Roland Barth • SCHURTER AG İster bir yüzme havuzunu aydınlatıyor, ister müzik serpiyor, ister jakuzide baloncuk yapıyor olun, bu işlevler için bir anahtara ihtiyacınız vardır. Bu uygulamaların tümü, neme yakınlık ile karakterize edilir. Bu aday cihazları tartışmadan önce, neme maruz kalabilecek uygulamalarda tipik olarak çalışan kriterleri kısaca gözden geçirmek faydalı olabilir.
Anahtarlarıslak ortamlar için tasarlananlar genellikle IP67 derecesine sahiptir. Bu etiket, IP kodunu veya giriş koruma kodunu ifade eder. IP dereceleri, yalnızca suya karşı değil, aynı zamanda izinsiz giriş, toz ve hava koşullarına karşı mekanik ve elektrik muhafazaları tarafından sağlanan koruma derecesini sınıflandırır ve derecelendirir. kazara maruz kalma.Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) tarafından yayınlanmıştır.Eşdeğer bir Avrupa standardı EN 60529 vardır.
IP standartlarının amacı, kullanıcılara "su geçirmezlik" gibi muğlak pazarlama terimlerinin önerdiğinden daha ayrıntılı performans bilgisi sağlamaktır. Her IP kodu en fazla dört haneden oluşabilir. Belirli koşullara uygunluğu gösterirler. İlk sayı, katı maddelere karşı korumayı belirtir. parçacıklar;ikincisi sıvı girişine karşı korumayı gösterir. Diğer korumaları gösteren bir veya iki ek sayı da olabilir. Ancak IP derecelendirmelerinin büyük çoğunluğu tek veya çift hanelidir.
Genel amaçlı ve neredeyse ıslak uygulamalar için en yaygın olarak kullanılan teknoloji, hareketli mekanik anahtardır. Bir odadaki ışıkları açıp kapatırken bunlarla her gün karşılaşırız. Çok çeşitli çalıştırma basınç noktalarına sahiptirler, yüksek güvenilirliğe sahiptirler ve geniş bir ürün yelpazesi.
Dış mekan kullanımına yönelik mekanik anahtarlar için IP67 derecesi gereklidir. Bunun nedeni basittir: Strok prensibine göre çalışan mekanik anahtarlar hareketli parçalara sahiptir. Hareketli parçalar arasındaki boşluklara su sızabilir. Bir buz noktasının varlığında buz oluşur. Aktüatör üzerinde bulunan kapak kontakların kapanmasını engeller. Aynı durum kir, toz, buhar ve hatta dökülen sıvılar için de geçerlidir.
Klavyeler ve diğer kullanıcı arayüzleri durumunda, nem bir sorun olduğunda membran anahtarlar kullanılabilir. Bunlar silikon kauçuktan ve iletken karbon topaklarından veya iletken olmayan kauçuk aktüatörlerden yapılmış özel mekanik anahtarlardır. Sıkıştırma kalıplama işlemi yoluyla açılı bir ağ oluşturulur. Kullanıcı bir tuşa her bastığında çöken klavyenin etrafında oluşturulur ve klavye malzemesinin iç katmanları arasında iletken temas oluşturulur. Klavyenin dış katmanı, nemin klavyeyi uygulayan katmana girmesini önlemek için kapatılabilen sürekli bir parçadır. mekanik anahtarlar.
Ancak sonuçta IP67 derecesine sahip olmayan bir mekanik anahtar ıslak alanlar için özellikle uygun değildir.
Kapasitif anahtarlar, kısmen akıllı telefonlardaki kullanımları nedeniyle şu anda hızlı bir büyüme yaşıyor. Darbe yok, hareketli parça yok. Kapasitif dokunmatik ekran panelleri, genellikle indiyum kalay oksit (ITO) veya şeffaf bir iletkenle kaplanmış cam gibi bir yalıtkandan oluşur. gümüş. İnsan vücudu da bir elektrik iletkeni olduğundan, ekranın yüzeyine parmakla dokunmak, ekranın elektrostatik alanını bozar ve bu, kapasitanstaki bir değişiklik olarak ölçülebilmektedir. Dokunmanın yerini belirlemek için farklı teknikler kullanılabilir.
Ancak kapasitif dokunmatik anahtarlar tüm uygulamalar için ilk tercih değildir. Bazı kapasitif dokunmatik ekranlar, eldiven gibi elektriksel olarak yalıtkan malzemeler aracılığıyla parmakları algılamak için kullanılamaz. Örneğin, yüksek hava nemi veya su damlacıkları da dokunmatik ekranın elektrostatik alanını etkileyebilir. Bu nedenle kapasitif anahtarlar genellikle yüzme havuzları veya jakuzilerin yakınında kullanıma uygun değildir.
Piezo tabanlı anahtarlar, basınç altında bir elektrik yükü üretir. Parmakla itmenin sıkıştırma basıncı (genellikle disk şeklindeki) piezoelektrik elemanın davul derisi gibi hafifçe bükülmesine neden olur. Piezo anahtarlar, tipik olarak kullanılan tek, kısa bir "açık" darbe üretir. Alan etkili transistörler (FET'ler) gibi yarı iletkenleri açın. Mekanik anahtarların aksine, piezoelektrik anahtarların hareketli parçaları yoktur. Yalıtılabilir ve IP69K'ya kadar IP derecesine sahip olabilir. Bu özellik, onun en olumsuz koşullarda kullanılmasını önceden belirler.
Piezoelektrik prensibine dayanan anahtarlar özellikle sağlamdır. Piezoelektrik elemanlar (genellikle kurşun zirkonat titanat veya PZT, baryum titanat veya kurşun titanat içeren seramikler) basınç altında bir elektrik yükü üretir. Parmakla itmenin sıkıştırma basıncı (genellikle disk şeklinde) Piezoelektrik eleman davul derisi gibi hafifçe bükülebiliyor.
Böylece piezoelektrik anahtar, uygulanan basınç miktarına göre değişen tek, kısa bir "açık" darbe üretir. Bu darbe tipik olarak alan etkili transistörler (FET'ler) gibi yarı iletkenleri açmak için kullanılır. Gerilim darbesi dağıldıktan sonra FET, Kapasitörler, kapının zaman sabitini arttırmak ve ortaya çıkan darbeyi uzatmak için ortaya çıkan yükü depolamak için kullanılabilir.
Mekanik anahtarların aksine,piezoelektrik anahtarlarhareketli parçası yoktur. Yalıtılabilir ve IP69K'ya kadar IP derecesine sahiptir. Bu özellik, onun en olumsuz koşullarda kullanılmasını önceden belirler.
Bu bizi pnömatik anahtarlara getiriyor. Onlarca yıldır bu anahtarlar, elektrikle çalışmadıkları için havuz ve spa inşaatçılarının tercihi olmuştur. Genellikle operatör hareket ettiğinde hava geçişini açan veya kapatan yaylı bir pistondan oluşurlar. bir düğmeye basar. Pnömatik düğmelerin bir dezavantajı, iç mekaniğinin nispeten hassas olması gerektiğidir, bu da fiyata yansır.
Mekanik anahtarlar gibi, pnömatik anahtarlar da sonunda yıpranan hareketli parçalara sahiptir. Basınçlı havayla çalıştıkları için pnömatik anahtarlar sızdırmazlık konusunda özel dikkat gerektirir. Bu tür anahtarların nokta veya halka aydınlatma yoluyla optik geri bildirim kullanmadığını da burada belirtmek gerekir.
Giderek artan sayıda havuz ve spa tasarımcısı piezoelektrik anahtarların faydalarının farkına varmıştır. Bu cihazlar nispeten ucuz ve çok dayanıklıdır. Islak alanlarda sıklıkla kullanılan agresif kimyasallarla baş edebilirler.Deutsche Welle
Design World'ün en son sayılarına ve eski sayılarına kullanımı kolay, yüksek kaliteli bir formatta göz atın. Önde gelen tasarım mühendisliği dergisiyle bugün düzenleyin, paylaşın ve indirin.