Wissenswertes zu Sensorschaltern

Bei Sensorschaltern handelt es sich um eine besondere Form von Druckschaltern, die im Gegensatz zu diesen nicht mechanisch, sondern über eine kapazitive Oberfläche per Berührung bedient werden. Dadurch bieten sie eine höhere Lebensdauer und Robustheit.

Was sind Sensorschalter? Wie funktionieren sie?

Sensorschalter sind eine Sonderform der Drucktaster. Dabei handelt es sich um elektrische Schalter, die auf Wunsch einen Stromkreis schließen und wieder öffnen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Schaltern geschieht dies bei Drucktastern nicht durch mechanisches Umlegen eines Schalters, sondern durch Drücken eines Knopfes.

Sensorschalter unterscheiden sich von klassischen Druckschaltern zusätzlich dadurch, dass anstelle eines drückbaren Knopfes eine kapazitive Oberfläche verbaut ist. Diese ähnelt vom Aufbau her modernen Touchscreens. So muss die Oberfläche des Touch-Schalters nur berührt werden, damit Strom fließt. Eine Elektronik erkennt die Berührung und schließt den Stromkreis. Wird der Sensor erneut berührt, sperrt diese den Stromkreis wieder. Auch dieser Prozess wird elektrisch realisiert, sodass vollständig auf mechanische Bauteile verzichtet wird

Um die Berührungen zu registrieren, baut der Sensor ein elektrisches Kondensatorfeld auf der Sensorfläche auf. Wird diese nun berührt, verändert sich die Kapazität des Kondensators und der Schalter löst aus. Nach diesem Prinzip arbeiten auch die meisten modernen Touchscreens, die in Tablets und Smartphones verbaut sind. Im Gegensatz zu diesen lässt sich der Sensor allerdings auch unter anderem mit OP-Handschuhen aus Silikon bedienen

Ein Schutzglas, meist aus Acryl, schützt die Sensoroberfläche zusätzlich. So sind die Schalter nicht nur stoß-, sondern auch absolut wasserfest. Eine LED auf der Vorderseite informiert stets über den aktuellen Zustand des Tasters.

Auf der Rückseite des Schalters befinden sich die Anschlüsse, um den Schalter in den Stromkreis einzubinden sowie für die Versorgung von LED und Elektronik. Kontaktieren lassen sich die Schalter auf verschiedene Art und Weise. Sie besitzen entweder einfache Kabelenden, Litzen oder Steckverbinder. Litzen werden mittels einfacher Klemme an das zulaufende Stromkabel angeschlossen, während die Modelle mit Stecker direkt mit den Kabeln verbunden werden.

Wo werden Sensorschalter eingesetzt?

Sensorschalter verzichten im Gegensatz zu herkömmlichen Drucktastern vollständig auf mechanische Bauteile. Dies ist aufwändiger, bringt aber zusätzliche Vorteile mit sich.

Der Verzicht auf mechanische Elemente sorgt dafür, dass der Schalter nicht mehr unter Verschleiß leidet. Während Druckschalter nach einer bestimmten Anzahl an Betätigungen ausfallen, liegt die erwartete Lebensdauer bei Sensorschaltern um ein Vielfaches höher. Sie lassen sich millionenfach aktivieren, ohne Schaden zu nehmen.

Durch die zusätzliche Schutzschicht ist der Schalter hinter einer geschlossenen, glatten Oberfläche verborgen. So kann sich am Rand oder in der Mechanik des Schalters kein Schmutz sammeln, der sich nur schwer wieder entfernen lässt. Stattdessen muss nur die glatte Oberfläche gereinigt werden. Daher lohnt sich der Einsatz von Berührungsschaltern besonders in Bereichen mit hohem Verschmutzungsgrad oder Gebieten mit besonders hohen Anforderungen an Hygiene und Sauberkeit. Da sich die Taster auch mit OP-Handschuhen bedienen lassen, eignen sie sich für den Einsatz in sterilen Umgebungen. Aufgrund der Wasserfestigkeit überstehen sie auch problemlos regelmäßige Reinigungen.

Was sollte beim Kauf von Sensorschaltern beachtet werden?

Berührungsschalter werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt und sind daher in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Um den perfekten Taster für Ihren Einsatzzweck zu finden, lohnt es sich somit, auf einige Eckdaten zu achten. Diese können Sie auf der jeweiligen Produktseite oder im Datenblatt nachlesen. Die Informationen finden Sie dort ebenso unter dem Reiter „Dokumente & Downloads“.

Schalter mit gleichen Spezifikationen sind in verschiedenen Größen erhältlich, sodass Sie stets die passende Größe für Ihren Einsatzort finden. Die verfügbaren Durchmesser variieren zwischen einem und mehreren Zentimetern.

Die Schaltleistung ist ein wichtiger Wert und gibt den maximalen Strom an, der vom Berührungsschalter geschaltet werden kann. Wird diese Leistung überschritten, nimmt der Switch dauerhaft Schaden und schaltet nicht mehr korrekt. Der Wert setzt sich aus der jeweils maximalen Schaltstrom und -spannung zusammen, die auch einzeln eingehalten werden müssen.

Die meisten Sensorschalter werden durch eine Berührung an- und durch den nächsten Kontakt wieder ausgeschaltet. Es sind allerdings auch Modelle verfügbar, die den Stromkreis nach einer bestimmten Zeit eigenständig wieder trennen.

Die erhältlichen Steckverbindungen unterscheiden sich nur geringfügig. Bei den meisten Modellen führen kurze, farblich gekennzeichnete Kabel vom Stecker weg. Diese sind meist am Kabelende offen und müssen über separat erhältliche Klemmen verbunden werden. Einige sind bereits mit Steckverbindungen versehen und können so direkt an die zulaufenden Kabelenden angesteckt werden.

Die Sensoren arbeiten bei allen Modellen nach dem kapazitiven Prinzip und unterscheiden sich so in der Funktion nur minimal. Auch verfügen die meisten Modelle über eine LED-Beleuchtung, die den aktuellen Schaltzustand anzeigt.

Durch die Elektronik und die Leuchtdiode müssen die Schalter selbst mit einem geringen Strom versorgt werden, der im Datenblatt vermerkt ist. 

Die Schutzart nach IP-Standard gibt Auskunft darüber, wie resistent der Berührungsschalter gegenüber Staub- und Wasser ist.

Fazit

Sensorschalter sind aufgrund der aufwändigeren Steuerung per Sensor teurer als klassische Druckschalter. Doch punkten Sie durch ihre deutlich längere Lebensdauer und höhere Robustheit, besonders in arbeitsintensiven Umgebungen. Ihre leichte Reinigung sowie ihre Wasser- und Stoßfestigkeit qualifizieren sie zusätzlich besonders für Bereiche mit hohen Hygieneanforderungen oder hohem Verschmutzungsgrad.

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