Mi az a nádkapcsoló és hogyan működik?

Ha meglátogat egy modern gyárat, és megfigyeli a csodálatos elektronikát egy összeszerelő cellában, akkor számos érzékelőt láthat a kijelzőn. Ezen érzékelők többsége külön vezetékekkel rendelkezik a pozitív feszültség -ellátáshoz, a föld és a jelhez. Az energiafelhasználás lehetővé teszi az érzékelő munkájának elvégzését, függetlenül attól, hogy megfigyeli -e a közeli ferromágneses fémek jelenlétét, vagy a létesítmény biztonsági rendszerének részeként egy fényszórót küld. Az alázatos mechanikus kapcsolók, amelyek kiváltják ezeket az érzékelőket, mint például a nádkapcsoló, csak két vezetékre van szükségük a munkájuk elvégzéséhez. Ezek a kapcsolók mágneses mezőkkel aktiválódnak.

Mi az a nádkapcsoló?

A nádkapcsoló 1936 -ban született. A WB Ellwood agyalapja volt a Bell Telephone Laboratories -ban, és 1941 -ben megszerezte szabadalmát. A kapcsoló úgy néz ki, mint egy kis üvegkapszula, amelynek elektromos vezetékei mindkét végéből kiszivárognak.

Hogyan működik a nádkapcsoló?

A kapcsolási mechanizmus két ferromágneses pengéből áll, amelyeket csak néhány mikron választ el elválasztva. Amikor egy mágnes megközelíti ezeket a pengéket, a két penge egymás felé húzódik. Megérintés után a pengék bezárják a normál nyitott (NO) érintkezőket, lehetővé téve az áram áramlását. Egyes nádkapcsolók nem fertromágneses érintkezőt is tartalmaznak, amely általában zárt (NC) kimenetet képez. Egy közeledő mágnes leválasztja az érintkezőt, és elhúzza a kapcsoló érintkezését.

Az érintkezők különféle fémekből készülnek, beleértve a volfrámot és a ródiumot. Egyes fajták még a higanyt is használják, amelyeket a megfelelő irányban kell tartani a megfelelő irányban. Egy üveg boríték, amely inert gázzal tele van - egyértelműen nitrogén - egy légkörben belső nyomáson zárja le az érintkezéseket. A tömítés elkülöníti az érintkezőket, amelyek megakadályozzák a korróziót és az érintkezési mozgásból származó szikrákat.

Reed Switch alkalmazások a való világban

Az érzékelőket a mindennapi tárgyakban, például autókban és mosógépekben találja meg, de a kapcsolók/érzékelők egyik legszembetűnőbb helye a betörési riasztásokban található. Valójában a riasztások szinte tökéletes alkalmazás ehhez a technológiához. A mozgatható ablak vagy ajtó mágneset tartalmaz, és az érzékelő az alapon helyezkedik el, és a mágnes eltávolításáig egy jelet továbbad. Ha az ablak nyitva van - vagy ha valaki levágja a vezetéket, egy riasztás hangzik.

Noha a betörési riasztások kiválóan használják a nádkapcsolókat, ezek az eszközök még kisebbek lehetnek. Egy miniatürizált kapcsoló belefér a lenyelett orvostechnikai eszközökbe, amelyeket PillCams néven ismert. Miután a beteg lenyeli az apró szondát, az orvos a testen kívüli mágnes segítségével aktiválhatja. Ez a késleltetés megóvja az energiát, amíg a szonda helyesen nem kerül, ami azt jelenti, hogy a fedélzeti akkumulátorok még kisebbek lehetnek, ez egy kritikus jellemző valamiben, amelyet úgy terveztek, hogy az emberi emésztőrendszeren áthaladjon. Kisméretén kívül ez az alkalmazás azt is szemlélteti, hogy mennyire érzékenyek lehetnek, mivel ezek az érzékelők mágneses mezőt tudnak felvenni az emberi testön keresztül.

A nádkapcsolóknak nincs szükség állandó mágnesre a cselekvéshez; Egy elektromágneses relé bekapcsolhatja őket. Mivel a Bell Labs kezdetben ezeket a kapcsolókat fejlesztette ki, nem meglepő, hogy a telefonipar ned -reléket használt a vezérléshez és a memóriafunkciókhoz, amíg az 1990 -es években minden digitális nem lett. Az ilyen típusú relé már nem képezi a kommunikációs rendszerünk gerincét, ám ezek még sok más alkalmazásban is gyakoriak.

A nád relék előnyei

A Hall Effect Sensor egy szilárdtestű eszköz, amely képes felismerni a mágneses mezőket, és ez a nádkapcsoló egyik alternatívája. A Hall-effektusok minden bizonnyal megfelelnek egyes alkalmazásokhoz, de a nádkapcsolók kiváló elektromos elszigeteltséggel rendelkeznek a szilárdtest-párjukhoz, és a zárt érintkezők miatt kevesebb elektromos ellenállással kell szembenézniük. Ezenkívül a nád kapcsolók különféle feszültségekkel, terhelésekkel és frekvenciákkal működhetnek, mivel a kapcsoló egyszerűen csatlakoztatott vagy leválasztott huzalként működik. Alternatív megoldásként szükség lesz arra, hogy támogassa az áramkört, hogy lehetővé tegye a Hall érzékelők munkájának elvégzését.

A nádkapcsolók hihetetlenül nagy megbízhatóságot mutatnak a mechanikus kapcsolóknál, és a meghibásodás előtt milliárd ciklusonként képesek működni. Ezenkívül lezárt felépítésük miatt robbanásveszélyes környezetben is működhetnek, ahol egy szikra potenciálisan katasztrofális eredményekkel járhat. A nádkapcsolók lehetnek egy régebbi technológia, ám ezek messze nem elavultak. A nádkapcsolókat tartalmazó csomagokat alkalmazhatja a nyomtatott áramköri táblákra (PCB) automatizált pick-and-pace gépek segítségével.

A következő felépítésed különféle integrált áramköröket és összetevőket igényelhet, amelyek mindegyike az elmúlt néhány évben debütált, de ne felejtse el az alázatos nádkapcsolót. Ragyogóan egyszerű módon fejezi be az alapvető váltási munkáját. Több mint 80 éves használat és fejlesztés után támaszkodhat a Reed Switch kipróbált és igazi kialakítására, hogy következetesen működjön.