Si visiteu una fàbrica moderna i observeu la sorprenent electrònica que treballa en una cel·la de muntatge, veureu una gran varietat de sensors que es mostren. La majoria d’aquests sensors tenen cables separats per al subministrament de tensió positiu, el terra i el senyal. L’aplicació de potència permet a un sensor fer la seva feina, ja sigui que observa la presència de metalls ferromagnètics a prop o envia un feix de llum com a part del sistema de seguretat de la instal·lació. Els humils interruptors mecànics que desencadenen aquests sensors, com l’interruptor de canya, només necessiten dos cables per fer la seva feina. Aquests interruptors s’activen mitjançant camps magnètics.
Què és un commutador de canya?
El Reed Switch va néixer el 1936. Va ser el cervell de WB Ellwood a Bell Telephone Laboratories, i va guanyar la seva patent el 1941. L'interruptor sembla una petita càpsula de vidre amb cables elèctrics que surten de cada extrem.
Com funciona un commutador de canya?
El mecanisme de commutació està format per dues fulles ferromagnètiques, separades només per uns quants micres. Quan un imant s’acosta a aquestes fulles, les dues fulles s’estrenen les unes a les altres. Un cop tocat, les fulles tanquen els contactes normalment oberts (NO), permetent que l’electricitat flueixi. Alguns interruptors de canyes també contenen un contacte no ferromagnètic, que forma una sortida normalment tancada (NC). Un imant que s’acosta desconnectarà el contacte i s’allunyarà del contacte de commutació.
Els contactes es construeixen a partir de diversos metalls, inclosos el tungstè i el rodi. Algunes varietats fins i tot utilitzen mercuri, que s’han de mantenir en l’orientació adequada per canviar correctament. Un sobre de vidre ple de gas inert, com a nitrogen, segella els contactes a una pressió interna sota una atmosfera. El segellat aïlla els contactes, que impedeix la corrosió i qualsevol espurna que pugui derivar del moviment de contacte.
Reed Switch Applications al món real
Trobareu sensors en articles quotidians com els cotxes i les rentadores, però un dels llocs més destacats que funcionen els interruptors/sensors és en alarmes de robatori. De fet, les alarmes són una aplicació gairebé perfecta per a aquesta tecnologia. Una finestra o una porta mòbil allotja un imant i el sensor resideix a la base, passant un senyal fins a la retirada de l’imant. Amb la finestra oberta, o si algú talla el filferro, una alarma sonarà.
Si bé les alarmes de robatori són un ús excel·lent per als interruptors de canya, aquests dispositius poden ser encara més petits. Un interruptor miniaturitzat s’adaptarà a l’interior de dispositius mèdics ingerits coneguts com a pillcams. Una vegada que el pacient s’empassa la petita sonda, el metge pot activar -la mitjançant un imant fora del cos. Aquest retard conserva la potència fins que la sonda es col·loca correctament, cosa que significa que les bateries a bord poden ser encara més petites, una característica crítica en alguna cosa que està dissenyada per viatjar a través del tracte digestiu d’un humà. A més de la seva mida petita, aquesta aplicació també il·lustra el sensible que poden ser, ja que aquests sensors poden recollir un camp magnètic a través de la carn humana.
Els commutadors de canyes no requereixen un imant permanent per actuar -los; Un relé electromagnet pot activar -los. Atès que Bell Labs va desenvolupar inicialment aquests interruptors, no és d'estranyar que la indústria telefònica utilitzés Reed Relays per al control i les funcions de memòria fins que tot va sortir digital a la dècada de 1990. Aquest tipus de relé ja no forma la columna vertebral del nostre sistema de comunicació, però encara són habituals en moltes altres aplicacions actuals.
Avantatges dels Reed Reeds
El sensor d’efecte Hall és un dispositiu d’estat sòlid que pot detectar camps magnètics i és una alternativa al commutador de canya. Els efectes de la sala són certament adequats per a algunes aplicacions, però els interruptors de canyes presenten un aïllament elèctric superior al seu homòleg d’estat sòlid i s’enfronten a menys resistència elèctrica a causa de contactes tancats. A més, els interruptors de canya poden funcionar amb diverses tensions, càrregues i freqüències, ja que el commutador funciona simplement com un fil connectat o desconnectat. De forma alternativa, necessitareu circuits de suport per permetre als sensors de Hall fer la seva feina.
Els interruptors de Reed presenten una fiabilitat increïblement alta per a un interruptor mecànic i poden funcionar per a milers de milions de cicles abans de fallar. A més, a causa de la seva construcció segellada, poden operar en entorns explosius on una espurna podria tenir resultats desastrosos. Els commutadors de Reed poden ser una tecnologia més antiga, però estan lluny de ser obsolets. Podeu aplicar paquets que contenen commutadors de canya a les plaques de circuit impreses (PCB) mitjançant maquinària automatitzada de recollida i lloc.
La vostra propera creació pot demanar diversos circuits i components integrats, tots els que van debutar en els darrers anys, però no oblideu l’humil commutador de canya. Completa el seu treball bàsic de commutació d’una manera brillantment senzilla. Després de més de 80 anys d’ús i desenvolupament, podeu confiar en el disseny provat i veritable del Switch de Reed per funcionar de manera coherent.
Hora de publicació: 22 d'abril-2024