方形矩形椭圆形触△摸按键弹簧
发布时间:
2023-07-14
来源:
腾鑫达
触摸弹簧■是指专用于电容式及单片机触摸屏电器的专用弹簧按键。触摸弹簧又称触摸感应弹簧、按键弹簧、接触弹簧。
- 中文名称
触摸弹簧
- 原材料
琴碳钢丝、低碳钢丝,高碳钢
- 适用范围
电磁炉,光波炉,电饼铛
- 安装要求
灵敏度较高
目录 |
1产品介绍 2应用原理 3物理尺寸 |
4使用 5安装要求 6附加功能 |
7设计范例 |
对于传统机械开关而言是一种稳健的电容式感应替代方案。采用可伸⊙缩式触摸按键,无需更改壳模具即可实现触摸按︻键控制产品,触摸敏感度非常良好。
折叠产品材料
琴碳钢丝、低碳钢丝,高碳钢、锰钢丝,镍丝,60SizMNA,弹簧用不锈钢丝等材料。
折叠表面镀层
环保镍、镀无镍白K、直上金、底金、银色、青古铜、古银等。
折叠适用范围
适用于电磁炉,光波炉,电饼铛,消毒柜,油烟机,热水器,暧风机,洗菜机,点钞机,按摩器,电烤箱,电子酒柜,饮水机等一系列高档智能触摸小家电产品。
折叠选型规格
触摸按键产品,请提供以下几个参□ 数:A,圆形五金触片直☉径 . B,弹簧线径 . C,弹簧高度 . D,弹簧圈数. E,弹簧外径 . F,若为中空触摸按键需提供内圆直△径。
折叠注意事项
弹簧产品◆作为各大行业常用的五金零件,并不同等々于【螺丝、螺母】标准件等;螺丝、螺母在所有的五金店均有销售,但是弹簧却很少@ ,比如两个●厂家,产品外表都相差无※几,但是需要的弹簧尺寸、压缩弹性、拉力、扭力却截然不同。所以弹簧不具备做大量的◣库存,还请各路▲好友谅解!
利用弹簧构建电容式感应器电--容式感应相对于传々统机械开关而言是一种稳健的替代方卐案。不过,有些应用不能在覆≡盖层下直接安置印刷电路板,也不能将印制电路板连接到设备↘外壳上。 这类◥应用包括炉灶、洗衣机、电冰箱、微波炉等家用电器以及收音「机、电视调谐器、控制面板、座位上的乘员检测系统等各种车辆电子装置。
金属〇弹簧感应器-可用来替代固态电导式感应器,这样,PCB 的位置就可以远离覆盖层,并能在震动强烈或温度急剧变化的工作条件下提供⊙可靠的感应器连接。此外,弹簧№还可提供背光照明、融合机械和电容按钮等其它功能。
折叠电场模拟
为了对比弹簧感应器与固态≡电导式感应器之间的行为,必须要对相关对象的电场进行建模。在对固态电导式感应器和弹簧感应器建模时,我们假定以下情况:
· 覆盖层为无机玻璃:相对介电常▲数 e = 4.2;厚度 = 4 mm。
· 将手指建模∮为金属椭圆体:高度 = 20 mm;直径 = 10 mm。
· 固态电导式感应器为固态金属环:直径 = 10 mm;厚度 = 0.1 mm。
· 弹簧感应器用中空的金属圆〇筒建模:高度 = 20 mm;直径 = 10 mm;金属厚度 = 1mm。
弹簧的灵敏度稍优于含有较【厚覆盖层的固态电导式♀感应器,因为弹簧感应器能形成较大的电场。
折叠电容模拟
为了明确覆盖层厚度对手指触摸增加电容 (FTC) 的影响,我们仍用相同的固态电导式感应器和弹簧感应模拟器进○行建模,但覆盖层厚度从 1 毫米增加到了 10 毫米。
此外,为了明确弹簧『的最佳物理尺寸,FTC 的╳相关性将根据其高度、直径和弹簧线粗细等参︽数进行建模。当手指放在感应器上时,弹簧和固态电导式感〖应器的灵敏度相同。当手∮指位置稍偏感应器中心时,这两种感应器的灵敏度都会下降,但弹簧感应器的灵敏度略强于电导式感应器。手♂指放置位置偏离时,弹簧感应器上※信号较强是弹簧感应器的一大优势,尤其是在滑块应用),这〓种优势则更加明显。如果覆盖层厚度为 2 毫米或更厚▆,弹簧感应器的灵敏度会更高。更适于获得最佳电容特性的弹簧物理尺寸。
物理尺寸
弹■簧的高度应为 5 毫米或以上。超过这一范围,敏感度则不会再随着弹簧的高度增加而增强,但也不会导致性①能下降;因此,电路板和覆盖层之间的距离可以根据需要相应延长。如果弹簧的高度低于 5 毫米,弹性、敏感度和侧㊣面敏感度等特性就会受到影响。对于 4 毫米厚的覆盖层,为了获得最佳的弹簧灵敏度,弹簧的直径不得小于 10 毫米。在特定情♂况下,如果弹簧的灵敏度相对于选定的覆盖层而言已经足够,则可选用直径较小的←←弹簧。当 FTC 的变动范围※仅介于数百分之一皮法之间时,弹簧线的粗细不会对电容特性产生太大的影响。因此,弹簧线的粗细应由对弹簧所要求的强度∏来决定。总体来说,弹簧线的粗细应介于 0.3~1.5 毫米之间。根据模︾拟的中间结果,弹簧感应器的自身电容一般会大于相同直径的固态电导式感应╲器。当采用 CSD 方法时,可通过保〗护电极来加以补偿。
使用
在实际应用中可以使用不同形状的弹簧。每种形状都有其优缺点。常见的弹簧包括圆形弹簧、变直径的圆形弹簧以及矩形弹簧々等。
图片图片图片图1显示的是用于标准按钮的圆形弹簧,这种圆形弹簧按钮的制作非常简单,中央的空间可用于背光或其它∑目的。图2显示的是敏感度更高的圆形弹簧。当覆盖层接触并◤压下弹簧时,较宽的一头会缩进,进而形成一个固态感应器,这不仅提高了感应灵敏■度,而且还允许使用更厚的覆盖层。图3是构建滑块更好的办法是使用矩形弹簧。当把几个矩形弹簧排成一行时,就能更有效地覆盖滑块感应区域。此外,矩形弹簧的宽度小于圆形弹簧,因此能构建包含更多弹簧感应器的滑块 。如前所述,弹簧有一↓个较高的侧面灵敏度。这种敏感度在滑块应用中是一个优势。如果覆←盖层较厚且使用内插法的话,在断片数量和覆盖层厚度相同的情况下,由弹簧构成的滑块比固态电导式滑块具有更好的线性度。由于相邻断片电场相互重叠的情况较多,所以弹簧滑块断片信号分布的偏差更大。在使用形心算法时,不同断片间的电场分布的偏差越小,接触位→置计算的线性度就越好。
安装要求
触摸弹簧在 PCB的安装要求,由于弹簧的侧边灵敏度较高,因此相邻弹簧感应器彼此间↓的距离应该尽可能远一些,以避免错误检测。如果感应器间距较▲小,可增加一个比较层。弹簧感应区域的要求与固态按钮的要求一样。如果覆盖层较厚,弹簧直径必须比〓覆盖层的厚度大至少 2 至 3 倍,且 PCB 和覆盖层之间的距离『必须为 5 毫米或更多。请勿在弹簧下⌒面安放固态接地,因为这会加大弹簧焊接的复杂度,并增加感应⌒ 器的原生电容。
附加功能
利用弹簧还能开发出更多附加功能,包括:背光的使用感应▓器通常需要背光。用弹簧作为感应器能在内部置入 LED 用于◇实现统一的前面板照明。可以◇实现两种类型的背光照明:
一、LED 安装在板的上∮部可提供扩散的背光效果,
二、LED 安装在板的下部则能将光通过开口向上射出,实★现聚光效果。
大范围的散射光适用于前面板图标的背光设计,而较窄的聚光适用于状态指示灯的设计。双色 LED 非常适用于许多既需要背光又需要按钮∮状态指示的应用。
触摸这个按钮仅能触发感应器,而按压该按钮则将同时触发感应器和机械按钮。在此情况下,只有在感应器工作时才能提供背光、提示等预备动作。在两个按钮同时触发时才能执行最终的动作。例如,在 GPS导航系统中,触摸按钮仅显示提示信息,只有按压▅按钮才能进行操作。
设计范例
图片图 16 显示了家用电器应用项目的演示范例。 在板和覆盖层之间ぷ的空隙处,可用弹簧替代固态电导式感应器。在板的厚度大于几毫米↑的情况下,弹簧的灵敏度并不低于标准感应器。同时,使用弹簧具有以下优势:
· 在 PCB 和∞覆盖层之间提供空隙。
· 可①使安装的按钮与板之间保留不同的距离,从而更便于∩支持弯曲的覆盖层。
· 由于弹簧具有弹性,因而能在震动或覆盖层与板之间的距离有所【改变的情况下(比如洗衣机中出现的情→况)提供可@ 靠的感应器功能。
· 非常适合较厚的覆盖层。
· 在断片数量和插值比率相同的情况下,可提供比固态导通滑☆块更好的滑块线性度。
· 便于创建感应器前面板背光。
· 电容感应能与机械按钮组合使用,进一步改善用※户界面。
关键词:触摸弹簧,方形触摸弹簧,矩形触摸弹簧,椭圆形触摸弹簧,触摸按键弹簧,镀镍焊锡触︾摸弹簧
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