Roland Barth • SCHURTER AG Незалежно від того, чи ви освітлюєте басейн, розбризкуєте музику чи створюєте бульбашки з гідромасажем, вам потрібен перемикач для цих функцій. Усі ці програми характеризуються наближеністю до вологи. Існує кілька технологій перемикання, здатних керувати цей тип використання. Перш ніж обговорювати ці потенційні пристрої, можливо, буде корисно коротко переглянути критерії, які зазвичай діють у програмах, які можуть піддаватися впливу вологи.
Перемикачіпризначені для вологих середовищ, як правило, мають рейтинг IP67. Цей ярлик стосується коду IP або коду захисту від проникнення. Рейтинги IP класифікують і оцінюють ступінь захисту, який забезпечують механічні та електричні корпуси, не лише від води, але й від проникнення, пилу та випадкового опромінення. Опубліковано Міжнародною електротехнічною комісією (IEC). Існує еквівалентний європейський стандарт EN 60529.
Суть стандартів IP полягає в тому, щоб надати користувачам більш детальну інформацію про продуктивність, ніж те, що пропонують розпливчасті маркетингові терміни, такі як «водонепроникний». Кожен код IP може містити до чотирьох цифр. Вони вказують на відповідність певним умовам. Перше число вказує на захист від твердих частинки;друге вказує на захист від проникнення рідини. Також можуть бути одна або дві додаткові цифри для позначення інших засобів захисту. Але переважна більшість рейтингів IP є однозначними або двозначними.
Для загального призначення та поблизу вологих застосувань найбільш широко використовуваною технологією є механічний перемикач із переміщенням. Ми стикаємося з ними щодня, як вмикаємо або вимикаємо світло в кімнаті. Вони відрізняються широким діапазоном точок спрацьовування, високою надійністю і широкий асортимент продукції.
Для механічних перемикачів для зовнішнього використання необхідний рейтинг IP67. Причина проста: механічні перемикачі, які працюють за принципом удару, мають рухомі частини. Вода може просочуватися в простір між рухомими частинами. За наявності точки льоду, лід на актуаторі запобігає замиканню контактів. Те саме стосується бруду, пилу, пари та навіть пролитої рідини.
У випадку клавіатур та інших інтерфейсів користувача мембранні перемикачі можна використовувати, коли проблема з вологістю. Це спеціальні механічні перемикачі, виготовлені із силіконової гуми та провідних вуглецевих гранул або непровідних гумових приводів. Завдяки процесу пресування формується кутова сітка формується навколо клавіатури, яка згортається щоразу, коли користувач натискає клавішу, створюючи провідний контакт між внутрішніми шарами матеріалу клавіатури. Зовнішній шар клавіатури є суцільним шматком, який можна герметизувати, щоб запобігти потраплянню вологи в шар, який реалізує механічні перемикачі.
Але загалом, механічний перемикач, який не має рейтингу IP67, не особливо підходить для вологих приміщень.
Ємнісні перемикачі наразі стрімко розвиваються, частково завдяки їх використанню в смартфонах. Немає ходу, немає рухомих частин. Ємнісні сенсорні панелі складаються з ізолятора, наприклад скла, покритого прозорим провідником, як правило, оксидом олова індію (ITO) або срібло. Оскільки людське тіло також є провідником електрики, торкання поверхні екрана пальцем спотворює електростатичне поле екрана, яке можна виміряти як зміну ємності. Щоб визначити місце дотику, можна використовувати різні методи.
Але ємнісні сенсорні перемикачі не є першочерговим вибором для всіх застосувань. Деякі ємнісні сенсорні екрани не можна використовувати для виявлення пальців через електроізоляційні матеріали, такі як рукавички. Наприклад, висока вологість повітря або краплі води також можуть перешкоджати електростатичному полю сенсорного екрана. Тому ємнісні перемикачі, як правило, не підходять для використання поблизу басейнів або гідромасажних ванн.
П’єзоперемикачі генерують електричний заряд під тиском. Стискаючий тиск пальця змушує п’єзоелектричний елемент (зазвичай у формі диска) злегка згинатися, як головка барабана. П’єзоперемикачі створюють один короткий імпульс «увімкнено», який зазвичай використовується для увімкніть напівпровідники, такі як польові транзистори (FET). На відміну від механічних перемикачів, п’єзоелектричні перемикачі не мають рухомих частин. Його можна герметизувати та отримати рейтинг захисту до IP69K. Ця особливість зумовлює його використання в найнесприятливіших умовах.
Перемикачі на основі п’єзоелектричного принципу є особливо міцними. П’єзоелектричні елементи (зазвичай кераміка, що містить титанат цирконат свинцю або PZT, титанат барію або титанат свинцю) генерують електричний заряд під тиском. Стискаючий тиск під час натискання пальця викликає (зазвичай у формі диска) п'єзоелектричний елемент, щоб трохи зігнути, як головка барабана.
Таким чином, п’єзоелектричний перемикач створює один короткий імпульс «увімкнення», який змінюється залежно від величини прикладеного тиску. Цей імпульс зазвичай використовується для вмикання напівпровідників, таких як польові транзистори (FET). Після розсіювання імпульсу напруги FET вимикається. Конденсатори можна використовувати для зберігання результуючого заряду, щоб збільшити постійну часу затвора та подовжити результуючий імпульс.
На відміну від механічних перемикачів,п'єзоелектричні перемикачіне мають рухомих частин. Його можна герметизувати та отримати рейтинг IP до IP69K. Ця особливість зумовлює його використання в найнесприятливіших умовах.
Це підводить нас до пневматичних перемикачів. Десятиліттями ці перемикачі були вибором для будівельників басейнів і спа, оскільки вони не працюють з електрикою. Зазвичай вони складаються з пружинного плунжера, який відкриває або закриває повітряний прохід, коли оператор натискає кнопку. Одним із недоліків пневматичних кнопок є те, що їх внутрішня механіка має бути відносно точною, що відображається на ціні.
Як і механічні вимикачі, пневматичні вимикачі мають рухомі частини, які з часом зношуються. Оскільки вони працюють зі стисненим повітрям, пневматичні вимикачі вимагають особливої уваги до герметизації. Тут також слід зазначити, що ці типи вимикачів не використовують оптичний зворотний зв’язок через точкове або кільцеве освітлення.
Все більше дизайнерів басейнів і спа визнають переваги п’єзоелектричних вимикачів. Ці пристрої відносно недорогі та дуже довговічні. Вони можуть працювати з агресивними хімікатами, які часто використовуються у вологих приміщеннях. Німецька хвиля
Переглядайте останні випуски журналу Design World і попередні випуски в зручному у користуванні високоякісному форматі. Редагуйте, діліться та завантажуйте сьогодні з провідним дизайнерським журналом.