Quasi tutti i dispositivi elettronici contengono uno o due interruttori, il che li rende dei componenti elettrici essenziali. Gli interruttori si trovano più frequentemente nei circuiti d’illuminazione e negli alloggiamenti delle lampade, ma sono presenti anche nei computer portatili, negli smartphone e persino nelle apparecchiature mediche indossabili.
Questa guida vi illustrerà i diversi tipi di interruttori a sfioramento, in modo che sappiate a cosa servono e quale sia il migliore per il vostro progetto.
Introduzione agli interruttori tattili
Un interruttore a sfioramento, come indica il nome, è uno tra i tanti tipi diversi di interruttori di attivazione il cui funzionamento richiede soltanto un lieve tocco fisico o una pressione da parte di un utente o un oggetto per funzionare; è una delle forme più elementari di sensore tattile.
Gli interruttori tattili funzionano utilizzando il corpo umano come conduttore, estremamente adatto a rilevare oggetti conduttivi e, come già detto, hanno bisogno solo di una piccola pressione per chiudere un circuito. Come già detto, per chiudere un circuito è sufficiente una piccola pressione. Al fine di forzare la chiusura del circuito, bisogna toccarlo provocando così una diminuzione della capacità.
La notorietà degli interruttori a sfioramento è in continua crescita (anche se la tecnologia che ne è alla base non è poi così nuova) e oggi sono praticamente una caratteristica standard dell’elettronica moderna di fascia alta. Si trovano spesso su computer portatili, lampade a stelo e altri apparecchi d’illuminazione. Oltre agli schermi tattili, molti dispositivi touchscreen sono dotati di interruttori tattili integrati nell’interfaccia del display.
Il meccanismo di un interruttore tattile
Se siete arrivati a leggere una guida sugli interruttori tattili, vi starete chiedendo come funzionano. Come già accennato, si tratta di interruttori tattili, tutti sensibili a qualche forma di stimolo esterno diretto, come il tocco, la forza o la pressione. In questo caso, il collegamento si apre o si chiude in reazione al magnetismo, alla luce, all’elettricità o a una causa chimica o meccanica. Ad esempio, gli interruttori tattili sono utilizzati nelle tastiere virtuali. La pressione di determinati tasti provoca una risposta al sistema.
Applicazioni degli interruttori tattili
Oltre alle applicazioni degli interruttori a sfioramento citate nell’introduzione, qui potete vedere tutti gli usi più comuni in ambito domestico e industriale:
- alloggiamenti di lampade e circuiti d’illuminazione
- schermi tattili su computer portatili e dispositivi mobili
- apparecchi per l’automazione industriale
- strumenti e controlli per la sanità
- apparecchiature audio e di trasmissione
- sistemi di sicurezza, difesa e allarme
I tipi più comuni
Per un’ampia gamma di progetti e scopi, è possibile scegliere tra diversi tipi di interruttori a sfioramento. I tre tipi principali sono gli interruttori capacitivi, resistivi e piezoelettrici, che potete leggere di seguito.
Interruttore tattile capacitivo
Come gli equivalenti touchscreen capacitivi, anche gli interruttori touch capacitivi misurano la capacità. Funzionano rilevando una piccola carica elettrica che viene trasmessa dal corpo all’interruttore stesso, anziché richiedere una pressione fisica effettiva per funzionare. Non appena si stabilisce un contatto pulito con esso, si verifica questo fenomeno.
Un interruttore tattile capacitivo può essere utilizzato in un’ampia gamma di luoghi e applicazioni, dagli smartphone ai controllori industriali, dalle apparecchiature mediche agli apparecchi commerciali. Grazie a una serie di caratteristiche aggiuntive, come la retroilluminazione a LED e le certificazioni IP, è uno dei tipi di touch switch più diffusi nelle applicazioni in ambienti difficili.
I veri interruttori tattili capacitivi sono generalmente considerati soluzioni eccezionalmente robuste, durevoli e affidabili, adeguate per una varietà di applicazioni industriali e all’aperto in tutti i tipi di pannelli e schermi, perché non hanno parti meccaniche (cioè in movimento).
Figura 1 – Un esempio di interruttore tattile capacitivo illuminato di RND Components. Fonte: RND
Vantaggi dell’utilizzo di un interruttore tattile capacitivo:
- Estremamente robusto e durevole
- Nessun contatto metallico; struttura semplice; costo contenuto
- Adeguato per una varietà di applicazioni industriali e all’aperto
- Assenza di componenti meccanici (in movimento) con conseguente maggiore durata di vita
- Adatti a tutti i tipi di pannello e schermo
- Resistenti agli ambienti difficili – sono impermeabili e rappresentano la migliore opzione per l’esterno o per le applicazioni in cui è possibile l’intrusione di sporco, polvere o umidità.
RND offre interruttori tattili capacitivi illuminati con sensibilità tattile regolabile, elevata luminosità e pin di alimentazione con protezione da corrente inversa, in diversi colori.
Interruttore tattile resistivo
Entrambi gli interruttori tattili, capacitivo e resistivo, rilevano le variazioni di corrente elettrica per funzionare. Tuttavia, a differenza delle varianti capacitive, quelle resistive hanno un design e una costruzione molto più semplici. Un interruttore tattile resistivo si attiva quando lo si tocca o lo si contatta, provocando l’apertura o la chiusura del circuito grazie alla riduzione della resistenza tra gli elettrodi.
Oltre alla semplicità del design, si tratta di una soluzione molto più economica per la maggior parte delle applicazioni adeguate. Inoltre, si tratta in genere di un’opzione abbastanza robusta, affidabile e duratura. A causa della loro grande sensibilità binaria, sono piuttosto limitati nella gamma di operazioni che possono eseguire; ad esempio, essendo solo interruttori a sfioramento on/off, non supportano il funzionamento multi-touch, rendendoli inadatti agli smartphone di fascia alta e ad altri dispositivi simili.
Interruttore piezoelettrico
L’interruttore piezoelettrico o interruttore tattile piezoelettrico prende il nome dall’effetto piezoelettrico che si verifica negli interruttori tattili in ceramica piezoelettrica. Essi presentano uno strato ceramico interno che si deprime quando viene applicata una pressione su uno strato metallico esterno. In questo modo lo strato interno assume una forma distorta. L’interruttore si aziona quando viene premuto grazie a un semiconduttore attivato da un impulso elettrico generato. Ciò implica una flessibilità meccanica.
Gli interruttori piezoelettrici hanno un’elevata durata e robustezza in caso di utilizzo ripetuto. Ciò significa che durante la loro vita possono essere eseguite decine di milioni di operazioni. Inoltre, sono semplici da sigillare contro l’intrusione di sporcizia o umidità, il che li rende adatti anche ad applicazioni esterne.
Esistono anche altri tipi di interruttori a sfioramento, ad esempio gli interruttori a pulsante, che sono tra i dispositivi più accessibili nel settore degli interruttori a contatto diretto. Se avete ancora qualche dubbio, date un’occhiata alle domande più frequenti e acquistate oggi stesso l’interruttore giusto da RND.
Domande frequenti
Come funzionano gli interruttori tattili?
La capacità intrinseca del corpo, che ha eccellenti proprietà elettriche, consente all’interruttore di funzionare. Per rilevare le variazioni di capacità, l’interruttore carica e scarica continuamente la parte esterna in metallo. La capacità aumenta e l’interruttore si attiva quando un essere umano lo tocca.
Quali dispositivi utilizzano gli interruttori?
L’interruttore è una tecnologia di assistenza ampiamente utilizzata in computer, smartphone, sedie a rotelle elettriche, elettrodomestici intelligenti, dispositivi indossabili e altro ancora. Ad esempio, i circuiti d’illuminazione e gli alloggiamenti delle lampade sono due applicazioni comuni degli interruttori a sfioramento sia in ambito commerciale che residenziale.
In cosa differiscono gli interruttori a sfioramento da quelli meccanici?
Gli interruttori meccanici richiedono una maggiore forza fisica per aprire e chiudere il circuito elettrico corrispondente. Un interruttore meccanico ha normalmente due strati di tracce conduttrici. Se si preme l’interruttore meccanico con sufficiente forza per unire questi strati, si chiude il circuito elettrico.
Quali sono gli svantaggi di un interruttore a sfioramento?
Dipende molto dal tipo di interruttore a sfioramento se ha più pro o più contro. Ad esempio, gli interruttori tattili resistivi sono relativamente limitati nello spettro di operazioni che possono eseguire. Come semplici interruttori a sfioramento on/off, ad esempio, non sono in grado di gestire operazioni multi-touch, il che li rende inadatti agli smartphone di fascia alta e a dispositivi simili.
Sono meglio gli interruttori tattili o lineari?
La scelta dipende dall’applicazione e dalle preferenze personali. Gli interruttori lineari possono essere la scelta migliore se si desidera una digitazione silenziosa, costante, priva di urti e fluida. Se invece si desidera un tocco rapido, udibile ma tangibile a ogni pressione dei tasti, gli interruttori tattili sono la scelta migliore.
Gli interruttori tattili sono sicuri?
Lo schermo tattile è completamente isolato dai cavi sotto tensione che trasportano l’elettricità, quindi gli interruttori tattili non presentano alcun rischio e sono quindi sicuri. Ovviamente, è sempre importante fare attenzione a qualsiasi componente elettrico. Gli apparecchi elettrici non dovrebbero essere maneggiati con le mani bagnate.
