选择开关的过程并不总是得到应有的时间和关注。考虑到大多数交换机相对较低的成本和简单的特性，在选择它们时往往没有充分考虑它们所提供的特性和功能。根据应用程序的不同，有一些参数可以指导设计者选择特定的开关，但在众多可用的选项中，很容易被引入歧途。

在这里，我们强调了设计师在选择开关时应该考虑的十个因素，强调了为什么选择开关很重要，以及如果选择正确，开关如何为他们的产品和整个品牌增加价值。

  1. 数据驱动

    物联网（IoT）的出现正在各行各业产生大量数据。这些数据需要存储，或者更频繁地进行通信。容纳所需天线、发射机和附加电路的必要性可能会对可用于操作、检测和数据收集组件（如开关）的空间产生巨大影响。尽管如此，交换机仍必须与用户接口，同时还要承受恶劣的环境和激烈的交互。例如，医疗设备制造商正越来越多地将投资重点放在开发存储、关联和分析这些数据的系统和平台上。因此，设计者必须仔细选择能够满足苛刻规格的开关，包括小型化和低功耗。

  2. 满足身体需求

    随着可穿戴设备的增长，对交换机的需求也在增长。虽然可穿戴设备已经存在一段时间了，但在为不同行业设计设备时，有不同的理念。例如，医疗可穿戴设备中的组件需要能够抵御粗暴的治疗和环境挑战，同时每次都要在第一时间工作。设计师面临的挑战是确保每个单独的组件都适合这些机器运行的苛刻环境。交换机是用户和设备之间接口的重要组成部分，因此在确保交换机的一致性能、长寿命和质量方面，做出正确的选择至关重要。

    满足许多可穿戴设备要求的常见开关质量包括对液体和体液的密封以及低功耗以保持电池电量。开关可能需要密封到IP67或IP68，并且具有在低毫安范围内的信号电流下可靠工作的能力。

  3. 外形尺寸
    例如，在工业部门，开关用于各种应用，包括数控机床控制、安全和位置传感器、电池充电器、电源和气体检测设备等。它们的一个共同点是，无论是在高度还是占地面积方面，PCB上的空间都是有限的。随着设备功能的增加，这种形状因素变得越来越重要，使PCB上的不动产变得更有价值。

    超低配置交换机可以缓解组件拥塞，并有助于减小最终用户设备的尺寸，使其在市场上更受欢迎。超小型开关可以实现灵活性，允许电子设计师在PCB上添加其他组件，否则这些组件将保留给更大的开关。对于许多类型的自动化传感器来说，需要占地面积为3.0mm x 2.6mm的轻触开关并不罕见，现在市场上的新型轻触开关占地面积小于2.0mm。

  4. 电气额定值

    开关选择的另一个关键考虑因素是所需的信号电流。根据产品设计的不同，电气要求有很多种，有些开关需要处理PLC和微处理器输入的低信号电流，而有些开关则需要处理更高的电流来启动继电器。

    触觉开关通常在32VDC下处理低至1毫安（mA）的电流，有些低至1微安（µA），而速动开关可能需要处理高达25安培的电流来控制电机电路。断路器辅助开关是一个挑战，因为它们可能需要用同一开关处理从1毫安到10安培的电流范围。

  5. 适合用途

    考虑在何处以及如何使用交换机至关重要。开关通常用于恶劣的环境，并且需要能够处理它们可能遇到的任何条件。用户每天都与开关互动，从按下气泵上的按钮、打开火车上的门、按下自动取款机上的键盘、呼叫和选择电梯的楼层等等；名单是无穷无尽的。有一个共同点是，这些可供公众使用的设备更有可能遭受虐待或遇到恶劣的环境条件。

    对于这些应用，需要高度坚固的开关来创建经得起时间考验的人机接口（HMI），这些开关能够抵抗恶劣的处理。这些开关在结构材料和方法方面与标准开关不同。例如，大多数防破坏开关的冲击等级为IK08或IK10（可能的最高冲击等级），并密封至IP67的入口保护（IP）。还需要一系列功能选项，如LED照明、功能符号和端接样式，如焊接接线片或快速连接端子，以适应各种应用。

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  1. 选项阵列

    对于设计师来说，没有什么比被有限的开关选择所约束更糟糕的了。诸如极数和抛出、闭锁/瞬时动作和其他电气参数等基础都是必要的考虑因素。同样重要的是环境特性和开关的可靠性。要做到这一点，就意味着要定义正确的材料，尤其是触点，并确保其寿命与设备的预期寿命相兼容。开关的人体工程学和美学通常会影响用户对设备的体验和感知。

    要考虑的常见选项还包括按钮和按扣开关的不同执行器类型，端接选项，如焊接接线片、快速连接端子或导线，直线安装与直角安装，表面安装与通孔安装，以及照明与非照明。

  2. 声音和感觉

    开关的声音和感觉，也称为触觉，是开关操作的重要元素。这为用户提供了重要的反馈，让他们知道开关已经正确操作。选择具有正确触觉的开关可以给任何产品带来高质量的感觉。例如，随着汽车变得越来越复杂和功能越来越丰富，触觉在汽车行业变得越来越重要。事实上，触觉现在对汽车内饰和控制的设计至关重要。外观、感觉和声音构成了汽车品牌标识的重要组成部分，而开关是其中的关键——成功的选择往往会在同一制造商的多个车型中复制。

    触觉和声学不仅可以将一个制造商与另一个制造商进行定位，还可以用于定义同一制造商的一系列汽车中模型的位置。选择愿意修改开关组件和材料（如致动器的硬度计和金属圆顶的形状）的供应商以实现正确的开关触觉是很重要的。

  3. 计算成本

    毫无疑问，在进行切换选择时，成本是一个重要的考虑因素。例如，工业市场特别关注成本，会选择一个“足够好”的开关来应用。这种注重成本的选择可以通过选择市场上使用的最常见的版本–不需要高性能级别，而是在保持严格质量控制的同时提供经济的定价。当不需要额外功能时，选择标准的现成变体将被证明是最佳策略。

  4. 所有权成本

    虽然任何解决方案都必须反映所需的功能和要求，但它也必须满足成本限制，才能在商业上可行并满足客户的需求。在这种情况下，“成本”指的不仅仅是组件的成本；它还必须包括集成解决方案所需的一切、连接成本和组装成本，即所谓的“总拥有成本”。例如，当今汽车行业的现实迫使汽车制造商在生产零部件和车辆方面提高效率；然而，与此同时，他们必须确保在质量和性能方面不会有任何损失。

    许多工业应用意味着在可能脏、湿或腐蚀性的环境中可以持续长达十年。这些应用中使用的开关需要在-40°C至85°C的温度范围内传导低信号电流（低于50 mA），而不会氧化或腐蚀触点。循环寿命要求可能在50000到5000000之间。不符合这些规范可能导致昂贵的终端设备更换。

  5. 当少即是多

    尽管下一代创新设备和产品可能需要更少的交换机，但它们仍将发挥至关重要的作用。例如，未来的联网、电动和自动驾驶汽车将拥有更先进的HMI，这些HMI需要满足熟悉智能手机和平板电脑等高质量消费电子产品的消费者的期望。在未来的自动驾驶汽车中，将需要集成更多的控制功能。当车辆将驾驶员带到目的地时，驾驶员将有更多的时间娱乐甚至工作。在选择适当的开关时，需要考虑这种提高的期望值。

任何产品的好坏都取决于其各部分的总和。无论是集成在精密手术器械、复杂的面板进入系统还是汽车钥匙扣中，开关都必须适应其所使用的产品设计的具体情况。通过考虑这十个设计因素，设计工程师可以确保他们正在为自己的应用选择最佳的开关。