LED按鈕開關:現代設備控制的基本構成元件

什麼是LED按鈕開關?

LED按鈕開關是現代電子儀器、載具、電器、控制模組等設備的基本構成元件之一。他的設計原理是透過一個機械性的按鈕按壓機制(Push Button Switch),讓操作人員能很輕易的對一個儀器設備下指令,進而控制該設備的特定功能;實務上,只要將按鈕開關連結至裝置的電路,便能直接對該裝置進行對應的控制。

開關按鈕有各式各樣的設計,但基本結構及運作原理皆相同;LED按鈕開關將發光二極體(LED)整合至按鈕上,作為開關的作動指示,讓操作人員能直覺的掌握儀器的工作狀態,是一個相當利於操作的設計。由於LED按鈕開關的結構簡單、控制方便、指示清晰,因此被廣泛的應用在各類型的機器設備及控制單元上。

按鈕開關的基本運作特性

按鈕開關藉由單向的「出、入」作動機制(In-out Actuation),來連接(On)或截斷(Off)電路。利用這樣的原理,按鈕開關在傳統的人機介面上,作為機械設備的主要控制方式,能讓操作人員對特定功能進行有效的控制。LED按鈕開關更利用按鈕在打開時會發光的特性,有效提升人機介面的方便性。

按鈕開關的種類有哪些?

開關按鈕,以作動方式區分的話,可以分為暫時型(Momentary)及維持型(Maintained)開關。暫時性開關只有在操作者持續按壓時,該按鈕控制的功能才會作動,例如多數商旅提供的舊式吹風機,就是使用暫時性按鈕;維持型或持續型按鈕則是指,按下開關後就會持續作動,待再次按壓才會停止的按鈕,例如一般的電視、電腦螢幕等顯示器的開關。

常開式 vs 常閉式開關

進一步來說,維持型開關還能以功能來區分,分別為常開式(Normally Open)及常閉式(Normally Closed)。常開與常閉指的是電路的開閉,當電路被按鈕截開時,電路不過電(Off),設備不運作;當按鈕將電路閉闔時,電路會過電(On),設備能運作。前者多用於不需要常時維持運作、有需要才開的設備上,例如電視;後者多用於平時需維持運轉,只有在保養維護或其他狀況發生時,才需要關閉的設備,例如緊急停止按紐,按下按鈕後,所有機械設備會停止運作。通常維持型的按鈕開關都會配有LED指式燈。

LED按鈕開關的常見設計

近年來,LED按鈕開關的發展越趨多元,以符合更多設備的使用情境及操作需求。除了防呆按鈕蓋(Cap)及防水、防塵等較基本的設計之外,LED的指示需求也越來越重要,因此目前大部分LED按鈕供應商,多半都會提供客製化混光,或是變色LED等客製服務,按鈕設計也向人體工學靠攏,有內凹式設計、機械回饋等款式,以提升操作性。

除了實用性以外,LED按鈕的安裝也朝向模組化發展,讓安裝更加快速,同時也保證開關能有效作動。以電子業為例,電子元件的表面安裝技術(Surface-mount Technology, SMT)已經相當成熟,能將按鈕開關、電容、電阻等被動元件快速的貼焊至電路板;以自動控制設備來說,插孔式安裝的按鈕也相當常見,這些技術都有效推動LED開關的應用。

按鈕開關的應用

LED按鈕的工業化應用主要體現在上一段提到的電子業及自動化控制產業,許多電子設備上都能看到LED按鈕,例如電腦、監控設備、視聽設備、投影機、家庭影院設備等等;數控(CNC)工具機也很常利用LED按鈕開關來作為人機控制的媒介;除此之外,騎機車工業也會用到LED多向開關,包含儀錶板、汽車引擎點火、啟動開關等,應用方式可說是非常地多元。

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2023-05-11