L\u2019effetto piezoelettrico. Dal principio al prodotto.
Alcune ceramiche generano una carica elettrica quando vengono sottoposte a pressione. Questo singolo principio fisico è alla base di ogni pulsante, tastiera e pannello RNC. Nessuna parte meccanica in movimento. Nessun contatto meccanico. Nessuna usura. Comprendere il funzionamento spiega perché il piezo supera in durata, prestazioni e resistenza qualsiasi altra tecnologia di interfaccia convenzionale.
Premere una superficie. Ottenere un segnale.
Quando si esercita una pressione su una superficie con un disco ceramico piezoelettrico posizionato dietro, il disco si deforma di pochi micron. Questa deformazione genera una carica elettrica. Al rilascio della pressione, la carica si dissipa. È l\u2019intero principio. Forza meccanica in ingresso, segnale elettrico in uscita. Diretto. Immediato. Nessun meccanismo intermedio.
Il segnale generato dal disco è un breve impulso di tensione. La sua ampiezza dipende dalla forza applicata e dalle proprietà del materiale ceramico. Convertire questo impulso grezzo in un\u2019uscita di commutazione affidabile e ripetibile richiede un\u2019elettronica che condizioni, filtri e interpreti il segnale. È qui che inizia l\u2019ingegneria.
Come un disco ceramico diventa un pulsante ermetico.
Un disco piezo grezzo genera un segnale, ma non è ancora un prodotto. Trasformare l\u2019effetto piezoelettrico in un pulsante affidabile, ermetico e pronto per la produzione richiede ingegneria meccanica, elettronica e elaborazione del segnale che operano come un unico sistema.
Il disco deve essere accoppiato meccanicamente alla superficie di attivazione affinché la pressione del dito si trasmetta in modo efficiente alla ceramica. Il modo in cui questo accoppiamento è progettato determina la sensibilità, la costanza e l\u2019affidabilità a lungo termine del pulsante. Il collegamento elettrico dal disco all\u2019elettronica di segnale deve resistere a milioni di cicli termici e anni di vibrazioni senza degrado.
In un pulsante RNC, il corpo è ricavato da un unico pezzo di acciaio inossidabile o alluminio. L\u2019elemento piezo e l\u2019elettronica sono completamente incapsulati con una resina specifica per l\u2019applicazione che riempie ogni cavità. Nessun vuoto d\u2019aria, nessuna lacuna. L\u2019incapsulamento protegge l\u2019elettronica, blocca l\u2019elemento piezo in posizione, offre smorzamento delle vibrazioni e crea un\u2019ulteriore barriera di tenuta.
Il risultato è un\u2019unità monolitica senza parti in movimento, senza guarnizioni, senza giunzioni e senza percorsi di infiltrazione. Il grado di protezione IP69K non si ottiene aggiungendo guarnizioni migliori. È intrinseco nella costruzione monopezzo. Il prodotto è sigillato dopo la fabbricazione. Non è possibile ispezionare, regolare o riparare l\u2019interno. Deve funzionare correttamente dal primo pezzo, ogni volta.
Scopri l\u2019approccio RNC alla qualità costruttiva →Cosa cambia quando si eliminano le parti in movimento.
Ogni pulsante convenzionale si basa su un movimento meccanico per funzionare. Eliminando quel movimento si elimina l\u2019intera categoria di guasti che ne deriva.
Come si confronta il piezo con le altre tecnologie di interfaccia.
Abbiamo pubblicato un confronto tecnico dettagliato tra piezo e le tecnologie meccanica, a membrana, capacitiva e induttiva. Copre durabilità, prestazioni ambientali, usabilità, consumo energetico e flessibilità di design.
| Piezo | Meccanico | Membrana | Capacitivo | |
|---|---|---|---|---|
| Parti in movimento | No | Sì | Sì (cupola) | No |
| Ermetico senza guarnizioni | Sì | No | No | Parzialmente |
| Funziona con qualsiasi guanto | Sì | Sì | Sì | No |
| Sente attraverso il metallo | Sì | No | No | No |
| Cicli di vita tipici | 50M+ | 1-5M | 1-5M | Illimitati* |
| IP69K intrinseco | Sì | No | No | Possibile |
L\u2019effetto piezoelettrico è ben noto. Ciò che costruiamo al di sopra è un salto di qualità.
L\u2019effetto piezoelettrico è fisica aperta. Decine di aziende producono pulsanti piezo basati sullo stesso principio, la stessa ceramica, la stessa costruzione di base. Ciò che distingue un pulsante piezo di serie da un prodotto piezo RNC è tutto ciò che avviene dopo che il disco genera il suo segnale.