As jy 'n moderne fabriek besoek en die wonderlike elektronika aan die werk in 'n monteersel sien, sal jy 'n verskeidenheid sensors op die skerm sien. Die meeste van hierdie sensors het aparte drade vir positiewe spanningstoevoer, grond en sein. Die toepassing van krag laat 'n sensor toe om sy werk te 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, het net twee drade nodig om hul werk te doen. Hierdie skakelaars aktiveer met behulp van magnetiese velde.
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 aan elke kant uitsteek.
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 dit aanraak, sluit die lemme die normaal oop (NO) kontakte, sodat elektrisiteit kan vloei. Sommige rietskakelaars bevat ook 'n nie-ferromagnetiese kontak, wat 'n normaal geslote (NC) uitset vorm. 'n Naderende magneet sal die kontak ontkoppel en wegtrek van die skakelkontak.
Kontakte is gemaak van 'n verskeidenheid metale, insluitend wolfram en rodium. Sommige variëteite gebruik selfs kwik, wat in die regte oriëntasie gehou moet word om korrek oor te skakel. 'n Glasomhulsel gevul met inerte gas - gewoonlik stikstof - verseël die kontakte teen 'n interne druk onder een atmosfeer. Seëling isoleer die kontakte, wat korrosie en enige vonke wat uit kontakbeweging mag voortspruit voorkom.
Rietskakelaartoepassings in die regte wêreld
Jy sal sensors in alledaagse items soos motors en wasmasjiene vind, maar een van die mees prominente plekke wat hierdie skakelaar/sensors werk, is in diefwering. Trouens, alarms is 'n byna perfekte toepassing vir hierdie tegnologie. 'n Verskuifbare venster of deur huisves 'n magneet, en die sensor is op die basis geleë 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 diefwering 'n uitstekende gebruik vir rietskakelaars is, kan hierdie toestelle selfs kleiner wees. 'n Geminiaturiseerde skakelaar sal binne ingeneemde mediese toestelle, bekend as PillCams, pas. Sodra die pasiënt die klein sonde ingesluk het, kan die dokter dit aktiveer met 'n magneet buite die liggaam. Hierdie vertraging bespaar krag totdat die sonde korrek geplaas is, wat beteken dat batterye aan boord selfs kleiner kan wees, 'n kritieke kenmerk in iets wat ontwerp is om deur 'n mens se spysverteringskanaal te reis. Behalwe vir sy klein grootte, illustreer hierdie toepassing ook hoe sensitief hulle kan wees, aangesien hierdie sensors 'n magnetiese veld deur menslike vlees kan opvang.
Rietskakelaars het nie 'n permanente magneet nodig 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 rietrelais vir beheer- en geheuefunksies gebruik het totdat alles in die 1990's digitaal geword het nie. Hierdie tipe aflos vorm nie meer die ruggraat van ons kommunikasiestelsel nie, maar hulle is vandag nog algemeen in baie ander toepassings.
Voordele van Reed Relais
Die Hall-effeksensor is 'n vastestoftoestel 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 uitstekende elektriese isolasie as hul soliede-toestand eweknie, en hulle ondervind minder elektriese weerstand as gevolg van geslote kontakte. Boonop kan rietskakelaars met 'n verskeidenheid spannings, vragte en frekwensies werk, aangesien die skakelaar bloot as 'n gekoppelde of ontkoppelde draad funksioneer. Alternatiewelik sal jy ondersteunende stroombane nodig hê om Hall-sensors in staat te stel om hul werk te doen.
Rietskakelaars het ongelooflike hoë betroubaarheid vir 'n meganiese skakelaar, en hulle kan vir miljarde siklusse funksioneer voordat dit misluk. As gevolg van hul verseëlde konstruksie, kan hulle ook in plofbare omgewings werk waar 'n vonk moontlik rampspoedige resultate kan hê. Rietskakelaars is dalk 'n ouer tegnologie, maar hulle is nog lank nie verouderd nie. Jy kan pakkette wat rietskakelaars bevat op gedrukte stroombaanborde (PCB's) toepas deur outomatiese kies-en-plaas-masjinerie te gebruik.
Jou volgende bou vereis dalk 'n verskeidenheid geïntegreerde stroombane en komponente, wat almal in die laaste paar jaar debuteer het, maar moenie die nederige rietskakelaar vergeet nie. Dit voltooi sy basiese skakelwerk op 'n briljante eenvoudige manier. Na meer as 80 jaar se gebruik en ontwikkeling, kan jy staatmaak op die rietskakelaar se beproefde ontwerp om konsekwent te werk.
Postyd: 22-Apr-2024