Stellen Sie sich einen Schalter vor, der sich nicht abnutzt, unter extremen Bedingungen hervorragend funktioniert und durch einfaches Berühren aktiviert wird. Das ist das Besondere an Piezoschaltern! Ob Sie eine robuste Industriekomponente oder ein elegant gestaltetes Teil für die Unterhaltungselektronik suchen – Piezoschalter verändern die Perspektive von Steuerungssystemen grundlegend. In diesem Blog untersuchen wir die Funktionen, Vorteile und multifunktionalen Anwendungen eines revolutionären Piezo-SchalterMöchten Sie mehr erfahren? Dann legen wir los!

1) Was ist ein Piezoschalter?

A Piezo-Schalter ist ein Steuergerät ohne bewegliche Teile. Es erzeugt durch Druck ein elektrisches Signal. Beim Antippen oder Drücken erkennt die Oberfläche den Druck und aktiviert oder deaktiviert eine Funktion.

Er verfügt weder über eine intern montierte Feder noch über einen Kontakt, was die Konstruktion vereinfacht und die Zuverlässigkeit erhöht. Der Hauptbestandteil des Schalters besteht aus einem piezoelektrischen Material, das beim Drücken oder Biegen Elektrizität erzeugen kann.

Piezoelektrische Schalter sind äußerst langlebig und eignen sich ideal für den Einsatz in rauen Umgebungen. Sie funktionieren auch bei Schmutz, Nässe und Staub einwandfrei. Da das Gehäuse keine Lücken aufweist, kann nichts ins Innere gelangen. Diese Eigenschaft macht sie für den Einsatz an abgelegenen Orten und öffentlichen Plätzen geeignet.

Darüber hinaus überzeugen diese Schalter durch ihr modernes Design und ihre Ästhetik. Die meisten bestehen aus Metall wie Edelstahl oder Aluminium und sind teilweise mit LEDs zur Statusanzeige oder unterstützenden Beleuchtung ausgestattet. Piezoschalter finden in vielen Bereichen Anwendung, die wir in diesem Blogbeitrag näher erläutern. Lesen Sie weiter!

2) Hauptmerkmale des Piezo-Schalters

Diese speziell entwickelten Piezoschalter sind dank ihrer fortschrittlichen Funktionen robust, sicher und effizient. Dank dieser Eigenschaften eignen sie sich für den Einsatz in unterschiedlichsten Umgebungen im Innen- und Außenbereich.

• Keine beweglichen Teile: Ohne Federn, Hebel oder mechanische Kontakte funktionieren Piezoschalter dank ihres einzigartigen Designs. Durch die Reduzierung mechanischer Teile wird der Verschleiß und das Schalten von Geräten deutlich reduziert.

• Längere Haltbarkeit: Da es keine Teile gibt, die reiben, sich verbiegen oder brechen können, sind Piezoschalter äußerst langlebig. Diese Eigenschaft macht sie zur bevorzugten Wahl für Geräte, die täglich in Betrieb sind.

• Wasserdicht und staubdicht: Die meisten Piezoschalter sind sehr gut abgedichtet. Sie verhindern das Eindringen von Wasser, Schmutz und Staubpartikeln. Viele Modelle erfüllen die Schutzklassen IP65 bis IP68 und eignen sich somit optimal für nasse und staubige Umgebungen.

• Vandalensicher: Diese Schalter bestehen aus robusten Komponenten wie Edelstahl. Sie sind widerstandsfähig gegen Überbeanspruchung, Beschädigungen und Missbrauch. Aus diesem Grund werden sie häufig in öffentlichen Bereichen, Fahrkartenautomaten und anderen Geräten im Außenbereich eingesetzt.

• Breiter Temperaturbereich: Piezoschalter eignen sich sowohl für heißes als auch für kaltes Wetter. Sie funktionieren normalerweise zwischen -40 °C und 70 °C. Daher können diese Schalter im Freien oder in der Industrie eingesetzt werden.

• LED-Hintergrundbeleuchtung: Einige Ausführungen sind mit LEDs ausgestattet. Diese helfen dem Benutzer, den Taster auch in schlecht beleuchteten Bereichen zu finden. Sie zeigen außerdem an, ob der Schalter betriebsbereit oder inaktiv ist.

• Einfach zu säubern: Die glatte Oberfläche lässt sich leicht abwischen. Staub und Flüssigkeiten können nicht eindringen. Ideal für den Einsatz in Krankenhäusern, Küchen und Reinräumen.

• Schnelle Reaktionszeit: Durch Berühren eines beliebigen Punktes eines Piezoschalters wird dieser aktiviert. Das Signal wird unmittelbar danach übertragen. Dies ermöglicht eine präzise und effiziente Steuerung in allen Einstellungen.

Diese Eigenschaften machen Piezoschalter ideal für raue Umgebungen.

3) Funktionsprinzip von Piezoschaltern

Das Prinzip von Piezo-Tasten basiert auf dem piezoelektrischen Effekt. Er kann als die Erzeugung elektrischer Ladung in bestimmten Materialien definiert werden, wenn auf sie Kraft oder Druck ausgeübt wird.

Einführung in den piezoelektrischen Effekt

Der piezoelektrische Effekt entsteht, wenn auf bestimmte Kristalle oder Keramiken ein bestimmter physikalischer Druck ausgeübt wird. Er bedeutet im Wesentlichen, dass ein Material bei Krafteinwirkung, egal wie gering, geringe Mengen Elektrizität erzeugt. Durch die schwache Krafteinwirkung verändert sich die innere Struktur des Materials, wodurch die Elektronen zur Bewegung angeregt werden und ein elektrisches Signal erzeugt wird.

Wie funktioniert ein Piezoschalter?

Durch die Verwendung piezoelektrischer Materialien wie Quarz oder einer speziellen Keramik kann ein Piezo-Taster erfolgt. Durch Drücken des Schalters wird das Material unter Druck gesetzt. Dies nennt man Pressen. Die erzeugte Energie sendet dann ein Signal an die Steuerung oder das System und schaltet es ein oder aus.

Obwohl die elektrische Ladung gering ist, reicht sie für die Aktivierung des Schalters aus. Dieser wird durch ein System ausgelöst, das sofort auf Druck reagiert. Diese schnelle Reaktion auf Druck macht Piezoschalter sehr zuverlässig. Im Gegensatz zu herkömmlichen Schaltern verwenden Piezoschalter keine Federn oder Metallkontakte, die eine physische Betätigung benötigen. Kurz gesagt: Der Schaltkreis wird durch die Reaktion des piezoelektrischen Materials auf den Druck aktiviert.

Vergleich mit herkömmlichen Switches

i) Mechanische Kontakte vs. kontaktlos

Herkömmliche Schalter enthalten bewegliche mechanische Teile, die beim Drücken mit dem Schalter in Kontakt kommen. Andererseits Piezosensoren sind berührungslos, das heißt, sie haben keine beweglichen Teile, die anfällig für Beschädigungen sind, was sie auf lange Sicht zuverlässiger macht.

ii) Feder-/Kontaktmechanismus vs. elektronische Signalsteuerung

Im Gegensatz zu herkömmlichen Schaltern, die auf einer Reihe mechanischer Federn und Kontakte basieren, nutzen Piezoschalter elektronische Signale zur Steuerung des Systems. Dadurch wird die Ansammlung ausfall-, beschädigungs- oder verschleißanfälliger Komponenten vermieden und die Lebensdauer erhöht.

Zuverlässigkeit und Langlebigkeit sind wichtige Merkmale, die Piezoschalter aufgrund ihrer Funktionsweise bieten. Dank ihrer Konstruktion halten sie extremen Temperaturen, Feuchtigkeit, Schmutz und anderen rauen Bedingungen stand und eignen sich daher optimal für den Einsatz im Außenbereich, im medizinischen Bereich oder in der Industrie.

4) Anwendungen von Piezoschaltern

Aufgrund ihrer Robustheit und Zuverlässigkeit finden Piezoschalter vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in unterschiedlichen Bereichen. Diese Schalter eignen sich ideal für Anwendungen, bei denen herkömmliche Schalter an Kraft verlieren würden.

• Industrielle Ausrüstung: Schwere Maschinen und industrielle Bedienfelder sind auf Piezoschalter angewiesen. Diese Schalter sind staub-, wasser- und temperaturbeständig und eignen sich daher optimal für den Einsatz in Fabriken und im Außenbereich. Sie sind außerdem vibrationsbeständig und somit langlebiger.

• Medizinische Geräte: Piezoschalter werden aufgrund ihres berührungslosen Designs in medizinischen Geräten bevorzugt eingesetzt. Sie finden sich in Systemen zur Patientenüberwachung, Infusionspumpen und Diagnosegeräten. Ihre Oberfläche ist leicht zu reinigen, was der Sauberkeit in medizinischen Einrichtungen zugutekommt.

• Unterhaltungselektronik: Piezoschalter werden in zahlreichen Konsumgütern, darunter auch Touch-Lampen, eingesetzt. Dank ihres modernen Designs sind diese Schalter mit diesen Geräten kompatibel, was deren Wert steigert und gleichzeitig die Funktionalität erhält.

• Automobilindustrie: Piezoschalter finden Anwendung in Fahrzeugen für schlüssellose Zugangssysteme, Start-/Stopp-Tasten und Armaturenbrettsteuerungen. Ihre zuverlässige Funktionalität unter anspruchsvollen Bedingungen wie hohen Temperaturen und Feuchtigkeit macht sie ideal für den Einsatz in Automobilen.

• Verkaufsautomaten und Kioske: Piezoschalter finden Anwendung in Verkaufsautomaten und Selbstbedienungskiosken. Diese Automaten nutzen Piezoschalter, da sie Manipulationsversuchen und starkem Vandalismus standhalten. Sie bieten hohe Zuverlässigkeit in Bezug auf Benutzeroberflächen.

• Militär und Luft- und Raumfahrt: Für den Einsatz im Militär und in der Luft- und Raumfahrt werden Piezoschalter in Bedienfelder und andere Geräte integriert, die unter schwierigen Bedingungen betrieben werden müssen. Die Robustheit und lange Lebensdauer dieser Schalter machen sie ideal für solche Anwendungen.

Dies sind nur einige Beispiele für die herausragende Leistung von Piezoschaltern. Ihre Zuverlässigkeit, Robustheit und Vielseitigkeit ermöglichen den Einsatz in zahlreichen Anwendungen.

5) Vorteile und Herausforderungen von Piezoschaltern

Piezoschalter bieten zahlreiche Vorteile und sind daher in vielen Anwendungen einsetzbar. Bei der Installation dieser Schalter können jedoch einige Herausforderungen zu beachten sein.

Vorteile von Piezo-Schaltern

+ Haltbarkeit: Der Hauptvorteil von Piezoschaltern ist ihre Langlebigkeit. Da keine beweglichen Teile vorhanden sind, ist die Wahrscheinlichkeit eines Verschleißes mit der Zeit geringer. Dies ist besonders vorteilhaft für stark beanspruchte Bereiche wie Industrie oder öffentliche Orte.

+ Kein Körperkontakt: Bei berührungslosen Piezoschaltern gibt es keine physischen Kontakte. Wie bereits erwähnt, minimieren solche Eigenschaften das Risiko von Beschädigungen oder Korrosion erheblich und gewährleisten so auch nach Millionen von Anwendungen eine bessere Leistung.

+ Wasserdicht und staubdicht: Viele Piezoschalter sind gut gegen Wasser und Staub abgedichtet. Sie können im Freien, in Fabriken und an Orten eingesetzt werden, an denen Sauberkeit wichtig ist.

+ Vandalensicher: Piezoschalter werden aus robusten Materialien wie Edelstahl gefertigt. Diese Konstruktion macht sie resistent gegen Manipulation und andere physische Schäden. Sie werden häufig in öffentlichen Bereichen, Verkaufsautomaten, Fahrkartenautomaten und Parkuhren eingesetzt.

+ Schnelle Reaktionszeit: Piezoschalter reagieren sofort: Sobald Druck ausgeübt wird, piezokeramischer Sensor Der Schalter ist aktiviert, ganz einfach! Die gebotene Geschwindigkeit und Präzision machen sie ideal für Notsysteme und Bedienfelder.

+ Einfach zu säubern: Die versiegelten, glatten Oberflächen der Piezoschalter verhindern die Ansammlung von Schmutz und Bakterien. Dies ist besonders in medizinischen oder lebensmittelbezogenen Umgebungen von Vorteil, in denen Hygiene eine entscheidende Rolle spielt.

+ Betriebstemperaturbereich: Piezoschalter funktionieren bei Temperaturen von -40 °C bis +70 °C, wobei einige diese Grenzen überschreiten. Das bedeutet auch, dass diese Schalter zuverlässig in heißen, kalten und im Freien eingesetzt werden können.

+ Niedriger Energieverbrauch: Wie andere Schalter benötigen auch Piezoschalter nur sehr wenig Energie und eignen sich daher hervorragend für batteriebetriebene Geräte. Ihre Energieeffizienz trägt zudem zur Verlängerung der Lebensdauer des gesteuerten Geräts bei.

Herausforderungen von Piezoschaltern

! Reaktion auf Druck: Eine der größten Herausforderungen bei Piezoschaltern ist ihre Empfindlichkeit. Schalter reagieren zwar auf Druck, doch wenn der Druck zu stark oder zu schwach ist, kann es passieren, dass der Schalter nicht aktiviert wird. Um den Schalter zu aktivieren, ist eine präzise Kraft erforderlich.

! Pricing: Im Vergleich zu anderen mechanischen Schaltern sind Piezoschalter relativ teuer. Die Herstellungsverfahren und Materialien sowie die verwendeten hochentwickelten Technologien erhöhen den Preis. Dies ist bei einem begrenzten Budget zu bedenken.

! Wenig Flexibilität: Es gibt zwar kundenspezifische Piezoschalter-Designs, diese bieten jedoch nicht die gleiche Flexibilität wie herkömmliche Schalter. Wenn ein Piezoschalter eines bestimmten Designs benötigt wird, kann es schwieriger sein, ihn zu finden, da Piezoschalter diese bestimmte Größe möglicherweise nicht bieten.

! Kompatibilität der Signale: Wenn Piezoschalter aktiviert werden, erzeugen sie eine relativ geringe Ladung. In manchen Fällen sind zusätzliche Komponenten erforderlich, um dieses Signal zu verarbeiten und in ein nutzbares Ausgangssignal umzuwandeln. Dieser zusätzliche Schritt macht das System komplexer.

! Zerbrechlichkeit der Materialien: Einige piezoelektrische Materialien sind unter bestimmten Umständen stoßempfindlich und können brechen oder reißen. Der Schalter ist zwar meist robust konstruiert, die inneren Komponenten sind jedoch empfindlich und müssen vor Beschädigungen geschützt werden.

Piezoschalter sind äußerst langlebig, reagieren schnell und halten rauen Bedingungen stand. Allerdings müssen ihre hohe Empfindlichkeit, ihre Kosten und mögliche Kompatibilitätsprobleme vor der Verwendung in einer bestimmten Anwendung berücksichtigt werden.

6) CDOE Piezo-Schalter-Angebote

CDOE verfügt über ein breites Angebot, darunter piezoelektrische Knöpfe Die Zuverlässigkeit der Schalter wird in verschiedenen Anwendungen getestet. Die Schalter nutzen den piezoelektrischen Effekt: Wenn Spannung an ein Material angelegt wird, ändert sich die Spannung und signalisiert, ob es ein- oder ausgeschaltet ist.

Hauptmerkmale der piezoelektrischen Tasten von CDOE:

• Energieeffizient: Diese Schalter sind für den Betrieb bei niedrigeren Spannungen und Strömen ausgelegt, was zu Einsparungen beim Stromverbrauch führt und die Lebensdauer des Geräts verlängert. ​

• Hohe Wasser- und Staubdichtigkeit: Eine IP68-Zertifizierung weist darauf hin, dass diese Schalter auch in Umgebungen mit übermäßiger Feuchtigkeit und Staub ausreichend funktionieren, was den CDOE-Schaltern Unterstützung und Zuverlässigkeit verleiht.

• Keine mechanischen Kontakte: Die Lebensdauer und Effizienz des Schalters werden positiv beeinflusst, da diese Geräte keine physischen Tasten oder mechanischen Kontakte haben. Wie Sie wissen, wird die Funktion durch den piezoelektrischen Effekt geregelt, was diesen Geräten eine längere Lebensdauer und zuverlässige Leistung verleiht.

Warum sollten Sie sich für piezoelektrische Tasten von CDOE entscheiden?

• Haltbarkeit: Entwickelt, um regelmäßiger Nutzung und rauen Bedingungen standzuhalten und so langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

• Anpassung: Von den LED-Farben bis zu den Befestigungslöchern können Sie Produkte entsprechend Ihren Anwendungsanforderungen anpassen.

• Zertifizierungen: Erfüllt die Reach-, RoHS- und CE-Konformitätsstandards für Qualität und Sicherheit.

7) Fazit

Piezoschalter sind für die Industrie aufgrund ihrer bemerkenswerten Vielseitigkeit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit von Vorteil. Dank ihrer berührungslosen Konstruktion, ihrer Umweltbeständigkeit und ihrer langen Lebensdauer eignen sie sich perfekt für anspruchsvolle Anwendungen. Piezoelektrische Schalter wie diese haben zwar einen höheren Anschaffungspreis, lohnen sich aber, da Leistung und kostengünstige Haltbarkeit die Lebensdauer verlängern.

CDOE Piezo-Taster sind anpassbar und bieten hohe Qualität für den zuverlässigen Einsatz unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen. Es handelt sich um LED-Piezo-Schalter. Kein Wunder, dass immer mehr Menschen auf moderne Schaltertechnologie umsteigen. Kontaktieren Sie CDOE jetzt!