Roland Barth • SCHURTER AG Apakah Anda sedang menyalakan kolam renang, memercikkan musik, atau membuat gelembung pusaran air, Anda memerlukan saklar untuk fungsi-fungsi ini. Semua aplikasi ini dicirikan oleh kedekatannya dengan kelembapan. Ada beberapa teknologi peralihan yang mampu mengelola jenis penggunaan ini. Sebelum membahas calon perangkat ini, mungkin ada gunanya meninjau secara singkat kriteria yang biasanya berfungsi dalam aplikasi yang mungkin terkena kelembapan.
Beralihdirancang untuk lingkungan basah biasanya memiliki peringkat IP67. Label ini mengacu pada kode IP atau kode perlindungan masuknya. Peringkat IP mengklasifikasikan dan menilai tingkat perlindungan yang diberikan oleh penutup mekanis dan listrik, tidak hanya terhadap air, tetapi juga terhadap intrusi, debu dan paparan yang tidak disengaja. Ini diterbitkan oleh International Electrotechnical Commission (IEC). Ada standar Eropa yang setara EN 60529.
Inti dari standar IP adalah untuk memberikan informasi yang lebih rinci kepada pengguna tentang kinerja daripada yang disarankan oleh istilah pemasaran yang tidak jelas seperti “tahan air”. Setiap kode IP dapat memiliki hingga empat digit. Angka tersebut menunjukkan kepatuhan terhadap kondisi tertentu. Angka pertama menunjukkan perlindungan terhadap benda padat. partikel;yang kedua menunjukkan perlindungan terhadap masuknya cairan. Mungkin juga ada satu atau dua angka tambahan untuk menunjukkan perlindungan lainnya. Namun sebagian besar peringkat IP berada dalam satu atau dua digit.
Untuk keperluan umum dan aplikasi hampir basah, teknologi yang paling banyak digunakan adalah saklar mekanis dengan perjalanan. Kita menemukannya setiap hari, seperti kita menyalakan atau mematikan lampu di ruangan. Teknologi ini memiliki berbagai titik tekanan aktuasi, keandalan yang tinggi dan berbagai macam produk.
Untuk sakelar mekanis untuk penggunaan di luar ruangan, diperlukan peringkat IP67. Alasannya sederhana: sakelar mekanis yang bekerja sesuai prinsip kayuhan memiliki bagian yang bergerak. Air dapat meresap ke dalam ruang antar bagian yang bergerak. Jika ada titik es, es pada aktuator mencegah kontak menutup. Hal yang sama berlaku untuk kotoran, debu, uap, dan bahkan cairan yang tumpah.
Dalam hal keyboard dan antarmuka pengguna lainnya, sakelar membran dapat digunakan ketika kelembapan menjadi masalah. Ini adalah sakelar mekanis khusus yang terbuat dari karet silikon dan pelet karbon konduktif atau aktuator karet non-konduktif. Melalui proses pencetakan kompresi, jaring bersudut terbentuk di sekitar keyboard yang roboh setiap kali pengguna menekan tombol, menciptakan kontak konduktif antara lapisan dalam bahan keyboard. Lapisan luar keyboard merupakan bagian kontinu yang dapat disegel untuk mencegah kelembapan memasuki lapisan yang mengimplementasikan saklar mekanis.
Namun secara keseluruhan, sakelar mekanis yang tidak memiliki peringkat IP67 tidak terlalu cocok untuk area basah.
Sakelar kapasitif saat ini mengalami pertumbuhan pesat, sebagian karena penggunaannya di ponsel pintar. Tanpa goresan, tanpa bagian yang bergerak. Panel layar sentuh kapasitif terdiri dari isolator, seperti kaca, dilapisi dengan konduktor transparan, biasanya indium tin oxide (ITO) atau perak.Karena tubuh manusia juga merupakan konduktor listrik, menyentuh permukaan layar dengan jari akan mendistorsi medan elektrostatis layar, yang dapat diukur sebagai perubahan kapasitansi.Teknik yang berbeda dapat digunakan untuk menentukan lokasi sentuhan.
Namun sakelar sentuh kapasitif bukanlah pilihan pertama untuk semua aplikasi. Beberapa layar sentuh kapasitif tidak dapat digunakan untuk mendeteksi jari melalui bahan isolasi listrik seperti sarung tangan. Misalnya, kelembapan udara yang tinggi atau tetesan air juga dapat mengganggu medan elektrostatis layar sentuh.Oleh karena itu kapasitif saklar umumnya tidak cocok untuk digunakan di dekat kolam renang atau pusaran air.
Sakelar berbasis piezo menghasilkan muatan listrik di bawah tekanan. Tekanan tekan dari dorongan jari menyebabkan elemen piezoelektrik (biasanya berbentuk cakram) sedikit menekuk seperti kepala drum. Sakelar piezo menghasilkan satu pulsa “hidup” yang singkat, biasanya digunakan untuk nyalakan semikonduktor, seperti transistor efek medan (FET). Berbeda dengan sakelar mekanis, sakelar piezoelektrik tidak memiliki bagian yang bergerak. Sakelar ini dapat disegel dan diberi peringkat IP hingga IP69K. Fitur ini menentukannya untuk digunakan dalam kondisi yang paling buruk.
Sakelar berdasarkan prinsip piezoelektrik sangat kuat. Elemen piezoelektrik (biasanya keramik yang mengandung timbal zirkonat titanat atau PZT, barium titanat, atau timbal titanat) menghasilkan muatan listrik di bawah tekanan. Tekanan tekan dari dorongan jari menyebabkan (biasanya berbentuk cakram) elemen piezoelektrik sedikit menekuk seperti kepala drum.
Dengan demikian, saklar piezoelektrik menghasilkan satu pulsa “hidup” singkat yang bervariasi sesuai dengan besarnya tekanan yang diterapkan. Pulsa ini biasanya digunakan untuk menghidupkan semikonduktor, seperti transistor efek medan (FET). Setelah pulsa tegangan menghilang, FET dimatikan. Kapasitor dapat digunakan untuk menyimpan muatan yang dihasilkan untuk meningkatkan konstanta waktu gerbang dan memperpanjang pulsa yang dihasilkan.
Berbeda dengan saklar mekanis,saklar piezoelektriktidak memiliki bagian yang bergerak. Dapat disegel dan diberi peringkat IP hingga IP69K. Fitur ini menentukannya untuk digunakan dalam kondisi yang paling buruk.
Hal ini membawa kita pada saklar pneumatik. Selama beberapa dekade, saklar ini telah menjadi pilihan bagi pembuat kolam dan spa karena tidak dapat menangani listrik. Biasanya saklar ini terdiri dari pendorong pegas yang membuka atau menutup saluran udara saat operator menekan sebuah tombol. Salah satu kelemahan tombol pneumatik adalah mekanisme internalnya harus relatif tepat, yang tercermin dalam harganya.
Seperti sakelar mekanis, sakelar pneumatik memiliki bagian bergerak yang pada akhirnya akan aus. Karena sakelar tersebut menangani udara bertekanan, sakelar pneumatik memerlukan perhatian khusus pada penyegelannya. Perlu juga disebutkan di sini bahwa sakelar jenis ini tidak menggunakan umpan balik optik melalui pencahayaan titik atau cincin.
Semakin banyak perancang kolam renang dan spa yang menyadari manfaat saklar piezoelektrik. Perangkat ini relatif murah dan sangat tahan lama. Perangkat ini dapat menangani bahan kimia agresif yang sering digunakan di area basah. Deutsche Welle
Jelajahi edisi terbaru Design World dan edisi sebelumnya dalam format yang mudah digunakan dan berkualitas tinggi. Edit, bagikan, dan unduh hari ini dengan majalah teknik desain terkemuka.