Roland Barth • SCHURTER AG Tant si esteu il·luminant una piscina, ruixant música o fent bombolles d'hidromassatge, necessiteu un interruptor per a aquestes funcions. Totes aquestes aplicacions es caracteritzen per la proximitat a la humitat. Hi ha diverses tecnologies de commutació capaços de gestionar aquest tipus d'ús.Abans de parlar d'aquests dispositius candidats, pot ser útil revisar breument els criteris que solen funcionar en aplicacions que poden estar exposades a la humitat.
Interruptorsdissenyats per a entorns humits solen tenir una classificació IP67. Aquesta etiqueta fa referència al codi IP o al codi de protecció d'entrada. Les classificacions IP classifiquen i valoren el grau de protecció que proporcionen els tancaments mecànics i elèctrics, no només contra l'aigua, sinó també contra intrusions, pols i exposició accidental. Està publicat per la Comissió Electrotècnica Internacional (IEC). Hi ha una norma europea equivalent EN 60529.
L'objectiu dels estàndards IP és proporcionar als usuaris informació més detallada sobre el rendiment del que suggereixen termes de màrqueting vagues com "impermeable". Cada codi IP pot tenir fins a quatre dígits. Indiquen el compliment de determinades condicions. El primer número indica protecció contra sòlids. partícules;el segon indica protecció contra l'entrada de líquids. També pot haver-hi un o dos números addicionals per indicar altres proteccions. Però la gran majoria de classificacions IP es troben en un dígit o dos dígits.
Per a propòsits generals i aplicacions properes a la humida, la tecnologia més utilitzada és un interruptor mecànic amb viatge. Ens trobem amb ells cada dia, com si encenguéssim o apaguem els llums d'una habitació. Disposen d'una àmplia gamma de punts de pressió d'accionament, alta fiabilitat. i una àmplia gamma de productes.
Per als interruptors mecànics per a ús exterior, es requereix una classificació IP67. La raó és senzilla: els interruptors mecànics que funcionen segons el principi de carrera tenen parts mòbils. L'aigua es pot filtrar als espais entre les parts mòbils. En presència d'un punt de gel, el gel de l'actuador evita que els contactes es tanquin. El mateix passa amb la brutícia, la pols, el vapor i fins i tot els líquids vessats.
En el cas dels teclats i altres interfícies d'usuari, els interruptors de membrana es poden utilitzar quan la humitat és un problema. Es tracta d'interruptors mecànics especials fets de cautxú de silicona i pellets de carboni conductors o actuadors de cautxú no conductors. Mitjançant un procés d'emmotllament per compressió, una malla angulada es forma al voltant del teclat que es col·lapsa cada vegada que l'usuari prem una tecla, creant un contacte conductor entre les capes interiors del material del teclat. La capa exterior del teclat és una peça contínua que es pot segellar per evitar que la humitat entri a la capa que implementa. els interruptors mecànics.
Però, en definitiva, un interruptor mecànic que no té una classificació IP67 no és especialment adequat per a zones humides.
Els interruptors capacitius estan experimentant actualment un ràpid creixement, en part a causa del seu ús en telèfons intel·ligents. Sense moviment, sense peces mòbils. Els panells de pantalla tàctil capacitius consisteixen en un aïllant, com el vidre, recobert amb un conductor transparent, generalment òxid d'estany d'indi (ITO) o plata.Com que el cos humà també és un conductor elèctric, tocar la superfície de la pantalla amb un dit distorsiona el camp electrostàtic de la pantalla, que es pot mesurar com un canvi de capacitat. Es poden utilitzar diferents tècniques per determinar la ubicació del tacte.
Però els interruptors tàctils capacitius no són la primera opció per a totes les aplicacions. Algunes pantalles tàctils capacitives no es poden utilitzar per detectar els dits a través de materials elèctricament aïllants com ara guants. Per exemple, la humitat elevada de l'aire o les gotes d'aigua també poden interferir amb el camp electrostàtic de la pantalla tàctil. Els interruptors generalment no són adequats per utilitzar-los a prop de piscines o banyeres d'hidromassatge.
Els interruptors piezoelèctrics generen una càrrega elèctrica sota pressió. La pressió de compressió de l'empenta del dit fa que l'element piezoelèctric (generalment en forma de disc) es doblegui lleugerament com un tambor. Els interruptors piezoelèctrics produeixen un sol pols breu "encès", normalment utilitzat enceneu els semiconductors, com els transistors d'efecte de camp (FET). A diferència dels interruptors mecànics, els interruptors piezoelèctrics no tenen parts mòbils. Es poden segellar i tenir una IP de fins a IP69K. Aquesta característica el predestina per ser utilitzat en les condicions més adverses.
Els interruptors basats en el principi piezoelèctric són especialment robusts. Els elements piezoelèctrics (generalment ceràmiques que contenen titanat de zirconat de plom o PZT, titanat de bari o titanat de plom) generen una càrrega elèctrica sota pressió. element piezoelèctric per doblegar-se lleugerament com un parell de tambor.
Per tant, l'interruptor piezoelèctric produeix un únic pols "encès" breu que varia amb la quantitat de pressió aplicada. Aquest pols s'utilitza normalment per encendre els semiconductors, com els transistors d'efecte de camp (FET). Després de dissipar el pols de tensió, el FET s'apaga. Els condensadors es poden utilitzar per emmagatzemar la càrrega resultant per augmentar la constant de temps de la porta i allargar el pols resultant.
A diferència dels interruptors mecànics,interruptors piezoelèctricsNo tenen peces mòbils. Es pot segellar i tenir una IP de fins a IP69K. Aquesta característica el predestina per ser utilitzat en les condicions més adverses.
Això ens porta als interruptors pneumàtics. Durant dècades, aquests interruptors han estat el favorit dels constructors de piscines i spas perquè no gestionen l'electricitat. Normalment consisteixen en un pistó amb molla que obre o tanca el pas d'aire quan l'operador prem un botó. Un desavantatge dels botons pneumàtics és que la seva mecànica interna ha de ser relativament precisa, cosa que es reflecteix en el preu.
Igual que els interruptors mecànics, els interruptors pneumàtics tenen peces mòbils que eventualment es desgasten. Atès que manegen aire comprimit, els interruptors pneumàtics requereixen una atenció especial al segellat. També cal esmentar aquí que aquest tipus d'interruptors no utilitzen retroalimentació òptica a través d'il·luminació puntual o anell.
Un nombre creixent de dissenyadors de piscines i spa han reconegut els avantatges dels interruptors piezoelèctrics. Aquests dispositius són relativament econòmics i molt duradors. Poden manejar productes químics agressius que s'utilitzen sovint en zones humides. Deutsche Welle
Exploreu els últims números de Design World i els números anteriors en un format fàcil d'utilitzar i d'alta qualitat. Editeu, compartiu i descarregueu avui mateix amb la revista líder d'enginyeria de disseny.