Roland Barth • SCHURTER AG Nag-iilaw ka man ng swimming pool, nagwiwisik ng musika, o gumagawa ng mga whirlpool bubble, kailangan mo ng switch para sa mga function na ito. Ang lahat ng application na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging malapit sa moisture. Mayroong ilang mga switching technology na may kakayahang pamahalaan ganitong uri ng paggamit.Bago talakayin ang mga kandidatong device na ito, maaaring makatulong na suriin nang panandalian ang pamantayan na karaniwang gumagana sa mga application na maaaring malantad sa kahalumigmigan.
Mga switchna idinisenyo para sa mga basang kapaligiran ay karaniwang may rating na IP67. Ang label na ito ay tumutukoy sa IP code o code ng proteksyon sa pagpasok. Ang mga rating ng IP ay nag-uuri at nagre-rate sa antas ng proteksyon na ibinibigay ng mekanikal at elektrikal na mga enclosure, hindi lamang laban sa tubig, kundi pati na rin laban sa pagpasok, alikabok at aksidenteng pagkakalantad.Inilathala ito ng International Electrotechnical Commission (IEC).May katumbas na European standard EN 60529.
Ang punto ng mga pamantayan ng IP ay ang magbigay sa mga user ng mas detalyadong impormasyon tungkol sa pagganap kaysa sa iminumungkahi ng hindi malinaw na mga termino sa marketing tulad ng "hindi tinatablan ng tubig." Ang bawat IP code ay maaaring magkaroon ng hanggang apat na digit. Ang mga ito ay nagpapahiwatig ng pagsunod sa ilang partikular na kundisyon. Ang unang numero ay nagpapahiwatig ng proteksyon laban sa solid mga particle;ang pangalawa ay nagpapahiwatig ng proteksyon laban sa likidong pagpasok. Maaaring mayroon ding isa o dalawang karagdagang numero upang ipahiwatig ang iba pang mga proteksyon. Ngunit ang karamihan sa mga rating ng IP ay nasa isa o dobleng digit.
Para sa pangkalahatang layunin at malapit sa mga basang aplikasyon, ang pinakatinatanggap na ginagamit na teknolohiya ay isang mekanikal na switch na may paglalakbay. Nakatagpo namin ang mga ito araw-araw, tulad ng pag-on o pag-off ng mga ilaw sa isang silid. Nagtatampok ang mga ito ng malawak na hanay ng mga actuation pressure point, mataas na pagiging maaasahan at malawak na hanay ng mga produkto.
Para sa mga mekanikal na switch para sa panlabas na paggamit, kinakailangan ang isang IP67 rating. Ang dahilan ay simple: ang mga mekanikal na switch na gumagana ayon sa prinsipyo ng stroke ay may mga gumagalaw na bahagi. Ang tubig ay maaaring tumagos sa mga puwang sa pagitan ng mga gumagalaw na bahagi. Sa pagkakaroon ng isang punto ng yelo, yelo sa actuator ay pinipigilan ang mga contact mula sa pagsasara. Ang parehong naaangkop sa dumi, alikabok, singaw at kahit na natapong likido.
Sa kaso ng mga keyboard at iba pang user interface, maaaring gamitin ang mga membrane switch kapag ang kahalumigmigan ay isang isyu. Ito ay mga espesyal na mekanikal na switch na gawa sa silicone rubber at conductive carbon pellets o non-conductive rubber actuator. Sa pamamagitan ng proseso ng compression molding, isang angled mesh ay nabuo sa paligid ng keyboard na nagko-collapse sa tuwing pinindot ng user ang isang key, na lumilikha ng conductive contact sa pagitan ng mga panloob na layer ng materyal sa keyboard. ang mga mekanikal na switch.
Ngunit sa kabuuan, ang isang mekanikal na switch na walang rating ng IP67 ay hindi partikular na angkop para sa mga basang lugar.
Kasalukuyang nakararanas ng mabilis na paglaki ang mga capacitive switch, sa bahagi dahil sa paggamit ng mga ito sa mga smartphone. Walang stroke, walang gumagalaw na bahagi. Ang mga capacitive touchscreen panel ay binubuo ng insulator, gaya ng salamin, na pinahiran ng transparent na conductor, kadalasang indium tin oxide (ITO) o silver.Dahil ang katawan ng tao ay isa ring electrical conductor, ang pagpindot sa ibabaw ng screen gamit ang isang daliri ay nakakasira sa electrostatic field ng screen, na maaaring masukat bilang pagbabago sa capacitance.Maaaring gamitin ang iba't ibang pamamaraan upang matukoy ang lokasyon ng pagpindot.
Ngunit ang mga capacitive touch switch ay hindi ang unang pagpipilian para sa lahat ng mga application. Ang ilang mga capacitive touchscreen ay hindi maaaring gamitin upang makita ang mga daliri sa pamamagitan ng mga electrically insulating na materyales tulad ng mga guwantes. Ang mga switch ay karaniwang hindi angkop para sa paggamit malapit sa mga swimming pool o whirlpool.
Ang mga switch na nakabatay sa piezo ay bumubuo ng electric charge sa ilalim ng pressure. Ang compressive pressure ng finger push ay nagiging sanhi ng (karaniwan ay hugis disc) na piezoelectric na elemento upang bahagyang yumuko tulad ng drumhead. i-on ang mga semiconductor, gaya ng mga field effect transistors (FETs). Sa kaibahan sa mga mechanical switch, ang piezoelectric switch ay walang mga gumagalaw na bahagi. Maaari itong i-sealed at i-rate ang IP hanggang IP69K. Itinakda ng feature na ito na gamitin ito sa pinakamasamang kondisyon.
Ang mga switch batay sa prinsipyo ng piezoelectric ay partikular na matatag. Ang mga elemento ng piezoelectric (karaniwang mga ceramics na naglalaman ng lead zirconate titanate o PZT, barium titanate o lead titanate) ay bumubuo ng singil sa kuryente sa ilalim ng pressure. Ang compressive pressure ng finger push ay nagdudulot ng (karaniwang disc-shaped) piezoelectric na elemento upang bahagyang yumuko na parang drumhead.
Kaya, ang piezoelectric switch ay gumagawa ng isang solong, maikling "on" na pulso na nag-iiba sa dami ng presyon na inilapat. Ang pulso na ito ay karaniwang ginagamit upang i-on ang mga semiconductor, tulad ng mga field effect transistors (FETs). Pagkatapos mawala ang boltahe pulse, ang FET naka-off.Maaaring gamitin ang mga capacitor upang iimbak ang nagresultang singil upang mapataas ang pare-pareho ng oras ng gate at pahabain ang resultang pulso.
Kabaligtaran sa mga mekanikal na switch,piezoelectric switchwalang gumagalaw na bahagi.Maaari itong selyuhan at i-rate ang IP hanggang IP69K. Itinakda ng feature na ito na gamitin ito sa pinakamasamang kondisyon.
Dinadala tayo nito sa mga pneumatic switch. Sa loob ng maraming dekada, ang mga switch na ito ang naging daan para sa mga tagabuo ng pool at spa dahil hindi sila humahawak ng kuryente. Karaniwang binubuo ang mga ito ng spring-loaded na plunger na nagbubukas o nagsasara ng daanan ng hangin kapag ang operator pagpindot sa isang pindutan. Ang isang kawalan ng mga pneumatic na pindutan ay ang kanilang panloob na mekanika ay dapat na medyo tumpak, na makikita sa presyo.
Tulad ng mga mekanikal na switch, ang mga pneumatic switch ay may mga gumagalaw na bahagi na kalaunan ay napuputol. Dahil pinangangasiwaan ng mga ito ang naka-compress na hangin, ang mga pneumatic switch ay nangangailangan ng espesyal na atensyon sa sealing. Dapat ding banggitin dito na ang mga ganitong uri ng switch ay hindi gumagamit ng optical feedback sa pamamagitan ng point o ring lighting.
Ang dumaraming bilang ng mga taga-disenyo ng pool at spa ay nakilala ang mga benepisyo ng mga piezoelectric switch. Ang mga device na ito ay medyo mura at napakatibay. Kaya nilang hawakan ang mga agresibong kemikal na kadalasang ginagamit sa mga basang lugar.Deutsche Welle
I-browse ang pinakabagong mga isyu ng Design World at mga back issue sa isang madaling gamitin, mataas na kalidad na format. I-edit, ibahagi at i-download ngayon gamit ang nangungunang magazine ng disenyo ng engineering.