Un scurt istoric al creării comutatoarelor reed
Dispozitivele de comutare sau pur și simplu contactele sunt foarte utilizate pe scară largă în diverse echipamente electrice și electronice. Pentru îmbunătățirea proprietăților operaționale, în special a duratei de viață și a fiabilității conexiunii, s-au dezvoltat contacte sigilate cu comandă magnetică numite switch-uri reed.
Un astfel de contact este aranjat după cum urmează. La miezul 3 al materialului magnetic moale, contactele 1 și 2, care sunt de asemenea realizate dintr-un material magnetic moale, sunt atașate prin garniturile de etanșare 5. Când curentul trece prin bobina 4 în miezul 3, apare un câmp magnetic și magnetează contactele 1 și 2, care sunt închise. Contactul este deschis când curentul este întrerupt prin bobină.
Magnetoupravlyaemy profesor de contact V. Kovalenkov
Figura 1. Contactul controlat magnetic al profesorului V. Kovalenkov
De fapt, a fost primul contact magnetic controlat, numai fără o teacă de etanșare. Într-o carcasă de etanșare, un astfel de contact a fost inițial plasat de către inginerul american W.B. Ellwood abia în 1936. În anii șaptezeci ai secolului trecut, comutatoarele stufoase au ajuns la o dezvoltare maximă și au găsit o largă aplicație în diverse dispozitive electronice.
În prezent, întrerupătoarele de trestie sunt utilizate mai puțin intens, deoarece sunt "înlocuite" senzorii Hall. Dar, în unele cazuri, întrerupătoarele de stuf au rămas fără concurență, datorită ușurinței de utilizare, izolației galvanice de la sursa de alimentare, proprietăților de contact uscate, astfel încât comutatoarele reed sunt încă folosite în diverse circuite și dispozitive.
În acele cazuri în care este necesară fiabilitatea și durabilitatea ridicată a elementului de comutare al comutatorului de trestie, acesta este pur și simplu de neînlocuit. Ca parte a comutatorului reed este inclus în proiectarea diferiților senzori, relee electromagnetice, în special comutatoare cu curent scăzut, precum și comutatoare de poziție și alte dispozitive.
La fel ca contactele obișnuite, întrerupătoarele tip reed pot fi scurtcircuitate (1 contact normal deschis), comutare (1 contact de comutare) și deschidere (1 contact normal închis). Această diviziune prin caracteristici funcționale.
Pe baza semnelor tehnologice constructive, stufurile sunt împărțite în două grupe mari: contacte uscate și contacte cu mercur. Primul soi este așa numitul stuf uscat, iar cel de-al doilea este comutatorul cu mercur. De fapt, în lucrul cu comutatoarele uscate, în comparație cu contactele obișnuite, nu există nimic special.
În comutatoarele de mercur din interiorul cutiei din sticlă ermetică, în plus față de contacte, există încă o picătură de mercur. Scopul acestei picături de mercur este udarea contactelor în timpul funcționării pentru a îmbunătăți calitatea contactului prin reducerea rezistenței tranzitorii și, în plus față de eliminarea respingerii contactelor.
O tulburare este vibrația contactelor la închidere și deschidere, care, printr-o singură operație, conduce la comutarea multiplă a semnalului transmis și în plus față de o creștere semnificativă a timpului de răspuns.
Imaginați-vă că o astfel de mișcare va fi prezentă în amplificatorul audio în timpul comutării semnalului de intrare! În cazul în care un astfel de contact de zgomot funcționează împreună cu circuite integrate digitale, este necesar să se ia măsuri pentru a suprima agitația sub formă de lanțuri RC sau flip flops.
Diverse contacte, inclusiv contactele stufoase, sunt de asemenea utilizate în circuitele moderne de microcontroler, dar în ele se vorbește de software. Aceasta reduce, de asemenea, performanța sistemului în ansamblu.
Comutatorul de reed a fost utilizat cel mai frecvent cu un grup de contact care lucrează la un scurtcircuit sau, așa cum se arată în figură, "deschis". Fiecare contact - miezul este realizat dintr-un fir elastic feromagnetic, care este aplatizat într-o formă dreptunghiulară. Pentru fabricarea miezurilor, se utilizează sârmă permalloy cu diametrul de 0,5 - 1,3 mm, în funcție de puterea comutatorului și, în consecință, de dimensiunile acestuia.
Suprafețele direct contactate sunt acoperite cu metale nobile, aur, paladiu, rodiu, argint și aliaje pe baza lor. Această acoperire nu numai că reduce rezistența tranzitorie, ci și îmbunătățește rezistența la coroziune a suprafeței de contact.
Spațiul interior al cilindrului este umplut cu un gaz inert (hidrogen, argon, azot sau un amestec al acestora) sau pur și simplu evacuat, contribuie, de asemenea, la reducerea coroziunii contactelor și la sporirea fiabilității acestora. În fabricarea miezurilor sunt aranjate în așa fel încât să rămână între ele un spațiu, de mers, de o anumită dimensiune.
Cum funcționează trestia
Pentru a declanșa funcționarea grupului de contact, este necesar să se creeze un câmp magnetic în jurul comutatorului de trestie cu suficientă tensiune. Nu este absolut important cum va fi creat acest câmp, fie pur și simplu un magnet permanent sau un electromagnet. Liniile câmpului magnetic extern magnetizează contactele interne - miezurile stufului, ca rezultat al depășirii forțelor elastice, atragerea și închiderea circuitului electric.
În această stare, contactele vor fi localizate atâta timp cât există un câmp magnetic în jurul lor cu o tensiune suficientă: este suficient să opriți electromagnetul sau să îndepărtați magnetul permanent uzual, deoarece contactele se deschid imediat. Următorul declanșator de contact va apărea când câmpul magnetic va apărea din nou. Din toate cele spuse, putem conchide că contactele realizează trei funcții simultan: elemente elastice (arcuri), circuit magnetic și contacte de conducere corespunzătoare.
Oricum diferit operează comutatorul de reed, care funcționează pentru a se deschide. Sistemul său magnetic este proiectat astfel încât atunci când câmpul magnetic este afectat, miezurile de contact sunt magnetizate cu același nume, astfel încât acestea se resping reciproc, spărgând circuitul electric.
La comutatorul basculant, unul din cele trei contacte este în mod normal normal - cel închis este realizat dintr-un metal nemagnetic și ambele sunt în mod normal contacte deschise dintr-un feromagnetic, așa cum sa menționat mai sus. Prin urmare, atunci când câmpul magnetic este aplicat comutatorului de trestie, contactele normal deschise sunt pur și simplu închise, iar închiderea nemagnetică în mod normal, se deschide în locația inițială.
Notă. Un contact normal deschis, care este deschis în absența unei acțiuni de control, în acest caz un câmp magnetic. În consecință, un contact normal închis este închis în absența unui câmp magnetic.
Desigur, un câmp magnetic este întotdeauna prezent, de exemplu, câmpul magnetic al Pământului. Și nu poți spune despre absența unui câmp magnetic deloc. Dar câmpul magnetic al Pământului pentru declanșarea comutatorului de trestie nu este suficient, astfel încât acestea pot fi neglijate și pot spune că nu există un câmp magnetic, în acest caz extern.
Trimiteți-le prietenilor: