Roland Barth • SCHURTER AG Ob Sie ein Schwimmbad beleuchten, Musik berieseln oder Whirlpool-Blasen erzeugen, für diese Funktionen benötigen Sie einen Schalter. All diese Anwendungen zeichnen sich durch die Nähe zur Feuchtigkeit aus. Dafür gibt es mehrere Schalttechnologien Diese Art der Verwendung. Bevor diese möglichen Geräte besprochen werden, kann es hilfreich sein, kurz die Kriterien zu überprüfen, die normalerweise bei Anwendungen funktionieren, die möglicherweise Feuchtigkeit ausgesetzt sind.
SchalterFür feuchte Umgebungen konzipierte Gehäuse haben in der Regel die Schutzart IP67. Dieses Etikett bezieht sich auf den IP-Code oder Schutzartcode. IP-Schutzarten klassifizieren und bewerten den Grad des Schutzes, den mechanische und elektrische Gehäuse bieten, nicht nur gegen Wasser, sondern auch gegen Eindringen, Staub und andere unbeabsichtigter Exposition. Es wird von der International Electrotechnical Commission (IEC) veröffentlicht. Es gibt eine entsprechende europäische Norm EN 60529.
Der Zweck von IP-Standards besteht darin, Benutzern detailliertere Informationen über die Leistung zu liefern, als vage Marketingbegriffe wie „wasserdicht“ vermuten lassen. Jeder IP-Code kann bis zu vier Ziffern haben. Sie zeigen die Einhaltung bestimmter Bedingungen an. Die erste Zahl gibt den Schutz vor Feststoffen an Partikel;Die zweite gibt den Schutz gegen das Eindringen von Flüssigkeiten an. Es können auch eine oder zwei zusätzliche Zahlen vorhanden sein, um andere Schutzmaßnahmen anzuzeigen. Die überwiegende Mehrheit der IP-Schutzarten liegt jedoch im ein- oder zweistelligen Bereich.
Für allgemeine Zwecke und nahezu nasse Anwendungen ist die am weitesten verbreitete Technologie ein mechanischer Schalter mit Hub. Wir begegnen ihnen jeden Tag, so wie wir das Licht in einem Raum ein- oder ausschalten. Sie zeichnen sich durch eine große Auswahl an Betätigungsdruckpunkten und eine hohe Zuverlässigkeit aus und eine breite Produktpalette.
Für mechanische Schalter für den Außenbereich ist eine Schutzart IP67 erforderlich. Der Grund ist einfach: Mechanische Schalter, die nach dem Hubprinzip arbeiten, haben bewegliche Teile. In die Zwischenräume zwischen beweglichen Teilen kann Wasser eindringen. Bei Vorhandensein einer Eisstelle Eis am Betätiger verhindert das Schließen der Kontakte. Gleiches gilt für Schmutz, Staub, Dampf und sogar verschüttete Flüssigkeiten.
Bei Tastaturen und anderen Benutzeroberflächen können Membranschalter verwendet werden, wenn Feuchtigkeit ein Problem darstellt. Dabei handelt es sich um spezielle mechanische Schalter aus Silikonkautschuk und leitfähigen Kohlenstoffpellets oder nichtleitenden Gummibetätigern. Durch ein Formpressverfahren entsteht ein abgewinkeltes Netz wird um die Tastatur geformt, die jedes Mal, wenn der Benutzer eine Taste drückt, zusammenfällt und so einen leitenden Kontakt zwischen den inneren Schichten des Tastaturmaterials herstellt. Die äußere Schicht der Tastatur ist ein durchgehendes Teil, das versiegelt werden kann, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit in die Schicht eindringt, die es implementiert die mechanischen Schalter.
Aber insgesamt ist ein mechanischer Schalter ohne Schutzart IP67 nicht besonders für Nassbereiche geeignet.
Kapazitive Schalter erleben derzeit ein rasantes Wachstum, unter anderem aufgrund ihrer Verwendung in Smartphones. Kein Hub, keine beweglichen Teile. Kapazitive Touchscreen-Panels bestehen aus einem Isolator wie Glas, der mit einem transparenten Leiter, meist Indiumzinnoxid (ITO), beschichtet ist Silber. Da der menschliche Körper auch ein elektrischer Leiter ist, verzerrt das Berühren der Bildschirmoberfläche mit einem Finger das elektrostatische Feld des Bildschirms, was als Kapazitätsänderung gemessen werden kann. Um den Ort der Berührung zu bestimmen, können verschiedene Techniken verwendet werden.
Aber nicht für alle Anwendungen sind kapazitive Touch-Schalter die erste Wahl. Bei manchen kapazitiven Touchscreens ist die Erkennung von Fingern durch elektrisch isolierende Materialien wie Handschuhe hindurch nicht möglich. Beispielsweise können auch hohe Luftfeuchtigkeit oder Wassertropfen das elektrostatische Feld des Touchscreens stören. Daher kapazitiv Schalter sind grundsätzlich nicht für den Einsatz in der Nähe von Schwimmbädern oder Whirlpools geeignet.
Piezobasierte Schalter erzeugen unter Druck eine elektrische Ladung. Der Druckdruck des Fingerdrucks führt dazu, dass sich das (normalerweise scheibenförmige) piezoelektrische Element leicht wie ein Trommelfell biegt. Piezoschalter erzeugen einen einzelnen, kurzen „Ein“-Impuls, der normalerweise verwendet wird Schalten Sie Halbleiter wie Feldeffekttransistoren (FETs) ein. Im Gegensatz zu mechanischen Schaltern haben piezoelektrische Schalter keine beweglichen Teile. Sie können versiegelt werden und sind IP-Schutzklasse bis IP69K. Diese Eigenschaft prädestiniert sie für den Einsatz unter widrigsten Bedingungen.
Schalter nach dem piezoelektrischen Prinzip sind besonders robust. Piezoelektrische Elemente (meist Keramiken mit Bleizirkonat-Titanat oder PZT, Bariumtitanat oder Bleititanat) erzeugen unter Druck eine elektrische Ladung. Durch den Druck beim Fingerdruck entsteht die (meist scheibenförmige) piezoelektrisches Element, das sich leicht wie ein Trommelfell biegen lässt.
Somit erzeugt der piezoelektrische Schalter einen einzelnen, kurzen „Ein“-Impuls, der je nach ausgeübtem Druck variiert. Dieser Impuls wird typischerweise zum Einschalten von Halbleitern wie Feldeffekttransistoren (FETs) verwendet. Nachdem der Spannungsimpuls abgebaut ist, schaltet sich der FET ein schaltet sich aus.Kondensatoren können zum Speichern der resultierenden Ladung verwendet werden, um die Zeitkonstante des Gates zu erhöhen und den resultierenden Impuls zu verlängern.
Im Gegensatz zu mechanischen SchalternPiezoelektrische SchalterSie haben keine beweglichen Teile. Sie sind abdichtbar und IP-geschützt bis IP69K. Diese Eigenschaft prädestiniert sie für den Einsatz unter widrigsten Bedingungen.
Damit kommen wir zu pneumatischen Schaltern. Seit Jahrzehnten sind diese Schalter die erste Wahl für Pool- und Spa-Hersteller, da sie keinen Strom verarbeiten. Sie bestehen normalerweise aus einem federbelasteten Stößel, der den Luftdurchgang öffnet oder schließt, wenn der Bediener betätigt wird drückt einen Knopf. Ein Nachteil pneumatischer Knöpfe besteht darin, dass ihre interne Mechanik relativ präzise sein muss, was sich im Preis widerspiegelt.
Wie mechanische Schalter verfügen auch pneumatische Schalter über bewegliche Teile, die mit der Zeit verschleißen. Da sie mit Druckluft arbeiten, erfordern pneumatische Schalter besondere Aufmerksamkeit auf die Abdichtung. An dieser Stelle sollte auch erwähnt werden, dass diese Schaltertypen keine optische Rückmeldung durch Punkt- oder Ringbeleuchtung nutzen.
Immer mehr Pool- und Spa-Designer haben die Vorteile piezoelektrischer Schalter erkannt. Diese Geräte sind relativ kostengünstig und sehr langlebig. Sie können mit aggressiven Chemikalien umgehen, die häufig in Nassbereichen verwendet werden. Deutsche Welle
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