Roland Barth • SCHURTER AG Se estás iluminando unha piscina, rociando música ou facendo burbullas de remolino, necesitas un interruptor para estas funcións. Todas estas aplicacións caracterízanse pola proximidade á humidade. Existen varias tecnoloxías de conmutación capaces de xestionar este tipo de uso.Antes de discutir estes dispositivos candidatos, pode ser útil revisar brevemente os criterios que normalmente funcionan en aplicacións que poden estar expostas á humidade.
InterruptoresDeseñados para ambientes húmidos, adoitan ter unha clasificación IP67. Esta etiqueta fai referencia ao código IP ou ao código de protección contra a entrada. As clasificacións IP clasifican e valoran o grao de protección que proporcionan os recintos mecánicos e eléctricos, non só contra a auga, senón tamén contra a intrusión, o po e exposición accidental.Está publicado pola Comisión Electrotécnica Internacional (IEC).Existe unha norma europea equivalente EN 60529.
O obxectivo dos estándares IP é proporcionar aos usuarios información máis detallada sobre o rendemento que o que suxiren termos de mercadotecnia vagos como "impermeable". Cada código IP pode ter ata catro díxitos. Indican o cumprimento de determinadas condicións. O primeiro número indica protección contra os sólidos. partículas;o segundo indica protección contra a entrada de líquidos. Tamén pode haber un ou dous números adicionais para indicar outras proteccións.Pero a gran maioría das clasificacións IP están en díxitos simples ou dobres.
Para uso xeral e aplicacións case húmidas, a tecnoloxía máis usada é un interruptor mecánico con desprazamento. Atopámonos con eles todos os días, como se acendemos ou apagamos as luces dunha habitación. Presentan unha ampla gama de puntos de presión de actuación, alta fiabilidade. e unha ampla gama de produtos.
Para os interruptores mecánicos para uso exterior, requírese unha clasificación IP67. O motivo é sinxelo: os interruptores mecánicos que funcionan segundo o principio de carreira teñen partes móbiles. A auga pode filtrarse nos espazos entre as partes móbiles. En presenza dun punto de xeo, o xeo no actuador impide que os contactos se pechen. O mesmo ocorre coa sucidade, o po, o vapor e mesmo os líquidos derramados.
No caso de teclados e outras interfaces de usuario, pódense usar interruptores de membrana cando a humidade é un problema. Estes son interruptores mecánicos especiais feitos de caucho de silicona e pellets de carbono condutor ou actuadores de goma non condutores. A través dun proceso de moldeo por compresión, unha malla en ángulo fórmase arredor do teclado que colapsa cada vez que o usuario preme unha tecla, creando contacto condutor entre as capas internas do material do teclado. A capa exterior do teclado é unha peza continua que se pode selar para evitar que a humidade entre na capa que implementa. os interruptores mecánicos.
Pero, en definitiva, un interruptor mecánico que carece dunha clasificación IP67 non é especialmente adecuado para zonas húmidas.
Os interruptores capacitivos están experimentando actualmente un rápido crecemento, en parte debido ao seu uso en teléfonos intelixentes. Sen golpe, sen pezas móbiles. Os paneis capacitivos da pantalla táctil consisten nun illante, como o vidro, revestido cun condutor transparente, xeralmente óxido de indio e estaño (ITO) ou prata.Debido a que o corpo humano tamén é un condutor eléctrico, tocar a superficie da pantalla cun dedo distorsiona o campo electrostático da pantalla, que se pode medir como un cambio de capacitancia.Pódense usar diferentes técnicas para determinar a localización do tacto.
Pero os interruptores táctiles capacitivos non son a primeira opción para todas as aplicacións. Algunhas pantallas táctiles capacitivas non se poden usar para detectar os dedos a través de materiais illantes eléctricamente como luvas. Por exemplo, a alta humidade do aire ou as pingas de auga tamén poden interferir co campo electrostático da pantalla táctil. Os interruptores xeralmente non son axeitados para o seu uso preto de piscinas ou bañeiras de hidromasaxe.
Os interruptores piezoeléctricos xeran unha carga eléctrica baixo presión. A presión compresiva do empuxe do dedo fai que o elemento piezoeléctrico (normalmente en forma de disco) se doble lixeiramente como un tambor. Os interruptores piezoeléctricos producen un único pulso breve de "encendido", normalmente usado para activar semicondutores, como os transistores de efecto de campo (FET). A diferenza dos interruptores mecánicos, os interruptores piezoeléctricos non teñen partes móbiles. Pódese selar e ter unha clasificación IP de ata IP69K. Esta característica predestina que se use nas condicións máis adversas.
Os interruptores baseados no principio piezoeléctrico son particularmente robustos. Os elementos piezoeléctricos (xeralmente cerámicas que conteñen titanato de circonato de chumbo ou PZT, titanato de bario ou titanato de chumbo) xeran unha carga eléctrica baixo presión. elemento piezoeléctrico para dobrarse lixeiramente como un tambor.
Así, o interruptor piezoeléctrico produce un único e breve pulso de "encendido" que varía coa cantidade de presión aplicada. Este pulso úsase normalmente para activar semicondutores, como os transistores de efecto de campo (FET). Despois de que o pulso de tensión se disipe, o FET apágase.Os condensadores pódense utilizar para almacenar a carga resultante para aumentar a constante de tempo da porta e prolongar o pulso resultante.
A diferenza dos interruptores mecánicos,interruptores piezoeléctricosnon teñen pezas móbiles. Pódese selar e ter unha clasificación IP de ata IP69K. Esta característica predestina que se use nas condicións máis adversas.
Isto lévanos a interruptores pneumáticos. Durante décadas, estes interruptores foron a opción para os construtores de piscinas e spas porque non manexan electricidade. Normalmente consisten nun émbolo cargado por resorte que abre ou pecha o paso de aire cando o operador preme un botón.Unha desvantaxe dos botóns pneumáticos é que a súa mecánica interna debe ser relativamente precisa, o que se reflicte no prezo.
Do mesmo xeito que os interruptores mecánicos, os interruptores pneumáticos teñen pezas móbiles que acaban por desgastarse. Dado que manexan aire comprimido, os interruptores pneumáticos requiren especial atención ao selado. Tamén hai que mencionar aquí que estes tipos de interruptores non usan retroalimentación óptica mediante iluminación puntual ou anular.
Un número crecente de deseñadores de piscinas e spas recoñeceron os beneficios dos interruptores piezoeléctricos. Estes dispositivos son relativamente baratos e moi duradeiros. Poden manexar produtos químicos agresivos que se usan a miúdo en zonas húmidas. Deutsche Welle
Consulta os últimos números de Design World e os números anteriores nun formato de alta calidade e fácil de usar. Edita, comparte e descarga hoxe coa revista líder de enxeñería de deseño.