivo kapacitivnosti, voda na površini ustvarja lažne dotike, olje ali grafitni prah pa lahko sprožita fantomsko aktiviranje.

Kovinska kupolasta in membranska stikala so mehanska; delujejo skozi rokavice, mokroto in kontaminacijo, dokler je tesnilo nedotaknjeno. Ta lastnost vodi izbiro tehnologije v velikem deležu industrijskih, kmetijskih, predelovalnih in zunanjih aplikacij. Shanyo dobavlja kupole, namenjene za delovanje v rokavicah, z okni sile 300-400 gf prav iz tega razloga.

4. Stroški glede na količino

Primerjava stroškov pri pomembnih količinah (100k+ enot/leto):

• Membransko stikalo:najnižji stroški materiala, ko je preprost (tiskani sloji, brez kupole, brez osvetlitve ozadja). Stroški hitro narastejo s kupolami, osvetlitvijo ozadja in zaščito pred elektromagnetnimi motnjami.
• Kovinska kupola na PCB/FPC:zmerni stroški. Sama kupola je delček centa; strošek je v plošči, montaži in tesnjenju. Z aniz kupole, stroški montaže še dodatno padejo.
• Kapacitivni dotik:najvišji stroški na ravni senzorjev, zlasti za steklene plošče s krmilniki na dotik in haptičnimi aktuatorji. Padec stroškov za preproste konfiguracije z 2-4 gumbi na skupnem krmilniku, vendar še vedno nad mehanskimi možnostmi za večino izdelkov.

Crossover se razlikuje glede na obliko, vendar je vrstni red stabilen. Osvetljena, zaprta tipkovnica z otipom bo stala več kot membranski sklop kot kupola-na-tiskanem vezju s silikonsko prevleko - in kupolasta različica se bo počutila bolje.

Kovinska kupolasta stikala zagotavljajo mehanske taktilne povratne informacije, ki jih kapacitivni dotik ne more doseči brez haptike.

5. Tesnjenje in varstvo okolja

Zahteve glede tesnjenja pogosto odločajo o arhitekturi:

• Membransko stikalo:inherently sealed - prekrivanje je pečat. Klasična izbira za sprednje plošče IP54-IP67 z grafičnimi legendami. Kompromis je omejen hod ključa in vzdržljivost prekrivnega tiskanja.
• Kovinska kupola pod silikonom: a silikonsko tipkovniconad nizom kupole zagotavlja tesnjenje in otipljiv klik. To je standard za avtomobilsko notranjost in medicinske dlančnike.
• Kapacitivni dotik:zaprto steklo ali akril je čista, ravna površina, enostavna za brisanje in sterilizacijo - prava prednost za medicinsko in živilsko opremo. Toda tesnjenje je le tako dobro, kot je laminacija zaslona ali senzorja.

Za okolja s pomivanjem je odločitev običajno med zaprto membrano s kupolami in silikonsko tipkovnico nad kupolami. Za sterilna okolja, kjer je ravna površina, ki jo je mogoče obrisati, pomembnejša od otipa, zmaga kapacitivnost.

6. Trajnost in življenjski cikel

Številke življenjskega cikla so pogosto navedene v podatkovnih listih komponent, vendar je življenjska doba sistema odvisna od najšibkejše plasti:

• Kovinske kupole: 100.000 do 1.000.000 ciklov, odvisno od sile in zasnove. Kupola je redko prva stvar, ki se pokvari v zaprtem sklopu.
• Membranska stikala: prekrivni tisk in lepilo običajno omejujeta življenjsko dobo. Pričakujte 500k-1M sprožitev za dobro izdelano stikalo, vendar je obraba legende lahko praktična meja.
• Kapacitivni dotik: brez mehanske obrabe senzorja, kar je prodajna točka. Načini napak se premaknejo na elektroniko, pokrovno steklo in haptični aktuator.

Pri izdelkih z 10+-letno življenjsko dobo in možnostjo servisiranja na terenu je mehanske možnosti z zamenljivimi tipkovnicami lažje vzdrževati kot sklop senzorjev iz vezanega stekla.

7. Prilagodljivost in integracija oblikovanja

Kapacitivni dotik zmaga pri svobodi oblikovanja: neomejene poteze, več-dotik, zaznavanje bližine in ravna čista površina s poljubno grafiko. Prav tako se lažje vključi v zapečaten, sodoben jezik industrijskega oblikovanja.

Mehanske možnosti zmagajo na globini in teksturi: dvignjene tipke, oblikovane legende, osvetlitev-osvetlitve tipk in možnost integracije sloja stikala z ohišjem. Kupolasta-tipkovnica lahko vključuje LED osvetlitev ozadja na tipko, otipni profil in tesnjenje IP v enem sklopu.

Pri izdelkih, kjer je vmesnik del izkušnje blagovne znamke - vrhunska nadzorna plošča, robusten dlančnik, medicinska naprava z otipljivimi tipkami - je mehanska globina lastnost in ne kompromis.

8. Okvir za odločanje

Shanyo uporablja ta kontrolni seznam, ko stranka izbira med tehnologijami:

• Bodo uporabniki delali z rokavicami, mokrimi rokami ali kontaminacijo? Da - mehansko (kupola ali membrana). Nobena - kapacitivnost ne ostane uspešna.
• Je taktilna potrditev bistvena za varnost ali uporabnost? Da - na podlagi kupole-. Nobena - haptika morda ni sprejemljiva.
• Ali mora biti površina ravna, primerna za brisanje in sterilna? Da - kapacitivni ali membranski z ravnim prekrivanjem.
• Ali je okolje agresivno (sol, kemikalije, temperatura)? Razmislite o uporabi zatesnjenega silikona-čez-kupolo ali zatesnjeno membrano in preglejte oblogo za izpostavljenost morju.
• Kakšni so ciljni stroški pri dejanski letni količini? Izvedite primerjavo z realnimi številkami, vključno z amortizacijo orodja.

Za večino industrijskih, medicinskih in avtomobilskih vmesnikov je odgovor rešitev, ki temelji-na osnovi kupole s silikonsko tipkovnico ali membranskim prekrivanjem - dve klasični arhitekturi »kupola in grafika«. Preostalo vprašanje je, kateri, Shanyo pa ga dobavljaniz kupolejedro obeh.

Pridobivanje priporočila

Pošljite Shanyo svoj profil aplikacije - uporabniško okolje, nastavitve sile in potovanja, tesnilni cilj, prostornino - in ekipa inženirjev bo priporočila tehnologijo in ponudila možnost kupole ali niza. Začnite skozikontaktna stran. Za globlje ozadje na strani kupole jevodnik krivulje sileinPrimerjava niza in ohlapne kupolepokrivajo naslednjo plast sklepa.

O Shanyo: Qingdao Shanyuan Precision Electronic Technology Co., Ltd. oblikuje in izdeluje kovinske kupole, nize kupol, FPC tipkovnice, silikonske tipkovnice in žigosane komponente. Obiskwww.yo-shan.com.