Jeśli odwiedzisz nowoczesną fabrykę i obserwujesz niesamowitą elektronikę w pracy w komórce montażowej, zobaczysz różnorodne czujniki na wystawie. Większość tych czujników ma osobne przewody dla dodatnich zasilania napięcia, uziemienia i sygnału. Zastosowanie mocy pozwala czujnikowi wykonywać swoją pracę, niezależnie od tego, czy obserwuje to obecność metali ferromagnetycznych w pobliżu, czy też wysyła wiązkę światła w ramach systemu bezpieczeństwa obiektu. Skromne przełączniki mechaniczne, które wyzwalają te czujniki, podobnie jak przełącznik trzcinowy, potrzebują tylko dwóch przewodów do wykonywania swoich zadań. Przełączniki te aktywują się za pomocą pól magnetycznych.
Co to jest przełącznik trzciny?
Przełącznik Reed urodził się w 1936 roku. Był to pomysła WB Ellwood w Bell Telephone Laboratories i zdobył patent w 1941 roku. Przełącznik wygląda jak mała szklana kapsułka z przewodami elektrycznymi z każdego końca.
Jak działa przełącznik trzcinowy?
Mechanizm przełączania składa się z dwóch łopat ferromagnetycznych, oddzielonych zaledwie kilkoma mikronami. Kiedy magnes zbliża się do tych ostrzy, dwa ostrza przyciągają się do siebie. Po dotknięciu ostrza zamykają normalnie otwarte (nie) styki, umożliwiając przepływ energii elektrycznej. Niektóre przełączniki trzcinowe zawierają również kontakt niefromagnetyczny, który tworzy normalnie zamknięte (NC) wyjście. Zbliżający się magnes odłączy kontakt i odejdzie od styku przełączania.
Kontakty są budowane z różnych metali, w tym wolframu i rod. Niektóre odmiany używają nawet rtęci, które należy przechowywać we właściwej orientacji, aby poprawnie przełączać się. Szklana koperta wypełniona obojętnym gazem - motorycznym azotem - uszczelnia styki pod ciśnieniem wewnętrznym w jednej atmosferze. Uszczelnianie izolatów styki, które zapobiega korozji i wszelkich iskier, które mogą wynikać z ruchu kontaktowego.
Aplikacje Reed Switch w prawdziwym świecie
Znajdziesz czujniki w przedmiotach codziennych, takich jak samochody i pralki, ale jedno z najważniejszych miejsc, które działają przełącznik/czujniki, są alarmy włamywacze. W rzeczywistości alarmy są prawie idealną aplikacją dla tej technologii. Ruchalne okno lub drzwi mieści magnes, a czujnik znajduje się na podstawie, mijając sygnał aż do usunięcia magnesu. Z otwartym oknem - lub jeśli ktoś pokroi drut - zabrzmi alarm.
Podczas gdy alarmy włamywacze są doskonałym zastosowaniem przełączników trzciny, urządzenia te mogą być jeszcze mniejsze. Miniaturyzowany przełącznik będzie pasował do połkniętych urządzeń medycznych zwanych Pillcami. Gdy pacjent przełknie maleńką sondę, lekarz może ją aktywować za pomocą magnesu poza ciałem. Opóźnienie to zachowuje moc, aż sonda nie zostanie poprawnie umieszczona, co oznacza, że baterie na pokładzie mogą być jeszcze mniejsze, co jest kluczową cechą w czymś, co jest zaprojektowane do przemieszczania się przez ludzki przewód pokarmowy. Oprócz jego małego rozmiaru, ta aplikacja ilustruje również, jak wrażliwe mogą być, ponieważ czujniki te mogą podnieść pole magnetyczne przez ludzkie ciało.
Przełączniki trzcinowe nie wymagają stałego magnesu, aby je uruchomić; Przekaźnik elektromagnetu może je włączyć. Ponieważ Bell Labs początkowo opracował te przełączniki, nie jest zaskoczeniem, że przemysł telefoniczny wykorzystywał przekaźniki trzcinowe do funkcji sterowania i pamięci, dopóki wszystko nie poszło cyfrowe w latach 90. Ten rodzaj przekaźnika nie stanowi już kręgosłupa naszego systemu komunikacyjnego, ale nadal są one powszechne w wielu innych aplikacjach.
Zalety przekaźników trzcinowych
Czujnik efektu Halla to urządzenie z półprzewodnikowego, które może wykryć pola magnetyczne i jest jedną alternatywą dla przełącznika trzciny. Efekty hali są z pewnością odpowiednie do niektórych zastosowań, ale przełączniki trzcinowe mają doskonałą izolację elektryczną od ich odpowiednika w stanie stałym i napotykają mniejszy opór elektryczny z powodu zamkniętych styków. Ponadto przełączniki trzcinowe mogą działać z różnymi napięciami, obciążeniami i częstotliwościami, ponieważ przełącznik działa po prostu jako przewód podłączony lub odłączony. Alternatywnie potrzebujesz obwodów wspierających, aby umożliwić czujnikom hali wykonanie swojej pracy.
Przełączniki trzcinowe mają niezwykle wysoką niezawodność dla przełącznika mechanicznego i są w stanie funkcjonować miliardom cykli przed niepowodzeniem. Ponadto, ze względu na ich zapieczętowaną konstrukcję, mogą działać w środowiskach wybuchowych, w których iskra może potencjalnie osiągnąć katastrofalne wyniki. Przełączniki trzcinowe mogą być starszą technologią, ale dalekie są od przestarzałych. Możesz nakładać pakiety zawierające przełączniki trzcinowe na płytki drukowane (PCB) za pomocą automatycznych maszyn do wybierania i miejsca.
Twoja kolejna wersja może wymagać różnych zintegrowanych obwodów i komponentów, z których wszystkie zadebiutowały w ciągu ostatnich kilku lat, ale nie zapomnij o skromnym przełączniku trzciny. Wypełnia podstawowe zadanie przełączania w genialnie prosty sposób. Po ponad 80 latach użytkowania i rozwoju możesz polegać na sprawdzeniu i prawdziwym projekcie Reed Switch, aby działać konsekwentnie.
Czas postu: 22-2024