Roland Barth • SCHURTER AG בין אם אתה מאיר בריכת שחייה, מתיז מוזיקה או עושה בועות ג'קוזי, אתה צריך מתג עבור הפונקציות הללו. כל היישומים הללו מאופיינים בקרבה ללחות. ישנן מספר טכנולוגיות מיתוג המסוגלות לנהל סוג זה של שימוש. לפני הדיון במכשירים המועמדים הללו, זה עשוי להיות מועיל לסקור בקצרה את הקריטריונים שמתפקדים בדרך כלל ביישומים שעלולים להיות חשופים ללחות.
מתגיםהמיועד לסביבות רטובות יש בדרך כלל דירוג IP67. תווית זו מתייחסת לקוד ה-IP או לקוד ההגנה על חדירת כניסות. דירוגי IP מסווגים ומדרגים את מידת ההגנה הניתנת על ידי מארזים מכניים וחשמליים, לא רק מפני מים, אלא גם מפני חדירות, אבק ו חשיפה מקרית. הוא מפורסם על ידי הנציבות האלקטרוטכנית הבינלאומית (IEC). קיים תקן אירופאי מקביל EN 60529.
המטרה של תקני IP היא לספק למשתמשים מידע מפורט יותר על ביצועים ממה שמציעים מונחי שיווק מעורפלים כמו "עמיד למים". כל קוד IP יכול להכיל עד ארבע ספרות. הם מציינים עמידה בתנאים מסוימים. המספר הראשון מציין הגנה מפני מוצקים חלקיקים;השני מצביע על הגנה מפני חדירת נוזלים. ייתכנו גם מספר אחד או שניים נוספים לציון הגנות אחרות. אבל הרוב המכריע של דירוגי ה-IP הם חד-ספרתיים או דו-ספרתיים.
למטרות כלליות ולסביבת יישומים רטובים, הטכנולוגיה הנפוצה ביותר היא מתג מכני עם נסיעות. אנו נתקלים בהם כל יום, כאילו אנו מדליקים או מכבים את האורות בחדר. הם כוללים מגוון רחב של נקודות לחץ הפעלה, אמינות גבוהה ומגוון רחב של מוצרים.
עבור מתגים מכניים לשימוש חיצוני נדרש דירוג IP67. הסיבה פשוטה: למתגים מכניים הפועלים על פי עקרון השבץ יש חלקים נעים. מים יכולים לחלחל למרווחים בין חלקים נעים. בנוכחות נקודת קרח, קרח על המפעיל מונע את סגירת המגעים. כנ"ל לגבי לכלוך, אבק, אדים ואפילו נוזלים שנשפכו.
במקרה של מקלדות וממשקי משתמש אחרים, ניתן להשתמש במתגי ממברנה כאשר רטיבות היא בעיה. אלו הם מתגים מכניים מיוחדים העשויים מגומי סיליקון וכדורי פחמן מוליכים או מפעילי גומי לא מוליכים. באמצעות תהליך יציקת דחיסה, רשת זוויתית נוצר סביב המקלדת שקורסת בכל פעם שהמשתמש לוחץ על מקש, ויוצר מגע מוליך בין השכבות הפנימיות של חומר המקלדת. השכבה החיצונית של המקלדת היא חלק רציף שניתן לאטום כדי למנוע כניסת לחות לשכבה המיישמת המתגים המכניים.
אבל בסך הכל, מתג מכני חסר דירוג IP67 אינו מתאים במיוחד לאזורים רטובים.
מתגים קיבוליים חווים כיום צמיחה מהירה, בין היתר בשל השימוש שלהם בסמארטפונים. ללא שבץ, ללא חלקים נעים. לוחות מסך מגע קיבוליים מורכבים ממבודד, כגון זכוכית, המצופה במוליך שקוף, בדרך כלל אינדיום פח אוקסיד (ITO) או כסף.מכיוון שגוף האדם הוא גם מוליך חשמלי, נגיעה במשטח המסך באצבע מעוותת את השדה האלקטרוסטטי של המסך, אותו ניתן למדוד כשינוי בקיבול. ניתן להשתמש בטכניקות שונות לקביעת מיקום המגע.
אבל מתגי מגע קיבוליים אינם הבחירה הראשונה עבור כל היישומים.מסכי מגע קיבוליים מסוימים אינם יכולים לשמש כדי לזהות אצבעות דרך חומרים מבודדים חשמלית כגון כפפות. לדוגמה, לחות אוויר גבוהה או טיפות מים יכולים גם להפריע לשדה האלקטרוסטטי של מסך המגע. לכן קיבולי מתגים בדרך כלל אינם מתאימים לשימוש ליד בריכות שחייה או ג'קוזי.
מתגים מבוססי פיאזו מייצרים מטען חשמלי בלחץ. הלחץ הדחיס של לחיצת האצבע גורם לאלמנט הפייזואלקטרי (בדרך כלל בצורת דיסק) להתכופף מעט כמו ראש תוף. מתגי פיזו מייצרים דופק "הדלקה" אחד וקצר, המשמש בדרך כלל כדי הפעל מוליכים למחצה, כגון טרנזיסטורי אפקט שדה (FETs). בניגוד למתגים מכניים, למתגים פיזואלקטריים אין חלקים נעים. ניתן לאטום אותו ולדרג IP עד IP69K. תכונה זו קובעת אותו מראש לשימוש בתנאים הקשים ביותר.
מתגים המבוססים על העיקרון הפיאזואלקטרי הם חזקים במיוחד. אלמנטים פיזואלקטריים (בדרך כלל קרמיקה המכילה עופרת זירקונט טיטנאט או PZT, בריום טיטנאט או עופרת טיטנאט) מייצרים מטען חשמלי בלחץ. הלחץ הדחיס של לחיצת האצבע גורם ל-(בדרך כלל בצורת דיסק) אלמנט פיזואלקטרי שיתכופף מעט כמו ראש תוף.
לפיכך, המתג הפיאזואלקטרי מייצר דופק "מופעל" יחיד וקצר המשתנה בהתאם לכמות הלחץ המופעל. פעימה זו משמשת בדרך כלל להפעלת מוליכים למחצה, כגון טרנזיסטורי אפקט שדה (FET). לאחר שפולס המתח מתפוגג, ה-FET נכבה. ניתן להשתמש בקבלים לאחסון המטען המתקבל כדי להגדיל את קבוע הזמן של השער ולהאריך את הדופק שנוצר.
בניגוד למתגים מכניים,מתגים פיזואלקטרייםאין להם חלקים נעים. ניתן לאטום אותו ולדרג IP עד IP69K. תכונה זו קובעת אותו לשימוש בתנאים הקשים ביותר.
זה מביא אותנו למתגים פנאומטיים. במשך עשרות שנים, מתגים אלה היו הבחירה עבור בוני בריכות וספא מכיוון שהם אינם מטפלים בחשמל. הם בדרך כלל מורכבים מבוכנה קפיצית שפותחת או סוגרת את מעבר האוויר כאשר המפעיל לוחץ על כפתור. חסרון אחד של כפתורים פניאומטיים הוא שהמכניקה הפנימית שלהם חייבת להיות מדויקת יחסית, מה שבא לידי ביטוי במחיר.
כמו מתגים מכניים, למתגים פנאומטיים יש חלקים נעים שבסופו של דבר נשחקים. מאחר שהם מטפלים באוויר דחוס, מתגים פנאומטיים דורשים תשומת לב מיוחדת לאיטום. יש להזכיר כאן גם שמתגים מסוג זה אינם משתמשים במשוב אופטי דרך תאורת נקודה או טבעת.
מספר גדל והולך של מעצבי בריכות וספא זיהו את היתרונות של מתגים פיזואלקטריים. מכשירים אלה הם זולים יחסית ועמידים מאוד. הם יכולים להתמודד עם כימיקלים אגרסיביים המשמשים לעתים קרובות באזורים רטובים. Deutsche Welle
עיין בגיליונות האחרונים של עולם העיצוב והגליונות האחוריים בפורמט קל לשימוש ואיכותי. ערוך, שתף והורד היום עם המגזין המוביל להנדסת עיצוב.