Ako posjetite modernu tvornicu i promatrate nevjerojatnu elektroniku na djelu u montažnoj ćeliji, vidjet ćete razne senzore izložene na ekranu. Većina tih senzora ima odvojene žice za napajanje pozitivnim naponom, uzemljenje i signal. Primjena napajanja omogućuje senzoru da obavlja svoj posao, bilo da se radi o promatranju prisutnosti feromagnetskih metala u blizini ili slanju svjetlosne zrake kao dio sigurnosnog sustava objekta. Skromni mehanički prekidači koji aktiviraju ove senzore, poput trskastog prekidača, trebaju samo dvije žice za obavljanje svog posla. Ovi prekidači aktiviraju se pomoću magnetskih polja.
Što je Reed prekidač?
Trska sklopka nastala je 1936. godine. Bila je to zamisao WB Ellwooda u Bell Telephone Laboratoriesu, a patent je dobio 1941. godine. Sklopka izgleda kao mala staklena kapsula s električnim vodovima koji vire na svakom kraju.
Kako radi Reed prekidač?
Preklopni mehanizam sastoji se od dvije feromagnetske lopatice, razdvojene samo nekoliko mikrona. Kada se magnet približi tim lopaticama, dvije lopatice se povlače jedna prema drugoj. Nakon dodira, lopatice zatvaraju normalno otvorene (NO) kontakte, omogućujući protok električne energije. Neke trskaste sklopke također sadrže neferomagnetski kontakt, koji formira normalno zatvoreni (NC) izlaz. Približavajući se magnet će isključiti kontakt i odvojiti se od preklopnog kontakta.
Kontakti su izrađeni od raznih metala, uključujući volfram i rodij. Neke varijante čak koriste živu, koja se mora držati u pravilnoj orijentaciji kako bi se ispravno prebacivala. Staklena ovojnica ispunjena inertnim plinom - obično dušikom - zatvara kontakte pod unutarnjim tlakom od jedne atmosfere. Brtvljenje izolira kontakte, što sprječava koroziju i iskre koje mogu nastati zbog pomicanja kontakta.
Primjena Reed prekidača u stvarnom svijetu
Senzore ćete pronaći u svakodnevnim predmetima poput automobila i perilica rublja, ali jedno od najistaknutijih mjesta gdje ovi prekidači/senzori djeluju su protuprovalni alarmi. Zapravo, alarmi su gotovo savršena primjena za ovu tehnologiju. Pokretni prozor ili vrata sadrže magnet, a senzor se nalazi na podnožju, propuštajući signal dok se magnet ne ukloni. S otvorenim prozorom - ili ako netko prereže žicu - oglasit će se alarm.
Iako su protuprovalni alarmi izvrsna upotreba trstičnih prekidača, ovi uređaji mogu biti još manji. Minijaturizirani prekidač stane unutar progutanih medicinskih uređaja poznatih kao PillCams. Nakon što pacijent proguta sićušnu sondu, liječnik je može aktivirati pomoću magneta izvan tijela. Ovo odgađanje štedi energiju dok se sonda ne postavi ispravno, što znači da ugrađene baterije mogu biti još manje, što je ključna značajka kod nečega što je dizajnirano za putovanje kroz ljudski probavni trakt. Osim male veličine, ova primjena također ilustrira koliko osjetljivi mogu biti, jer ovi senzori mogu detektirati magnetsko polje kroz ljudsko meso.
Reed sklopke ne zahtijevaju permanentni magnet za aktiviranje; može ih uključiti elektromagnetski relej. Budući da je Bell Labs izvorno razvio ove sklopke, ne čudi da je telefonska industrija koristila reed releje za upravljačke i memorijske funkcije sve dok sve nije postalo digitalno 1990-ih. Ova vrsta releja više ne čini okosnicu našeg komunikacijskog sustava, ali su i danas uobičajene u mnogim drugim primjenama.
Prednosti Reed releja
Hallov senzor je uređaj u čvrstom stanju koji može detektirati magnetska polja i jedna je od alternativa trskastom prekidaču. Hallovi efekti su svakako prikladni za neke primjene, ali trskasti prekidači imaju superiorniju električnu izolaciju u odnosu na svoje čvrste kolege i suočavaju se s manjim električnim otporom zbog zatvorenih kontakata. Osim toga, trskasti prekidači mogu raditi s različitim naponima, opterećenjima i frekvencijama, jer prekidač funkcionira jednostavno kao spojena ili odspojena žica. Alternativno, trebat će vam pomoćni sklopovi kako bi Hallovi senzori mogli obavljati svoj posao.
Reed sklopke imaju nevjerojatno visoku pouzdanost za mehaničku sklopku i mogu funkcionirati milijarde ciklusa prije nego što zakažu. Osim toga, zbog svoje zatvorene konstrukcije, mogu raditi u eksplozivnim okruženjima gdje iskra može imati katastrofalne posljedice. Reed sklopke možda jesu starija tehnologija, ali daleko su od zastarjele. Kućišta koja sadrže reed sklopke možete primijeniti na tiskane ploče (PCB) pomoću automatiziranih strojeva za odabir i postavljanje.
Vaša sljedeća konstrukcija može zahtijevati razne integrirane krugove i komponente, a sve su se pojavile u posljednjih nekoliko godina, ali ne zaboravite skromni reed prekidač. Svoj osnovni posao prebacivanja obavlja na briljantno jednostavan način. Nakon više od 80 godina korištenja i razvoja, možete se osloniti na provjereni dizajn reed prekidača koji će dosljedno raditi.
Vrijeme objave: 22. travnja 2024.