Elektronik-Interview mit Hy-Line »PCAPs lassen sich einfach am vielfältigsten einsetzen«

Weshalb gesetzliche Normen bei Touch-Bedienungen in den Fokus gehören.
Im Interview sprach die Redaktion Elektronik mit vier Vertretern der Abteilung projektiv-kapazitive Touch-Bedienungen (PCAP) vom Systemintegrator und Distributor Hy-Line Computer Components.

Das Smartphone machte die projektiv-kapazitiven Touch-Bedienungen berühmt. Jetzt sind sie auch in Industrieanlagen gefragt. Warum das so ist und weshalb Systemintegratoren die Entwicklung der gesetzlichen Normen für Elektrogeräte im Auge behalten müssen, verrieten Vertreter von Hy-Line im Interview.

Elektronik: Herr Mache, warum hat sich Ihrer Meinung nach die projektiv-kapazitive Touch-Steuerung jetzt so flächendeckend durchgesetzt?
 
Clemens Mache:  Von den etablierten Techniken, zu denen ich neben PCAP auch die resistiven, IR- sowie Oberflächenwellen-Touch-Sensoren zähle, lassen sich die PCAPs am vielfältigsten einsetzen. Mit ihnen sind Touch-Bedienungen in sehr dünnen, tragbaren Geräten für den Endverbraucher genauso möglich wie für stationäre Industrieanlagen mit dickem Schutzglas und Funktion zur Handschuhbedienung.

Elektronik:  Die einfachste Variante ist ein PCAP-Touch-Sensor aber nicht, oder?

Clemens Mache:  Ja, das stimmt. Die resistiven Sensoren können leichter integriert werden und sind von Haus aus unempfindlicher gegenüber Störeinstrahlung. Der höhere Grad an Komplexität wird aber insgesamt von der deutlich höheren Flexibilität überwogen. Ist bei einem PCAP erst einmal die Hardware richtig konstruiert, kann auf Software-Ebene relativ einfach eine Feinabstimmung der Touch-Bedienung auf eine bestimmte Anwendung erfolgen – das erleichtert die Konstruktion von kundenspezifischen Anwendungen. Außerdem lässt sich ein PCAP-Touch-Sensor in beinahe jedem Umfeld und in Geräten aller Güteklassen einsetzen. Für gewisse Anwendungen im Innenraum eignen sich manche Techniken vielleicht besser, um die gewünschte Touch-Funktion bereitzustellen, sie kommen aber in High-End-Geräten nicht zum Einsatz, weil sie der Forderung nach einer hochwertigen optischen Erscheinung nicht gerecht werden können.

Rudolf Sosnowsky:  Letztlich ist ein treibender Faktor für PCAP-Touch-Sensoren auch der Kundenwunsch. Viele Industriekunden entdecken anhand ihres Smartphone die Möglichkeiten, die mit einer Touch-Bedienung einhergehen, und möchten diese Funktionen gerne 1:1 auf ihr Industriegerät übertragen – und das Zoomen mit zwei oder mehr Fingern lässt sich nun einmal nur mit der PCAP-Technik erreichen.

Elektronik:  Herr Konzelmann, wie blicken Sie als Applikationsingenieur auf die Vor- und Nachteile von PCAP-Touch-Sensoren?

Rainer Konzelmann:  Ein sehr großer und auch einzigartiger Vorteil für den Ingenieur ist die Trennung von Funktion und Design. Resistive Techniken sind zwar in puncto Genauigkeit etwas besser, aber der Anwender arbeitet hier immer direkt auf der Touch-Folie. Es ist nicht möglich, wie bei den PCAPs, die Funktion auf dem Touch-Sensor bereit zu stellen und diesen dann mit einer relativ frei gestaltbaren Frontscheibe zu schützen.

Der Verschleiß durch den täglichen Gebrauch oder auch durch Reinigung ist daher deutlich geringer. Letzteres ist im Medizinbereich beispielsweise sehr wichtig, da die Geräte regelmäßig mit aggressiven Reinigungsmitteln behandelt werden. Man muss aber auch sagen, dass es nicht trivial ist, PCAPs in ein Gerät einzudesignen. Bei den resistiven oder den IR-Touch-Bedienungen gab es fixe Einbaubedingungen, unter denen die Integration immer gelang. Bei den PCAPs ist das anders.

Elektronik:  Können Sie das etwas näher erklären?

Rainer Konzelmann:  PCAP-Touch-Bedienungen funktionieren dadurch, dass sie ein definiertes elektromagnetisches Feld erzeugen und indirekt die Feldstärkenänderungen messen. Das Feld wird aber von EMV-Störungen aus der Umgebung überlagert, die verschiedenste Ursachen haben können, sei es das verwendete Display, ein Elektromotor in der Nähe oder die Lampe an der Decke.

Durch eine geschickte Positionierung der Komponenten (z.B. Schaltnetzteile oder LED-Treiber) können diese Effekte reduziert, aber nie vollständig verhindert werden. Daher werden die Messwerte noch weiter gefiltert. Das geschieht mittels Software, erfordert aber, dass die Umgebung und die Bedienungsbedingungen im Detail bekannt sind und an uns kommuniziert werden. Das ist leider nicht immer möglich und kann ein Projekt verkomplizieren bzw. der Kunde muss am Ende Kompromisse bei der Bedienung hinnehmen. 

Rudolf Sosnowsky:  Was wir in Bezug auf das Eindesignen häufiger erleben, ist, dass ein Industriekunde seine bestehende resistive Touch-Bedienung gegen ein PCAP tauschen möchte. Ein bisschen nach dem Motto: alte Scheibe raus, neue Scheibe an dieselbe Stelle hinein. Aber aufgrund der EMV-Sensitivität der PCAPs funktioniert genau das leider nicht.