Ако посетите модерна фабрика и наблюдавате удивителната електроника, работеща в монтажна клетка, ще видите разнообразие от сензори на дисплея. Повечето от тези сензори имат отделни проводници за захранване с положително напрежение, заземяване и сигнал. Прилагането на захранване позволява на сензора да върши работата си, независимо дали това е наблюдение на наличието на феромагнитни метали наблизо или изпращане на светлинен лъч като част от системата за сигурност на съоръжението. Скромните механични превключватели, които задействат тези сензори, като рийд превключвателя, се нуждаят само от два проводника, за да вършат работата си. Тези превключватели се активират с помощта на магнитни полета.
Какво е Рид превключвател?
Рийд превключвателят е роден през 1936 г. Той е плод на въображението на WB Ellwood от Bell Telephone Laboratories и получава патент през 1941 г. Превключвателят изглежда като малка стъклена капсула с електрически проводници, стърчащи от всеки край.
Как работи Рид превключвателят?
Превключващият механизъм се състои от две феромагнитни лопатки, разделени само на няколко микрона. Когато магнит се доближи до тези остриета, двете остриета се дърпат едно към друго. След като се докоснат, остриетата затварят нормално отворените (NO) контакти, което позволява на електричеството да тече. Някои рийд ключове също съдържат неферомагнитен контакт, който образува нормално затворен (NC) изход. Приближаващ магнит ще изключи контакта и ще се отдръпне от превключващия контакт.
Контактите са изработени от различни метали, включително волфрам и родий. Някои разновидности дори използват живак, който трябва да се поддържа в правилната ориентация, за да превключите правилно. Стъклена обвивка, пълна с инертен газ - обикновено азот - запечатва контактите при вътрешно налягане под една атмосфера. Уплътнението изолира контактите, което предотвратява корозия и всякакви искри, които могат да възникнат от движение на контакта.
Приложения на Reed Switch в реалния свят
Ще откриете сензори в предмети от ежедневието като коли и перални машини, но едно от най-известните места, където работят тези превключватели/сензори, е в алармите срещу крадец. Всъщност алармите са почти перфектно приложение за тази технология. Подвижен прозорец или врата съдържа магнит, а сензорът се намира на основата, предавайки сигнал до отстраняването на магнита. При отворен прозорец - или ако някой пререже жицата - ще прозвучи аларма.
Докато алармите за крадец са отлична употреба за рид ключове, тези устройства могат да бъдат дори по-малки. Миниатюрен превключвател ще се побере в погълнатите медицински устройства, известни като PillCams. След като пациентът погълне малката сонда, лекарят може да я активира с помощта на магнит извън тялото. Това забавяне спестява енергия, докато сондата не бъде поставена правилно, което означава, че бордовите батерии могат да бъдат дори по-малки, критична характеристика в нещо, което е проектирано да пътува през храносмилателния тракт на човека. Освен малкия си размер, това приложение също илюстрира колко чувствителни могат да бъдат те, тъй като тези сензори могат да улавят магнитно поле през човешка плът.
Рийд ключовете не изискват постоянен магнит, за да ги задействат; електромагнитно реле може да ги включи. Тъй като Bell Labs първоначално разработи тези превключватели, не е изненадващо, че телефонната индустрия използва релета за контрол и памет, докато всичко не стана цифрово през 90-те години. Този тип релета вече не представляват гръбнака на нашата комуникационна система, но те все още са често срещани в много други приложения днес.
Предимства на рид релетата
Сензорът с ефект на Хол е устройство в твърдо състояние, което може да открива магнитни полета и е една алтернатива на рийд превключвателя. Ефектите на Хол със сигурност са подходящи за някои приложения, но рийд превключвателите се отличават с превъзходна електрическа изолация в сравнение с твърдотелния си аналог и са изправени пред по-малко електрическо съпротивление поради затворени контакти. Освен това рийд ключовете могат да работят с различни напрежения, товари и честоти, тъй като превключвателят функционира просто като свързан или изключен проводник. Като алтернатива ще имате нужда от поддържаща схема, за да позволите на сензорите на Хол да вършат работата си.
Рийд превключвателите се отличават с невероятно висока надеждност за механичен превключвател и могат да функционират милиарди цикли, преди да се повредят. Освен това, поради тяхната запечатана конструкция, те могат да работят в експлозивна среда, където искра може потенциално да има катастрофални резултати. Рийд превключвателите може да са по-стара технология, но далеч не са остарели. Можете да приложите пакети, съдържащи рийд превключватели, към печатни платки (PCB) с помощта на автоматични машини за избиране и поставяне.
Следващата ви компилация може да изисква разнообразие от интегрални схеми и компоненти, всички от които дебютираха през последните няколко години, но не забравяйте скромния рийд ключ. Той изпълнява основната си работа по превключване по брилянтно прост начин. След над 80 години употреба и развитие, можете да разчитате на изпитания и истински дизайн на рийд превключвателя, за да работи последователно.
Време на публикуване: 22 април 2024 г