As jy 'n moderne fabriek besoek en die verstommende elektronika in 'n monteersel aan die werk sien, sal jy 'n verskeidenheid sensors sien. Die meeste van hierdie sensors het aparte drade vir positiewe spanningsvoorsiening, grond en sein. Deur krag toe te pas, kan 'n sensor sy werk doen, of dit nou die teenwoordigheid van ferromagnetiese metale naby waarneem of 'n ligstraal uitstuur as deel van die fasiliteit se sekuriteitstelsel. Die nederige meganiese skakelaars wat hierdie sensors aktiveer, soos die rietskakelaar, benodig slegs twee drade om hul werk te doen. Hierdie skakelaars aktiveer deur magnetiese velde te gebruik.
Wat is 'n rietskakelaar?
Die rietskakelaar is in 1936 gebore. Dit was die breinkind van WB Ellwood by Bell Telephone Laboratories, en dit het sy patent in 1941 verdien. Die skakelaar lyk soos 'n klein glaskapsule met elektriese leidings wat uit elke punt steek.
Hoe werk 'n rietskakelaar?
Die skakelmeganisme bestaan uit twee ferromagnetiese lemme, geskei deur slegs 'n paar mikron. Wanneer 'n magneet hierdie lemme nader, trek die twee lemme na mekaar toe. Sodra die lemme aan mekaar raak, sluit hulle die normaal oop (NO) kontakte, wat elektrisiteit toelaat om te vloei. Sommige rietskakelaars bevat ook 'n nie-ferromagnetiese kontak, wat 'n normaal geslote (NC) uitset vorm. 'n Naderende magneet sal die kontak ontkoppel en van die skakelkontak wegtrek.
Kontakte word van 'n verskeidenheid metale vervaardig, insluitend wolfram en rodium. Sommige variëteite gebruik selfs kwik, wat in die korrekte oriëntasie gehou moet word om korrek te skakel. 'n Glasomhulsel gevul met inerte gas - gewoonlik stikstof - verseël die kontakte teen 'n interne druk onder een atmosfeer. Verseëling isoleer die kontakte, wat korrosie en enige vonke wat as gevolg van kontakbeweging kan ontstaan, voorkom.
Reed Switch Toepassings in die Regte Wêreld
Jy sal sensors in alledaagse items soos motors en wasmasjiene vind, maar een van die mees prominente plekke waar hierdie skakelaars/sensors werk, is in inbraakalarms. Trouens, alarms is 'n byna perfekte toepassing vir hierdie tegnologie. 'n Beweegbare venster of deur huisves 'n magneet, en die sensor is op die basis en gee 'n sein deur totdat die magneet verwyder word. Met die venster oop – of as iemand die draad sny – sal 'n alarm afgaan.
Alhoewel inbraakalarms 'n uitstekende gebruik vir rietskakelaars is, kan hierdie toestelle selfs kleiner wees. 'n Geminiaturiseerde skakelaar sal binne ingeslikte mediese toestelle, bekend as PillCams, pas. Sodra die pasiënt die klein sonde insluk, kan die dokter dit aktiveer met 'n magneet buite die liggaam. Hierdie vertraging bespaar krag totdat die sonde korrek geplaas is, wat beteken dat ingeboude batterye selfs kleiner kan wees, 'n kritieke kenmerk in iets wat ontwerp is om deur 'n mens se spysverteringskanaal te beweeg. Benewens die klein grootte, illustreer hierdie toepassing ook hoe sensitief hulle kan wees, aangesien hierdie sensors 'n magnetiese veld deur menslike vlees kan optel.
Reed-skakelaars benodig nie 'n permanente magneet om hulle te aktiveer nie; 'n elektromagneet-relais kan hulle aanskakel. Aangesien Bell Labs aanvanklik hierdie skakelaars ontwikkel het, is dit geen verrassing dat die telefoonbedryf riet-relais vir beheer- en geheuefunksies gebruik het totdat alles in die 1990's digitaal geword het nie. Hierdie tipe relais vorm nie meer die ruggraat van ons kommunikasiestelsel nie, maar hulle is steeds algemeen in baie ander toepassings vandag.
Voordele van Reed-relais
Die Hall-effeksensor is 'n vastetoestandtoestel wat magnetiese velde kan opspoor, en dit is een alternatief vir die rietskakelaar. Hall-effekte is beslis geskik vir sommige toepassings, maar rietskakelaars beskik oor beter elektriese isolasie as hul vastetoestand-eweknie, en hulle ondervind minder elektriese weerstand as gevolg van geslote kontakte. Daarbenewens kan rietskakelaars met 'n verskeidenheid spannings, laste en frekwensies werk, aangesien die skakelaar eenvoudig as 'n gekoppelde of ontkoppelde draad funksioneer. Alternatiewelik sal jy ondersteunende stroombane benodig om Hall-sensors in staat te stel om hul werk te doen.
Reed-skakelaars beskik oor ongelooflik hoë betroubaarheid vir 'n meganiese skakelaar, en hulle kan vir miljarde siklusse funksioneer voordat hulle faal. Boonop, as gevolg van hul verseëlde konstruksie, kan hulle in plofbare omgewings werk waar 'n vonk moontlik rampspoedige gevolge kan hê. Reed-skakelaars is dalk 'n ouer tegnologie, maar hulle is ver van verouderd. Jy kan pakkette wat reed-skakelaars bevat op gedrukte stroombaanborde (PCB's) toepas deur outomatiese optel-en-plaas-masjinerie te gebruik.
Jou volgende bouwerk mag dalk 'n verskeidenheid geïntegreerde stroombane en komponente vereis, wat almal in die afgelope paar jaar bekendgestel is, maar moenie die nederige rietskakelaar vergeet nie. Dit voltooi sy basiese skakeltaak op 'n briljant eenvoudige manier. Na meer as 80 jaar se gebruik en ontwikkeling kan jy staatmaak op die rietskakelaar se beproefde ontwerp om konsekwent te werk.
Plasingstyd: 22 Apr-2024