Roland Barth • SCHURTER AG Oavsett om du tänder upp en simbassäng, spritsar musik eller gör bubbelpoolbubblor behöver du en strömbrytare för dessa funktioner. Alla dessa applikationer kännetecknas av närhet till fukt. Det finns flera kopplingstekniker som kan hantera denna typ av användning. Innan vi diskuterar dessa kandidatenheter kan det vara bra att kortfattat gå igenom de kriterier som vanligtvis fungerar i applikationer som kan utsättas för fukt.
Växlardesignad för våta miljöer har vanligtvis en IP67-klassning. Den här etiketten hänvisar till IP-koden eller intrångsskyddskoden. IP-klassificeringar klassificerar och klassificerar graden av skydd som tillhandahålls av mekaniska och elektriska kapslingar, inte bara mot vatten utan också mot intrång, damm och oavsiktlig exponering. Den är publicerad av International Electrotechnical Commission (IEC). Det finns en likvärdig europeisk standard EN 60529.
Poängen med IP-standarder är att ge användarna mer detaljerad information om prestanda än vad vaga marknadsföringstermer som "vattentät" antyder. Varje IP-kod kan ha upp till fyra siffror. De indikerar att vissa villkor uppfylls. Den första siffran indikerar skydd mot solid partiklar;den andra indikerar skydd mot vätskeinträngning. Det kan också finnas ett eller två ytterligare siffror för att indikera andra skydd. Men de allra flesta IP-klassificeringar är ensiffriga eller tvåsiffriga.
För allmänna ändamål och nära våta applikationer är den mest använda tekniken en mekanisk strömbrytare med resor. Vi möter dem varje dag, som om vi tänder eller släcker belysningen i ett rum. De har ett brett utbud av aktiveringstryckpunkter, hög tillförlitlighet och ett brett utbud av produkter.
För mekaniska brytare för utomhusbruk krävs en IP67-klassning. Anledningen är enkel: mekaniska strömbrytare som fungerar enligt slagprincipen har rörliga delar. Vatten kan sippra in i utrymmena mellan rörliga delar.I närvaro av en ispunkt, is på ställdonet förhindrar kontakterna från att stängas. Detsamma gäller smuts, damm, ånga och även utspillda vätskor.
När det gäller tangentbord och andra användargränssnitt kan membranomkopplare användas när fukt är ett problem. Dessa är speciella mekaniska omkopplare gjorda av silikongummi och ledande kolpellets eller icke-ledande gummiaktuatorer. Genom en formpressningsprocess, ett vinklat nät bildas runt tangentbordet som kollapsar varje gång användaren trycker på en tangent, vilket skapar ledande kontakt mellan de inre skikten av tangentbordets material. Det yttre skiktet av tangentbordet är en kontinuerlig del som kan förseglas för att förhindra att fukt kommer in i skiktet som implementerar de mekaniska omkopplarna.
Men allt som allt är en mekanisk strömbrytare som saknar IP67-klassning inte särskilt lämplig för våta områden.
Kapacitiva switchar växer för närvarande snabbt, delvis på grund av deras användning i smartphones. Inget slag, inga rörliga delar. Kapacitiva pekskärmspaneler består av en isolator, såsom glas, belagd med en transparent ledare, vanligtvis indiumtennoxid (ITO) eller silver.Eftersom människokroppen också är en elektrisk ledare, förvränger skärmens yta med ett finger skärmens elektrostatiska fält, vilket kan mätas som en förändring i kapacitansen. Olika tekniker kan användas för att bestämma platsen för beröringen.
Men kapacitiva pekknappar är inte förstahandsvalet för alla applikationer. Vissa kapacitiva pekskärmar kan inte användas för att upptäcka fingrar genom elektriskt isolerande material som handskar. Till exempel kan hög luftfuktighet eller vattendroppar också störa pekskärmens elektrostatiska fält. Därför kapacitiv strömbrytare är i allmänhet inte lämpliga för användning nära simbassänger eller bubbelpooler.
Piezobaserade omkopplare genererar en elektrisk laddning under tryck. Det tryckande trycket från fingertrycket får det (vanligtvis skivformade) piezoelektriska elementet att böjas något som ett trumskinn. Piezoomkopplare producerar en enda, kort "på"-puls, som vanligtvis används för att slå på halvledare, såsom fälteffekttransistorer (FET).I motsats till mekaniska omkopplare har piezoelektriska omkopplare inga rörliga delar. Den kan förseglas och IP-klassad upp till IP69K. Denna funktion förutbestämmer att den ska användas under de mest ogynnsamma förhållanden.
Omkopplare baserade på den piezoelektriska principen är särskilt robusta. Piezoelektriska element (vanligtvis keramik som innehåller blyzirkonattitanat eller PZT, bariumtitanat eller blytitanat) genererar en elektrisk laddning under tryck. Det tryckande trycket från fingertrycket orsakar den (vanligtvis skivformade) piezoelektriskt element för att böjas något som ett trumskinn.
Således producerar den piezoelektriska omkopplaren en enda, kort "på"-puls som varierar med mängden tryck som appliceras. Denna puls används vanligtvis för att slå på halvledare, såsom fälteffekttransistorer (FET). Efter spänningspulsen försvinner stängs av. Kondensatorer kan användas för att lagra den resulterande laddningen för att öka tidskonstanten för grinden och förlänga den resulterande pulsen.
I motsats till mekaniska brytare,piezoelektriska omkopplarehar inga rörliga delar. Den kan förseglas och IP-klassad upp till IP69K. Denna funktion förutbestämmer att den kan användas under de mest ogynnsamma förhållanden.
Detta för oss till pneumatiska strömbrytare. I decennier har dessa strömbrytare varit populära för pool- och spabyggare eftersom de inte hanterar elektricitet. De består vanligtvis av en fjäderbelastad kolv som öppnar eller stänger luftpassagen när operatören trycker på en knapp. En nackdel med pneumatiska knappar är att deras interna mekanik måste vara relativt exakt, vilket återspeglas i priset.
Liksom mekaniska strömbrytare har pneumatiska strömbrytare rörliga delar som så småningom slits ut. Eftersom de hanterar tryckluft kräver pneumatiska strömbrytare särskild uppmärksamhet för tätning. Det bör också nämnas här att dessa typer av strömbrytare inte använder optisk återkoppling genom punkt- eller ringbelysning.
Ett växande antal pool- och spadesigners har insett fördelarna med piezoelektriska omkopplare. Dessa enheter är relativt billiga och mycket hållbara. De kan hantera aggressiva kemikalier som ofta används i våta områden. Deutsche Welle
Bläddra bland de senaste numren av Design World och tidigare nummer i ett lättanvänt, högkvalitativt format. Redigera, dela och ladda ner idag med den ledande tidningen för designteknik.