Roland Barth • SCHURTER AG Qu'il s'agisse d'éclairer une piscine, de diffuser de la musique ou de faire des bulles dans un bain à remous, vous avez besoin d'un interrupteur pour ces fonctions. Toutes ces applications se caractérisent par la proximité de l'humidité. Il existe plusieurs technologies de commutation capables de gérer ce type d'utilisation. Avant de discuter de ces dispositifs candidats, il peut être utile de passer brièvement en revue les critères qui fonctionnent généralement dans les applications susceptibles d'être exposées à l'humidité.
Commutateursconçus pour les environnements humides ont généralement un indice de protection IP67. Cette étiquette fait référence au code IP ou au code de protection contre la pénétration. Les indices IP classent et évaluent le degré de protection fourni par les boîtiers mécaniques et électriques, non seulement contre l'eau, mais également contre l'intrusion, la poussière et exposition accidentelle. Elle est publiée par la Commission Electrotechnique Internationale (CEI). Il existe une norme européenne équivalente EN 60529.
L'objectif des normes IP est de fournir aux utilisateurs des informations plus détaillées sur les performances que ce que suggèrent des termes marketing vagues comme « étanche ». Chaque code IP peut comporter jusqu'à quatre chiffres. Ils indiquent le respect de certaines conditions. Le premier chiffre indique une protection contre les solides. particules;le second indique une protection contre la pénétration de liquides. Il peut également y avoir un ou deux chiffres supplémentaires pour indiquer d'autres protections. Mais la grande majorité des indices IP sont à un ou deux chiffres.
Pour les applications générales et les applications proches de l'humidité, la technologie la plus largement utilisée est un interrupteur mécanique à déplacement. Nous les rencontrons tous les jours, comme nous allumons ou éteignons les lumières d'une pièce. Ils présentent une large gamme de points de pression d'actionnement, une grande fiabilité. et une large gamme de produits.
Pour les interrupteurs mécaniques destinés à une utilisation en extérieur, un indice de protection IP67 est requis. La raison est simple : les interrupteurs mécaniques qui fonctionnent selon le principe de la course comportent des pièces mobiles. L'eau peut s'infiltrer dans les espaces entre les pièces mobiles. En présence d'un point de glace, de la glace sur l'actionneur empêche la fermeture des contacts. Il en va de même pour la saleté, la poussière, la vapeur et même les liquides renversés.
Dans le cas des claviers et autres interfaces utilisateur, des interrupteurs à membrane peuvent être utilisés lorsque l'humidité est un problème. Il s'agit d'interrupteurs mécaniques spéciaux fabriqués à partir de caoutchouc de silicone et de pastilles de carbone conductrices ou d'actionneurs en caoutchouc non conducteurs. Grâce à un processus de moulage par compression, un maillage incliné est formé autour du clavier qui s'effondre chaque fois que l'utilisateur appuie sur une touche, créant un contact conducteur entre les couches internes du matériau du clavier. La couche externe du clavier est une pièce continue qui peut être scellée pour empêcher l'humidité de pénétrer dans la couche qui met en œuvre les interrupteurs mécaniques.
Mais dans l’ensemble, un interrupteur mécanique dépourvu d’indice IP67 n’est pas particulièrement adapté aux zones humides.
Les commutateurs capacitifs connaissent actuellement une croissance rapide, en partie à cause de leur utilisation dans les smartphones. Pas de course, pas de pièces mobiles. Les panneaux tactiles capacitifs sont constitués d'un isolant, tel que du verre, recouvert d'un conducteur transparent, généralement de l'oxyde d'indium et d'étain (ITO) ou argent. Parce que le corps humain est également un conducteur électrique, toucher la surface de l'écran avec un doigt déforme le champ électrostatique de l'écran, qui peut être mesuré comme un changement de capacité. Différentes techniques peuvent être utilisées pour déterminer l'emplacement du toucher.
Mais les interrupteurs tactiles capacitifs ne sont pas le premier choix pour toutes les applications. Certains écrans tactiles capacitifs ne peuvent pas être utilisés pour détecter les doigts à travers des matériaux électriquement isolants tels que des gants. Par exemple, une humidité élevée de l'air ou des gouttelettes d'eau peuvent également interférer avec le champ électrostatique de l'écran tactile. Les interrupteurs ne conviennent généralement pas à une utilisation à proximité de piscines ou de bains à remous.
Les commutateurs piézoélectriques génèrent une charge électrique sous pression. La pression compressive de la pression du doigt fait plier légèrement l'élément piézoélectrique (généralement en forme de disque) comme une peau de tambour. Les commutateurs piézoélectriques produisent une seule et brève impulsion « on », généralement utilisée pour allumez les semi-conducteurs, tels que les transistors à effet de champ (FET). Contrairement aux interrupteurs mécaniques, les interrupteurs piézoélectriques n'ont pas de pièces mobiles. Ils peuvent être scellés et classés IP jusqu'à IP69K. Cette caractéristique le prédestine à être utilisé dans les conditions les plus défavorables.
Les interrupteurs basés sur le principe piézoélectrique sont particulièrement robustes. Les éléments piézoélectriques (généralement des céramiques contenant du titanate de zirconate de plomb ou PZT, du titanate de baryum ou du titanate de plomb) génèrent une charge électrique sous pression. La pression de compression de la pression du doigt provoque le (généralement en forme de disque) élément piézoélectrique pour se plier légèrement comme une peau de tambour.
Ainsi, le commutateur piézoélectrique produit une seule et brève impulsion « on » qui varie en fonction de la quantité de pression appliquée. Cette impulsion est généralement utilisée pour activer des semi-conducteurs, tels que les transistors à effet de champ (FET). Une fois l'impulsion de tension dissipée, le FET s'éteint. Des condensateurs peuvent être utilisés pour stocker la charge résultante afin d'augmenter la constante de temps de la porte et de prolonger l'impulsion résultante.
Contrairement aux interrupteurs mécaniques,interrupteurs piézoélectriquesne comportent aucune pièce mobile. Il peut être scellé et classé IP jusqu'à IP69K. Cette caractéristique le prédestine à être utilisé dans les conditions les plus défavorables.
Cela nous amène aux interrupteurs pneumatiques. Depuis des décennies, ces interrupteurs sont la référence des constructeurs de piscines et de spas car ils ne manipulent pas d'électricité. Ils sont généralement constitués d'un piston à ressort qui ouvre ou ferme le passage d'air lorsque l'opérateur appuie sur un bouton. L’un des inconvénients des boutons pneumatiques est que leur mécanique interne doit être relativement précise, ce qui se reflète dans le prix.
Comme les interrupteurs mécaniques, les interrupteurs pneumatiques comportent des pièces mobiles qui finissent par s'user. Puisqu'ils manipulent de l'air comprimé, les interrupteurs pneumatiques nécessitent une attention particulière en matière d'étanchéité. Il convient également de mentionner ici que ces types d'interrupteurs n'utilisent pas de retour optique via un éclairage ponctuel ou annulaire.
Un nombre croissant de concepteurs de piscines et de spas ont reconnu les avantages des interrupteurs piézoélectriques. Ces appareils sont relativement peu coûteux et très durables. Ils peuvent gérer les produits chimiques agressifs souvent utilisés dans les zones humides. Deutsche Welle
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