薄膜開關的基本結構及工作原理 發(fā)布時間:2021-03-03 閱讀人數(shù):
薄膜開關概述
集裝飾性和功能性為一身的薄膜開關,通常作為人機接口單元的部件廣泛應用于儀器儀表,家用電器、工控醫(yī)療等設備中。本文重點講述薄膜開關的基本結構和工作原理。
薄膜開關是具有一定彈性的絕緣材料層組成的一種多層結構(平面)型(非制鎖)按鍵開關,集按鍵、指示元件、儀器面板等功能為一體。薄膜開關的動作只由彈性薄膜的垂直方向彈動實現(xiàn),彈性薄膜雖然經過數(shù)十萬次的蠕動,且蠕動時的幅度很小,僅為0.1-0.3MM,加之材料選擇的合理性,因此薄膜材料能夠承受數(shù)十萬次甚至一百萬次以上的大壽命而不變形,這些都是決定了薄膜開關的耐久性。
薄膜開關的外形美觀,使用壽命長,結構簡單,安裝方便,使用手感良好,占用面積較小等特點,而被廣泛應用于各行各業(yè),小到家電用品到醫(yī)療儀器、工業(yè)自動化產品等高科技產品,慢慢的替代了一部分輕觸開關的市場,在市場占有較大的份額。
薄膜開關的結構
一般來說,常見的薄膜開關主要由6層材料組成,按照從外到里(從上到下)的順序分別是面板、面膠、上電路、隔離層、下電路、底膠。下面分別介紹各層結構:
1) 面板:面板是整個薄膜開關的"外衣",在適當安排好按鍵的基礎上,通過不同的顏色、圖案、按鍵形狀,對整個薄膜開關起到必要的裝飾作用。面板層最主要的作用在于起標識和按鍵作用,所以選用材料必須具有高透明度、高油墨附著力、高彈性、防折性等特點。面板材料同時選用PC(聚碳酸酯)或者PET(聚酯)材料。前者韌性良好,后者耐磨性和耐腐蝕性更強。
2) 上電路、下電路:上、下電路是薄膜開關的電器組成部分,也是開關的"關""鍵"所在,其性能直接影響到開關電器性能的好壞,主要是由在薄膜上印上一層導電材料而形成。上、下電路擔當?shù)氖情_關閉合所必備的兩個觸電角色,其厚度一般在0.05--0.175MM以內,最常見的是用0.125MM PET材料。
3) 面膠、隔離層、底膠:這三層結構的材料都是雙面膠,由于在開關結構中所處的位置不同而有不同的名稱。三層雙面膠由各自所處的層次不同而有不同的厚度,這個主要是根據開關的厚度、按鍵的操作力來決定的。
薄膜開關原理
薄膜開關的工作原理如下:當面板未被按下時,薄膜開關處于常規(guī)狀態(tài),其上、下觸點呈斷開狀態(tài),隔離層對上下線路起隔離和絕緣作用;當面板上的按鍵所在的位置被按下時,上電路的觸點向下變形,與下線路重合并使線路導通,導通后的線路給外部連接儀器(基材)以觸發(fā)信號,這個狀態(tài)為“開”,從而實現(xiàn)其相應的“開”功能;當手指松開后,上電路觸點反彈回來,電路斷開,回路再次觸發(fā)一個信號,這個狀態(tài)為“關”。
以上是對薄膜開關的基本結構和工作原理的描述,不正確的地方歡迎指正批評。
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