10 Faktoren, um den perfekten Schalter für Ihre Anwendung zu finden

Der Prozess der Schalterauswahl erhält nicht immer die Zeit und Aufmerksamkeit, die er verdient. Angesichts der relativ geringen Kosten und der einfachen Natur der meisten Switches werden sie oft ohne vollständige Berücksichtigung der von ihnen angebotenen Merkmale und Funktionen ausgewählt. Abhängig von der Anwendung gibt es bestimmte Parameter, die einen Designer bei der Auswahl eines bestimmten Schalters anleiten, aber inmitten der unzähligen verfügbaren Optionen kann man sich nur allzu leicht in die Irre führen lassen.

Hier heben wir zehn Faktoren hervor, die Designer bei der Auswahl eines Schalters berücksichtigen sollten, und zeigen, warum die Wahl des Schalters wichtig ist – und wie ein Schalter bei richtiger Auswahl sowohl ihrem Produkt als auch der gesamten Marke einen Mehrwert verleihen kann.

1. Datengetrieben

   Das Aufkommen des Internets der Dinge (IoT) generiert riesige Datenmengen in allen Sektoren. Diese Daten müssen gespeichert oder häufiger übermittelt werden. Die Notwendigkeit, die erforderlichen Antennen, Sender und zusätzlichen Schaltungen unterzubringen, kann drastische Auswirkungen auf den verfügbaren Platz für Betriebs-, Erfassungs- und Datenerfassungskomponenten, wie beispielsweise Schalter, haben. Trotzdem müssen Switches mit dem Benutzer kommunizieren und gleichzeitig rauen Umgebungen und aggressiven Interaktionen standhalten. Hersteller medizinischer Geräte beispielsweise konzentrieren ihre Investitionen zunehmend auf die Entwicklung von Systemen und Plattformen, um diese Daten zu speichern, zu korrelieren und zu analysieren. Designer müssen daher sorgfältig Schalter auswählen, die in der Lage sind, anspruchsvolle Spezifikationen zu erfüllen, einschließlich Miniaturisierung und geringem Stromverbrauch.

2. Körperliche Anforderungen erfüllen

   Mit dem Wachstum von Wearables wächst die Nachfrage nach Switches. Während es tragbare Geräte schon seit einiger Zeit gibt, gibt es unterschiedliche Philosophien, wenn es darum geht, Geräte für verschiedene Branchen zu entwickeln. Komponenten in medizinischen Wearables zum Beispiel müssen widerstandsfähig gegen raue Behandlung und Umwelteinflüsse sein und gleichzeitig jedes Mal beim ersten Mal funktionieren. Die Herausforderung für die Konstrukteure besteht darin, sicherzustellen, dass jede einzelne Komponente für die anspruchsvollen Umgebungen, in denen diese Maschinen eingesetzt werden, geeignet ist. Schalter sind ein wesentlicher Bestandteil der Schnittstelle zwischen Benutzer und Gerät. Wenn es also darum geht, eine konstante Leistung, lange Lebensdauer und Qualität der Schalter sicherzustellen, ist die richtige Wahl entscheidend.

   Zu den üblichen Schalterqualitäten, um die Anforderungen vieler Wearables zu erfüllen, gehören die Abdichtung gegen Flüssigkeiten und Körperflüssigkeiten und ein geringer Stromverbrauch, um die Batterieleistung zu schonen. Schalter müssen möglicherweise nach IP67 oder IP68 abgedichtet werden und können zuverlässig mit Signalströmen im unteren Milliampere-Bereich arbeiten.

3. Formfaktor
   
   In der Industrie werden Schalter beispielsweise in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter CNC-Maschinensteuerungen, Sicherheits- und Positionssensoren, Batterieladegeräte, Stromversorgungen und Gaswarngeräte, um nur einige zu nennen. Allen gemeinsam ist, dass der Platz auf der Leiterplatte sowohl in der Höhe als auch in der Grundfläche begrenzt ist. Dieser Formfaktor wird mit zunehmender Funktionalität der Geräte immer wichtiger, wodurch der Platz auf der Leiterplatte noch wertvoller wird.

   Ultra-Low-Profile-Switches können die Überlastung von Komponenten verringern und dazu beitragen, die Größe von Endbenutzergeräten zu reduzieren, wodurch sie auf dem Markt begehrter werden. Subminiatur-Schalter können Flexibilität ermöglichen und es Elektronikdesignern ermöglichen, andere Komponenten auf der Leiterplatte an einem Platz hinzuzufügen, der ansonsten für einen größeren Schalter reserviert wäre. Es ist nicht ungewöhnlich, dass viele Arten von Automatisierungssensoren Taktschalter mit einer Grundfläche von 3,0 mm x 2,6 mm erfordern, wobei neuere Taktschalter jetzt mit einer Grundfläche von weniger als 2,0 mm auf dem Markt sind.

4. Elektrische Bewertung

   Eine weitere entscheidende Überlegung bei der Wahl des Schalters ist der erforderliche Signalstrom. Je nach Produktdesign gibt es eine große Vielfalt an elektrischen Anforderungen, wobei einige Schalter niedrige Signalströme für SPS und Mikroprozessoreingänge verarbeiten müssen, während andere höhere Ströme verarbeiten müssen, um Relais zu betätigen.

   Taktschalter verarbeiten normalerweise Ströme von bis zu 1 Milliampere (mA) bei 32 VDC, einige davon sogar bis zu 1 Mikroampere (µA), während Schnappschalter möglicherweise bis zu 25 Ampere verarbeiten müssen, um einen Motorstromkreis zu steuern. Leistungsschalter-Hilfsschalter stellen eine Herausforderung dar, da sie möglicherweise einen Strombereich von 1 Milliampere bis zu 10 Ampere mit demselben Schalter bewältigen müssen.

5. Für den Zweck geeignet

   Es ist wichtig zu überlegen, wo und wie ein Schalter eingesetzt werden soll. Schalter werden oft in rauen Umgebungen eingesetzt und müssen in der Lage sein, mit allen Bedingungen fertig zu werden, denen sie begegnen können. Benutzer interagieren jeden Tag mit Schaltern, indem sie Knöpfe an einer Zapfsäule drücken, Türen in Zügen öffnen, Tastaturen an Geldautomaten drücken, anrufen und eine Etage in einem Aufzug auswählen und vieles mehr; die Liste ist endlos. Eines ist gemeinsam, dass diese öffentlich zugänglichen Geräte viel häufiger missbraucht werden oder rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind.

   Für diese Anwendungen werden hochrobuste Switches benötigt, die gegen raue Bedingungen resistent sind, um Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs) zu schaffen, die den Test der Zeit bestehen. Diese Schalter unterscheiden sich von Standardschaltern hinsichtlich ihrer Konstruktionsmaterialien und -methoden. Zum Beispiel haben die meisten Vandalenschutzschalter eine Stoßfestigkeit von IK08 oder IK10 (die höchstmögliche Stoßfestigkeit) und sind gemäß einer Schutzart (IP) von IP67 abgedichtet. Eine Reihe von Funktionsoptionen wie LED-Beleuchtung, Funktionssymbole und Anschlussarten wie Lötösen oder Schnellanschlussklemmen werden ebenfalls benötigt, um eine Vielzahl von Anwendungen zu unterstützen.

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