Как работает сенсорный экран. Сенсорный экран: история изобретения и принципы работы

Сенсорный кран для воды

5 (100%) 1 vote

Сенсорный кран позволяет не только повысить комфорт в санузле или на кухне, но и стать отличным дизайнерским дополнением к современному интерьеру. Кроме того, кран для раковины не предполагает какого-либо контакта с руками и, значит, соответствует всем возможным санитарным и гигиеническим нормативам. Пользователю достаточно приблизить руки к крану, и оттуда будет подаваться вода.

Принцип работы

Смеситель с сенсорами не имеет привычных нам вентилей или рычагов, чтобы регулировать водный напор. Он работает благодаря фотоэлементам, а также ультразвуковым или ИК-датчикам. Они отвечают за фиксацию в зоне работы посторонних предметов. Чувствительная зона устройства подбирается с индивидуальными параметрами и обычно составляет около 25 см. В некоторых смесителях все же есть рычаги, но они выполняют функцию регулировщика температуры подающейся жидкости. Особенностью работы устройства является срабатывание исключительно при движении – смеситель сработает при движении любого предмета в зоне, будь то руки или зубная щетка.

Кран с сенсорным датчиком

Во внутренней части смесителя с сенсорными датчиками располагается литиевая батарея на 9 В. Она обеспечивает бесперебойную работу устройства до 2 лет при возможности выполнения около 4000 циклов включения и выключения.

Комплектация сенсорного смесителя такова:

кран с датчиком. Он образует магнитное поле, а в случае попадания в зону действия постороннего предмета передает сигнал на управленческий блок. Прибор во время действия сигнала открывает воду, а при отсутствии - перекрывает посредством соленоидного клапана. В клапане есть мембрана, экранирующая катушка, уплотнитель, сердечник с трубкой и наконечник с фиксатором;
батарейка. В случае ее разрядки подача воды также прекратится;
блок управления;
дополнения в зависимости от степени функциональности и дороговизны устройства (например, пульт ДУ).

Для предотвращения обратного водного перетока при входе смесителя располагается обратный клапан. Питание устройства возможно посредством его подключения к электросети или при помощи батареек - второй вариант считают более безопасным.

Виды

В зависимости от назначения сенсорные краны бывают:

Для кухонь, ванной. Характеризуются поворотным изливом или изливом в форме буквы U.
Для писсуаров. Могут быть наружными или встроенными в его конструкцию.
Для унитазов. Такими устройствами вода подается около 10-15 секунд.

В зависимости от конструкции смесители бывают:

бесконтактными. В дорогих сенсорных моделях можно даже поставить светодиодную подсветку;
с кнопочным датчиком. Управлять их множественными опциями можно на дисплее.

Также смесители можно разделить в зависимости от длины струи (большие, средние и маленькие). В зависимости от предустановленной программы смесители могут быть:

с постоянным течением жидкости во время присутствия в чувствительной зоне ладоней;
с переменной подачей. Реагируют на наличие ладоней. Однако вне зависимости от срока их нахождения под краном работают несколько секунд, а затем выключаются.

В смесителе могут быть такие виды датчиков:

инфракрасный;
ультразвуковой. Наряду с инфракрасным считается самым надежным;
фотоэлемент. Отличается большим числом лишних срабатываний из-за вероятности попадания на поверхность света.

Бесконтактный сенсорный кран Oras

Производители

На рынке смесителей есть такие производители:

Oras. Продукция бренда производится в Финляндии. Смесители обладают множеством клапанов и фильтров, имеют компактные размеры и работают от батарейки напряжением в 6 В.
Grohe. Этот немецкий бренд реализовывает устройства с грязевыми фильтрами. Они управляются с пульта ДУ и имеют множество дополнительных функций.
Kludi. Эти немецкие смесители устанавливаются на одно отверстие, имеют очистительные фильтры и антивандальную защиту.
HyTronic. Швейцарская продукция применяется для установки в домах и общественных местах. Предназначена для подачи проточной и питьевой воды.
Axor. Эта немецкая фирма выпускает продукцию с подключением к электросети, низким водным расходом и адаптации струи.

Преимущества и недостатки

Среди преимуществ эксплуатации сенсорного крана можно выделить:

комфортность - не нужно совершать обычные манипуляции при открытии смесителя;
гигиеничность - смеситель можно установить как для использования дома, так и в общественных местах благодаря отсутствию необходимости касания устройства грязными руками, что предотвращает разнесение болезнетворных микроорганизмов;
возможность экономии воды благодаря отсутствию вероятности того, что кто-то забудет закрыть сенсорный смеситель. Также вода не будет течь, когда в зоне действия не будут находиться предметы;

Смеситель сенсорный Grohe Minta touch

автоматическая настройка нужного температурного режима;
возможность дистанционного управления;
стильное дополнение к любому интерьеру и раковине.

Наряду с многочисленными достоинствами современные сенсорные смесители имеют и ряд недостатков, среди которых:

неудобство использования в условиях ванны. Там требуется вода разной температуры, что требует периодической настройки температурного режима;
некомфортность при наполнении мойки или ванны. Заключается в необходимости все время держать руки или другой предмет под краном;
относительная дороговизна по сравнению с обыкновенными рычажными смесителями.

Использовать такое приспособление можно как в доме, так и в организациях общественного питания, гостиницах, медицинских учреждениях, торговых центрах.

Одна из последних разработок производителей сантехники – сенсорные смесители для моек и раковин. Они оснащены инфракрасным датчиком и подают воду только тогда, когда в зоне его чувствительности находятся руки человека. Для работы оборудования требуются батарейки или доступ к электросети.

Сенсорные смесители

Бесконтактные сенсорные смесители удобны при использовании в домашних условиях и общественных уборных. Приборы не только автоматически подают, но и отключают воду. Это позволяет сократить расходы на оплату коммунальных услуг. Кроме того, смеситель с датчиком движения отличается высокой износостойкостью. Его монолитный металлический корпус не содержит вращающихся деталей и механизмов, способных выйти из строя из-за интенсивной эксплуатации. Дополнительную надежность обеспечивает качественный монтаж. Так, модель HANSGROHE Focus 31174000 устанавливается с помощью шлангов SoftPEX (особо прочная подводка).

При каждом использовании сенсорный смеситель для раковины подает воду комфортной температуры и напора. Эти параметры настраиваются пользователем индивидуально. Модель ORAS ELECTRA 6150F оборудована для этого отдельным рычагом.

Бесконтактные сенсорные смесители так же удобно использовать на кухне. Они обеспечивают хороший напор воды и позволяют освободить руки хозяйки. Пример такого оборудования - смеситель KLUDI E-GO 422150575.

Купить сенсорный смеситель можно прямо сейчас в интернет-магазине «220 Вольт».

В наше время ни у кого не возникает сомнений в том, что сенсорный экран на вашем телефоне - штука удобная. Такие дисплеи используются для создания множества устройств - планшетов, мобильных телефонов, ридеров, справочных устройств и кучи другой периферии. Сенсорный экран позволяет заменить многочисленные механические кнопки, и это очень удобно, поскольку в этом случае они объединяют и дисплей, и высококачественное устройство ввода. Уровень надежности устройств значительно повышается, ведь механические части отсутствуют. В настоящее время сенсорные экраны принято подразделять на несколько видов: резистивные (бывают четырех-, пяти-, восьмипроводными), проекционно-емкостные, матрично-емкостные, оптические и тензометрические. Кроме того, дисплеи могут создаваться на основе поверхностно-акустических волн либо инфракрасных лучей. Насчитывается уже несколько десятков запатентованных технологий. В наше время чаще всего используются емкостные и резистивные экраны. Их и рассмотрим подробнее.

Резистивный экран.

Самый простой вид – это четырехпроводной, который состоит из специальной стеклянной панели, а также пластиковой мембраны. Пространство между стеклом и пластиковой мембраной обязательно должно заполняться микроизоляторами, которые могут надежно изолировать токопроводящие поверхности друг от друга. По всей поверхности слоев установлены электроды, являющиеся тонкими пластинками, сделанными из металла. В заднем слое электроды находятся в вертикальном положении, а в переднем слое – в горизонтальном для того, чтобы могло производиться вычисление координат. Если на дисплей нажать, то панель и мембрана автоматически замкнутся, а специальный датчик будет воспринимать нажатие, преобразовывая его в сигнал. Наиболее усовершенствованным видом считаются восьмипроводные дисплеи, которые отличаются высоким уровнем точности. Однако данные экраны отличаются низким уровнем надежности и недолговечностью. Если же важно, чтобы дисплей был надежным, необходимо остановить выбор на пятипроводном его виде.

1 - стеклянная панель, 2 - резистивное покрытие, 3 - микроизоляторы, 4 - пленка с проводящим покрытием

Матричные экраны.

Конструкция похожа на резистивный дисплей, хотя она и была упрощена. На мембрану специально нанесли вертикальные проводники, а на стекло – горизонтальные. Если нажать на дисплей, то проводники обязательно соприкоснутся, замкнутся крест-накрест. Процессор может отследить, какие проводники замкнулись, и это помогает обнаружить координаты нажатия. Матричные экраны нельзя назвать высокоточными, поэтому их уже продолжительное время не используют.

Емкостные экраны.

Конструкция емкостных экранов является достаточно сложной, и основана она на том, что тело человека и дисплей вместе образуют конденсатор, проводящий переменный ток. Подобные экраны выполняются в виде стеклянной панели, которую покрывают резистивным материалом для того, чтобы электрический контакт не затруднялся. Электроды располагаются по четырем углам дисплея, и на них подано переменное напряжение. Если же коснуться поверхности дисплея, то будет происходить утечка переменного тока через вышеупомянутый \"конденсатор\". Это регистрируется датчиками, после чего информацию обрабатывает микропроцессор устройства. Емкостные дисплеи могут выдержать до 200 миллионов нажатий, они отличаются средним уровнем точности, но, увы, они боятся любого влияния жидкостей.

Проекционно-емкостные экраны.

Проекционно-емкостные экраны могут, в отличие от предыдущих рассмотренных типов, способны определить сразу несколько нажатий. На внутренней стороне всегда есть специальная сетка элетродов, и во время соприкосновения с ними обязательно будет образован конденсатор. В данном месте будет изменена электрическая емкость. Контроллер сможет определить точку, в которой пересеклись электроды. Затем происходят вычисления. Если сразу нажать экран в нескольких местах, то будет образован не один конденсатор, а несколько.

Экран с сеткой инфракрасных лучей.

Принцип работы подобных дисплеев является простым, и он в какой-то степени похож на матричный. В этом случае проводники заменяют специальными инфракрасными лучами. Вокруг данного экрана проходит рамка, в которой есть встроенные излучатели, а также приемники. Если нажать на экран, то некоторые лучи будут перекрываться, и они не могут достигнуть собственного пункта назначения, а именно приемника. В итоге контроллер вычисляет место контакта. Подобные экраны могут пропускать свет, они долговечны, поскольку чувствительного покрытия нет и механического касания не происходит вообще. Однако такие дисплеи в настоящий момент не отвечают высокой точности и боятся любых загрязнения. Зато время диагональ рамки такого дисплея может достигать 150 дюймов.

Сенсорные экраны на поверхностно-акустических волнах.

Данный дисплей всегда выполняется в виде стеклянной панели, в которую встроены пьезоэлектрические преобразователи, расположенные по разным углам. По периметру также находятся отражающие, приемные датчики. Контроллер отвечает за формирование сигналов, частота которых является высокой. После этого сигналы всегда посылаются на пьезоэлектрические преобразователя, которые могут преобразовывать поступившие сигналы в акустические колебания, отражающиеся впоследствии от отражающих датчиков. Затем волны могут улавливаться приемниками, повторно посылаться на пьезоэлектрические преобразователи, после чего превращаются в электрический сигнал. Если нажать на дисплей, то энергия акустических волн будет частично поглощена. Приемники отличаются восприимчивостью к подобным изменениям, а процессор может вычислить точки касания. Основным преимуществом является то, что сенсорные экраны на поверхностно-акустических волнах отслеживают координаты точки нажатия, силу нажатия. Дисплеи данного вида отличаются долговечностью, ведь они могут выдержать 50 миллионов касаний. Чаще всего их используют для игровых автоматов, справочных системах. Следует учитывать то, что работа такого дисплея может быть неточной в условии окружающих шумов, вибрации, акустического загрязнения.

Установка сенсорного смесителя - отличное решение для усовершенствования дизайна санузла. Данный прибор отвечает всем санитарно-гигиеническим нормам, ведь не требует тактильного контакта. Достаточно всего лишь преподнести руку к крану, и из него потечет вода. Об особенностях выбора данного устройства и об установке сенсорного смесителя поговорим далее.

Устройство и конструкция сенсорного смесителя

Сенсорный смеситель представляет собой кран, который не имеет рычагов или вентилей для регулировки потока воды. Его работа осуществляется посредством наличия фотоэлементов, ультразвуковых или инфракрасных датчиков, которые улавливают наличие посторонних предметов. Данные компоненты устанавливаются на кране и имеют вид датчика.

Смеситель характеризуется наличием зоны чувствительности, для которой подбирают индивидуальные параметры. Средняя чувствительность составляет 20-25 см.

Смесители имеют функцию регулировки температуры воды, для этого имеется вентиль или рычаги.

Если на умывальник случайно опрокинется мыло или шампунь, вода не польется, так как фотоэлемент способен реагировать только на движение.

Внутренняя часть сенсорного смесителя для умывальника содержит литиевую батарейку 9В, которая работает около 20-24 месяцев, затем требует замены. Она способна выполнить цикл включения и отключения воды около 4000 раз.

В комплекте смесителя находится батарейка, электрический блок, извивы и другие компоненты, в зависимости от стоимости и функциональности прибора.

Некоторые модели имеют пульт дистанционного управления, который позволяет включать и выключать воду на расстоянии.

Смеситель состоит из индукционного датчика и блока управления. Датчик, в зависимости от настроек создает определенное магнитное поле, если в него попадает посторонний предмет, производит передачу сигнала на блок управления. Блок управления открывает воду, после завершения подачи сигнала, вода автоматически прекращает течение.

Открытие воды происходит с помощью соленоидного клапана. Данный клапан характеризуется наличием:

соленоидной катушки,
экранирующей катушки,
трубки сердечника,
мембраны,
седла,
уплотнения,
корпуса,
крышки корпуса,
сердечника,
пружины,
фиксатора,
наконечника.

Во время поднятие сердечника и мембраны, происходит открытие воды. Данный процесс объясняется подачей электрического напряжения на электромагнитное поле, которое влияет на сердечник. Если батарейки разряжаются подача воды перекрывается.

Питание краном происходит через электросеть или посредством установки обычных батареек. Второй вариант более безопасный.

Чтобы предотвратить обратный переток воды, на входе производится установка обратного клапана.

Преимущества и недостатки установки сенсорного смесителя

Основные преимущества использования сенсорных смесителей:

1. Удобство, комфорт - такие приборы являются более удобными, например, кран, не требует открытия, если руки грязные, достаточно только поднести руки к устройству.

2. Сенсорные смесители являются самыми гигиеничными и соответствуют требованиям всех санитарных норм. В общественных местах, где каждый день бывает большое количество людей, на обычных кранах собирается много бактерий и микроорганизмов, в случае с бесконтактными смесителями, такая проблема легко устраняется.

3. Такие приборы позволяют экономить воду, так как в то время, когда руки не находятся под краном, вода не течет.

4. Не требуется беспокоиться о том, что кто-то из членов семьи забыл закрыть кран.

5. Возможность автоматической настройки определенной температуры, позволяет пользоваться таким краном, даже маленьким детям, без опасения о переохлаждении или ожогах.

6. Сенсорный смеситель добавит интерьеру комфорта и современного вида.

Недостатки сенсорных смесителей:

1. Неудобство установки на кухне: сенсорные смесители позволяют настраивать один режим воды, на кухне требуется, то холодная, то горячая вода, поэтому каждый раз менять температуру неудобно.

2. Неудобство при регулярном наполнении раковины или ванны. Требуется постоянно держать руки пока раковина или другой сосуд не наполнится.

Сфера использования:

рестораны, кафе,
магазины, супермаркеты,
кинотеатры,
больницы,
раковины в ванной,
кухонные раковины.

Разновидности сенсорных смесителей

В соотношении с назначением сенсорные смесители разделяют на:

сенсорный смеситель для кухни бывает с изливом поворотного или U-образного типа;
краны для писсуаров, разделяют на: наружные, встроенные;
смесители для унитазов - начинают подавать воду после 5 секунд, на протяжении 10-15 секунд.

В зависимости от внешнего вида устройства выделяют:

смеситель с сенсорным датчиком кнопочного вида - управляются с помощью сенсорного дисплея, имеют множество функций и настроек;
смесители сенсорные бесконтактные, некоторые модели предоставляют возможность установки дополнительной подсветки, в виде одноцветного светодиодного светильника.

В соотношении с длиной струи выделяют смесители:

длинные, длина струи превышает 35 см;
средние от 20 см;
фиксированные,
укороченные,
поворотные,
дизайнерские.

В зависимости от принципа работы сенсорные смесители разделяют на устройства:

с наличием раздельных кранов,
однорычажного типа,
электронного типа,
с наличием двойного излива.

Самый простой - первый вариант, который состоит из нескольких кранов. Их регулировка производится с помощью клапана или маховика. Такие смесители самые надежные и отличаются невысокой стоимостью.

Смесители с наличием только одного рычага, предполагают регулировку температурного режима. Есть два вида таких устройств:

шарового типа,
керамического типа.

Устройства с наличием двойного излива выглядят, как однорычажный смеситель, отличаются специальным вентилем, который помогает в получении отфильтрованной воды.

Смесители электронного типа отличаются такими преимуществами как:

автоматическая подача воды,
регулировка температуры,
эстетичность внешнего вида.

Недостатки электронных смесителей:

требуется наличие электропитания,
низкая надежность,
высокая стоимость.

В зависимости от типа программы выделяют:

смесители с постоянной подачей воды, такие устройства подают воду с момента поднесения ладоней и до отсутствия движения;
смесители периодической подачи - реагируют только на появление ладоней, но работают несколько секунд, а затем отключаются.

В соотношении с типом датчика выделяют смесители:

с наличием инфракрасного датчика,
с наличием ультразвукового датчика,
с наличием фотоэлемента.

Более высокой надежностью отличается первый и второй варианты, так как смеситель с фотоэлементом имеет большое количество ложных срабатываний, из-за попадания света на поверхность.

1. Для подбора индивидуальных настроек, выбирайте смесители с возможностью регулировки чувствительности.

2. Обратите внимание на наличие дополнительных функций, таких как время работы, время подачи воды, включение и отключение смесителя.

3. Выбирайте модели с возможностью регулировки температуры воды.

4. Смеситель сенсорный цена, зависит от таких факторов:

количество дополнительных функций,
наличие дистанционного управления,
материал, из которого изготовлен смеситель,
длина струи,
размер устройства,
внешний вид,
фирма-производитель.

5. Обратите внимание на систему крана, она бывает однотрубной и двухтрубной, при наличии и холодной и горячей воды выберите второй вариант.

6. Выбирайте смеситель из высококачественных материалов, потребуйте сертификат соответствия санитарно-гигиеническим нормам.

7. При выборе смесителя в помещение, в котором уже есть другой смеситель, обратите внимание на их взаимодополнение.

Монтаж сенсорного смесителя

Чтобы установить сенсорный смеситель, следует провести два этапа работ:

установку корпусной части,
соединение с системой водопровода.

Перед установкой смесителя следует перекрыть подачу воды.

Установка корпуса производится в специально подготовленное отверстие на раковине. При замене старого смесителя, следует его демонтировать. Обязательным элементом, является установка монтажной прокладки, которая размещается между раковиной и новым краном.

Нижняя часть устройства монтируется на прокладку, пластинки, и фиксируется с помощью гайки. В комплекте должны быть дополнительные крепежи, на которые устанавливают контрольную коробку.

Минимальное расстояние между коробкой и полом составляет 55 см. Соединение смесителя и контрольной коробкой производится с помощью гибкого шланга.

Для соединителя смесителя с системой водопровода следует соединить ниппели с водопроводными трубками. Установите прокладку в месте соединения смесителя и контрольной коробки.

Для правильной работы соленоидного клапана следует подсоединить сенсорный провод к контрольному управлению, при помощи гайки. Для этого открутите четыре болта, снимите верхнюю часть корпуса. Установите батарейки ил лития и поставьте крышку на место.

Включите водоснабжение и проверьте работоспособность крана.

Ремонт сенсорного смесителя

В том случае, если не происходит перекрытия воды, следует разобрать устройство и очистить мембрану от грязи и мелких частиц накипи. После очистки установите новый грязевик.

При сбоях в работе смесителя следует провести проверку датчика.

При случайном попадании на смеситель отблеска света от раковины, он срабатывает, следует устранить источник света.