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Fehleingaben reduzieren

Kapazitiver Schalter mit getrennter Sensorik erhöht die Sicherheit

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Anbieter zum Thema

GETT Gerätetechnik GmbH
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG
Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG
Keysight Technologies Deutschland GmbH

Schaltungstechnischer Ablauf

Fehlauslösen vermeiden: Der kapazitive Schalter verfügt über eine innere und äußere Sensorik, die voneinander getrennt sind. Ausgelöst wird nur dann, wenn die innere Sensorik berührt wird. Wird versehentlich die äußere Sensorik berührt, so verriegelt der Schalter.(Bild: Gett)
Fehlauslösen vermeiden: Der kapazitive Schalter verfügt über eine innere und äußere Sensorik, die voneinander getrennt sind. Ausgelöst wird nur dann, wenn die innere Sensorik berührt wird. Wird versehentlich die äußere Sensorik berührt, so verriegelt der Schalter.
(Bild: Gett)

Schaltungstechnisch ist der Schaltzustand des kapazitiven Tasters oder der inneren Sensorik geöffnet. Somit ist der Stromfluss unterbrochen. Wird der Taster von einem Finger berührt und damit die innere Sensorik, dann schließt sich der Kontakt und ein Signal wird ausgegeben. Wird hingegen zeitgleich die äußere Sensorik berührt, wird der Stromfluss wiederum unterbrochen. Abhängig von der Sensorik stehen als Schnittstelle verschiedene Varianten zur Verfügung. Das sind beispielsweise ein Logikausgang mit 5 V oder I²C.

Die Technik ist derzeit nicht als Standardprodukt verfügbar. Vielmehr handelt es sich um eine Plattformlösung, aus der sich individuelle Lösungen kostengünstig ableiten lassen. Der Grund ist die Vielzahl möglicher individueller Parameter, die einen gemeinsamen Bedarfsnenner momentan nicht erkennen lassen. Da bereits verschiedene Projekte realisiert wurden, existieren Quasi-Standardlösungen.

Einfach integriert, jedoch erhöhter Platzbedarf

Konstruktiv erfordert die Sensorik-Kombination einen größeren Platzbedarf, da das eigentliche Tastenelement von der äußeren Elektrode umgeben ist. Die Anordnung der aktiven Tasten, egal ob vertikal, horizontal oder als Quadrat, ist davon unabhängig. Als elektronische Baugruppe ist die Technik als separierte Innen- und Außensensorik-Komponente erhältlich oder zusammengefasst auf einer Leiterplatte. Möglich ist auch die Integration von verschiedenen Beleuchtungselementen.

Die kapazitiven Tasten- und Tastatur-Baugruppen werden mit einer speziellen doppelseitigen Klebefläche auf den jeweiligen Frontträger aufgebracht. Insofern sind mechanische Befestigungen nicht notwendig. Notwendig ist jedoch die luft-, staub-, fett- und feuchtigkeitsfreie Integration oder ein aufgeklebter Taster. Selbst kleinste Staubpartikel können das kapazitive Feld empfindlich stören. Das größte Problem sind allerdings Lufteinschlüsse.

Als Frontmaterial kommt in den meisten Fällen Glas zum Einsatz. In der Industrieautomation gilt eine Materialstärke von 3 mm als Standard. Möglich sind jedoch auch Werkstoffe wie Folie, Acrylglas, Kunststoff oder Acrylstein.

Kapazitive Taster im sicherheitskritischen Umfeld

Kapazitive Tasten und Bedienelemente sind in designorientierten Anwendungen bei elektronischen Produkten für Endkunden seit vielen Jahren eine feste Größe. Das Angebot reicht dabei vom Self-Service-Kaffeeautomaten bis zur HiFi-Anlage. Mehr und mehr jedoch halten sie auch Einzug in gewerbliche und industrielle Systeme. Dort gelten jedoch weitaus erhöhte Anforderungen an die Bediensicherheit. In vielen Applikationen sind daher einfache kapazitive Tasten und Tastaturen ungeeignet. Die vorgestellte Technik kann einen großen Teil unbeabsichtigter Bedienereignisse abfangen und vermeiden. Erfolgreiche Projekte waren bereits Banknotenbearbeitungsmaschinen, Hebe- und Förderzeuge und medizinische Apparate, wo die Schalter zum ein Einsatz kommen.

* André Zeidler leitet bei Gett Gerätetechnik das Produktmarketing. Das Unternehmen hat seinen Sitz in Treuen/Sachsen.

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