Ak navštívite modernú továreň a sledujete úžasnú elektroniku pri práci v zostavovej cele, uvidíte na displeji rôzne senzory. Väčšina z týchto senzorov má samostatné vodiče na kladné napájanie, zem a signál. Aplikácia energie umožňuje senzora vykonávať svoju prácu, či už je to pozorovanie prítomnosti feromagnetických kovov v okolí alebo vysiela svetlo lúč v rámci bezpečnostného systému zariadenia. Pokorné mechanické spínače, ktoré spúšťajú tieto senzory, ako napríklad spínač Reed, potrebujú iba dva vodiče na vykonávanie svojich úloh. Tieto prepínače aktivujú pomocou magnetických polí.
Čo je spínač trstiny?
Spínač trstiny sa narodil v roku 1936. Bol to duchovný diel WB Ellwood v Bell Telephone Laboratories a získal svoj patent v roku 1941. Spínač vyzerá ako malá sklenená kapsula s elektrickými vodičmi, ktoré sa vyradia z každého konca.
Ako funguje prepínač Reed?
Spínací mechanizmus pozostáva z dvoch feromagnetických čepelí, oddelených iba niekoľkými mikrónmi. Keď sa magnet priblíži k týmto čepeľam, dve čepele sa ťahajú smerom k sebe. Po dotyku čepele zatvárajú normálne otvorené (nie) kontakty, čo umožňuje prúdenie elektriny. Niektoré spínače REED obsahujú tiež neferromagnetický kontakt, ktorý tvorí normálne uzavretý (NC) výstup. Blížiaci sa magnet odpojí kontakt a odtiahne od spínacieho kontaktu.
Kontakty sú skonštruované z rôznych kovov vrátane volfrámu a ródu. Niektoré odrody dokonca používajú ortuť, ktorá sa musí uchovávať v správnej orientácii, aby sa správne prepínala. Sklenená obálka naplnená inertným plynom - spoločne dusík - utesňuje kontakty pri vnútornom tlaku pod jednou atmosférou. Utesnenie izoluje kontakty, ktoré zabraňujú korózii a akékoľvek iskry, ktoré môžu vyplynúť z pohybu kontaktu.
Aplikácie Reed Switch v reálnom svete
Nájdete senzory v každodenných položkách, ako sú autá a práčky, ale jedným z najvýznamnejších miest, ktoré tieto prepínač/senzory fungujú, je v poplachoch za vlámanie. V skutočnosti sú alarmy pre túto technológiu takmer dokonalou aplikáciou. Movlé okno alebo dvere sa nachádza magnet a senzor sa nachádza na základni a prechádza signálom až do odstránenia magnetu. S otvorením okna - alebo ak niekto strihá drôt - bude znieť alarm.
Zatiaľ čo pre spínačy trstín sú vynikajúce využitie alarmov, tieto zariadenia môžu byť ešte menšie. Miniaturizovaný prepínač sa zmestí do požitých zdravotníckych pomôcok známych ako Pillcams. Akonáhle pacient prehltne malú sondu, lekár ju môže aktivovať pomocou magnetu mimo tela. Toto oneskorenie zachováva energiu, až kým sa sonda umiestni správne, čo znamená, že palubné batérie môžu byť ešte menšie, čo je kritická vlastnosť v niečom, čo je navrhnuté tak, aby prešlo tráviacim traktom človeka. Okrem svojej malej veľkosti táto aplikácia tiež ilustruje, ako citlivé môžu byť, pretože tieto senzory môžu cez ľudské mäso vyzdvihnúť magnetické pole.
Spínače trstiny nevyžadujú, aby ich ovláda permanentný magnet; Relé elektromagnetu ich môže zapnúť. Keďže Bell Labs spočiatku tieto prepínače vyvinuli, nie je žiadnym prekvapením, že telefónny priemysel využíval Reed Relays na riadenie a pamäťové funkcie, až kým sa všetko v 90. rokoch 20. storočia digitálne. Tento typ relé už nevytvára chrbticu nášho komunikačného systému, ale v mnohých ďalších aplikáciách sú stále bežné.
Výhody trstinových relé
Senzor efektu Hall je zariadenie v tuhom stave, ktoré dokáže detekovať magnetické polia, a je to jedna alternatíva k spínaču trstiny. Efekty haly sú určite vhodné pre niektoré aplikácie, ale spínače trstiny majú vynikajúcu elektrickú izoláciu ako ich náprotivok v tuhom stave a čelia menšiemu elektrickému odporu v dôsledku uzavretých kontaktov. Okrem toho môžu prepínače REED pracovať s rôznymi napätím, zaťaženiami a frekvenciami, pretože spínač funguje jednoducho ako pripojený alebo odpojený drôt. Prípadne budete potrebovať podporné obvody, aby ste umožnili senzorom haly vykonávať svoju prácu.
Reed prepínače majú neuveriteľne vysokú spoľahlivosť pre mechanický spínač a pred zlyhaním dokážu fungovať pre miliardy cyklov. Okrem toho môžu kvôli svojej zapečatenej konštrukcii fungovať vo výbušných prostrediach, kde by iskra mohla mať potenciálne katastrofálne výsledky. Spínače Reed môžu byť staršou technológiou, ale nie sú ani zďaleka zastarané. Môžete použiť balíčky obsahujúce spínačy Reed na dosky s tlačenými obvodmi (PCB) pomocou automatizovaného strojového zariadenia na výber.
Vaša ďalšia zostava môže vyžadovať rôzne integrované obvody a komponenty, ktoré všetky debutovali v posledných rokoch, ale nezabudnite na prepínač Humble Reed. Svoju základnú úlohu dokončuje brilantne jednoduchým spôsobom. Po viac ako 80 rokoch používania a vývoja sa môžete spoliehať na vyskúšaný a skutočný dizajn Reed Switch, aby ste mohli pracovať dôsledne.
Čas príspevku: 2. apríla-2024