Če obiščete sodobno tovarno in opazujete neverjetno elektroniko pri delu v montažni celici, boste na ogled videli različne senzorje. Večina teh senzorjev ima ločene žice za pozitivno napajalno napajanje, ozemljitev in signal. Uporaba moči omogoča senzorju, da opravlja svoje delo, ne glede na to, ali to opazuje prisotnost feromagnetnih kovin v bližini ali pošilja svetlobno žarek kot del varnostnega sistema objekta. Skromna mehanska stikala, ki sprožijo te senzorje, kot je trstično stikalo, potrebujejo le dve žici, da opravljajo svoje delo. Ta stikala se aktivirajo z magnetnimi polji.
Kaj je trstično stikalo?
Reed Switch se je rodil leta 1936. To je bila zamisel WB Ellwooda v Bell Telefonu Laboratories, svoj patent pa si je prislužil leta 1941. Stikalo je videti kot majhna steklena kapsula z električnimi vodniki, ki se z vsakega konca pokukajo.
Kako deluje trstično stikalo?
Mehanizem preklopa je sestavljen iz dveh feromagnetnih rezil, ločenih le z nekaj mikronov. Ko se magnet približa te rezila, se obe rezili potegneta drug proti drugemu. Ko se dotikajo, rezila zaprejo običajno odprte (NO) stike, kar omogoča, da električna energija teče. Nekatera trstična stikala vsebujejo tudi neferromagnetni stik, ki tvori normalno zaprt (NC) izhod. Približajoč se magnet bo odklopil stik in se potegnil stran od stikalnega stika.
Stiki so zgrajeni iz različnih kovin, vključno z volframo in rodijem. Nekatere sorte celo uporabljajo živo srebro, ki ga je treba hraniti v pravilni orientaciji, da pravilno preklopite. Steklena ovojnica, napolnjena z inertnim plinom - verjetno dušik - zatesni stike na notranjem tlaku v enem ozračju. Tesnjenje izolira stike, kar preprečuje korozijo in vse iskre, ki bi lahko bile posledica kontaktnega gibanja.
Reed stikalne aplikacije v resničnem svetu
Našli boste senzorje v vsakdanjih predmetih, kot so avtomobili in pralni stroji, vendar je eno najvidnejših mest, ki jih ta stikala/senzorji delujejo, v alarmih v vlomi. Pravzaprav so alarmi skoraj popolna aplikacija za to tehnologijo. V premičnem oknu ali vratih je magnet, senzor pa na dnu prebiva in prehaja signal, dokler ne odstrani magneta. Z odprto okno - ali če nekdo razreže žico - se bo oglasil alarm.
Medtem ko so vlomilni alarmi odlična uporaba za trstične stikala, so te naprave lahko še manjše. Miniaturizirano stikalo se bo prilegalo v zaupne medicinske pripomočke, znane kot tablete. Ko pacient pogoltne drobno sondo, jo lahko zdravnik aktivira z magnetom zunaj telesa. Ta zamuda ohranja moč, dokler se sonda ne postavi pravilno, kar pomeni, da so na krovu baterij lahko še manjše, kar je kritična lastnost nečesa, kar je zasnovano za potovanje skozi človeški prebavni trakt. Poleg majhne velikosti ta aplikacija ponazarja tudi, kako občutljivi so lahko, saj lahko ti senzorji po človeškem mesu poberejo magnetno polje.
Reed stikala ne potrebujejo stalnega magneta, da bi jih sprožili; Elektromagnetski rele jih lahko vklopi. Ker je Bell Labs sprva razvil ta stikala, ne preseneča, da je telefonska industrija uporabila trstične releje za nadzor in pomnilniške funkcije, dokler v devetdesetih letih ni šlo digitalno. Ta vrsta releja ne tvori več hrbtenice našega komunikacijskega sistema, vendar so še danes pogosta v mnogih drugih aplikacijah.
Prednosti trstičnih relejev
Senzor Hall Effect je naprava v trdnem stanju, ki lahko zazna magnetna polja, in je ena alternativa trstičnemu stikalu. Hall učinki so vsekakor primerni za nekatere aplikacije, vendar trstična stikala odlikujejo vrhunsko električno izolacijo do svojega trdnega stanja in se zaradi zaprtih stikov soočajo z manj električne odpornosti. Poleg tega lahko trstična stikala delujejo z različnimi napetostmi, obremenitvami in frekvencami, saj stikalo deluje preprosto kot povezana ali odklopljena žica. Druga možnost je, da boste potrebovali podporno vezje, da boste lahko Hall Sensors opravljali svoje delo.
Reed stikala odlikujejo neverjetno visoko zanesljivost za mehansko stikalo in lahko delujejo za milijarde ciklov, preden ne uspejo. Poleg tega lahko zaradi svoje zaprte konstrukcije delujejo v eksplozivnih okoljih, kjer bi lahko iskra imela katastrofalne rezultate. Reed stikala so lahko starejša tehnologija, vendar še zdaleč niso zastarela. Na tiskane vezje (PCB) lahko uporabite pakete, ki vsebujejo trstične stikala s pomočjo avtomatiziranih strojev za nabiranje in mesto.
Vaša naslednja zgradba lahko zahteva različna integrirana vezja in komponente, ki so jih v zadnjih nekaj letih predstavili, vendar ne pozabite na skromno trstično stikalo. Svojo osnovno preklopno opravilo zaključi na sijajno preprost način. Po več kot 80 letih uporabe in razvoja se lahko zanesete na preizkušen in resnični dizajn Reed Switch, ki bo deloval dosledno.
Čas objave: APR-22-2024