Ako posjetite modernu fabriku i posmatrate nevjerovatnu elektroniku na djelu u montažnoj ćeliji, vidjet ćete razne senzore izložene na ekranu. Većina ovih senzora ima odvojene žice za napajanje pozitivnim naponom, uzemljenje i signal. Primjena napajanja omogućava senzoru da obavlja svoj posao, bilo da se radi o posmatranju prisustva feromagnetnih metala u blizini ili slanju svjetlosnog snopa kao dio sigurnosnog sistema objekta. Skromni mehanički prekidači koji aktiviraju ove senzore, poput trskastog prekidača, trebaju samo dvije žice da bi obavljali svoj posao. Ovi prekidači se aktiviraju pomoću magnetnih polja.
Šta je Reed prekidač?
Trskasti prekidač nastao je 1936. godine. Bio je to izum WB Ellwooda u Bell Telephone Laboratories, a patent je dobio 1941. godine. Prekidač izgleda kao mala staklena kapsula s električnim vodovima koji vire na svakom kraju.
Kako funkcioniše Reed prekidač?
Prekidački mehanizam se sastoji od dvije feromagnetne lopatice, razdvojene samo nekoliko mikrona. Kada se magnet približi ovim lopaticama, dvije lopatice se povlače jedna prema drugoj. Nakon dodira, lopatice zatvaraju normalno otvorene (NO) kontakte, omogućavajući protok električne energije. Neki reed prekidači također sadrže neferomagnetni kontakt, koji formira normalno zatvoreni (NC) izlaz. Približavajući se magnet će isključiti kontakt i odvojiti se od prekidačkog kontakta.
Kontakti su napravljeni od raznih metala, uključujući volfram i rodij. Neke varijante čak koriste živu, koja se mora držati u pravilnoj orijentaciji da bi se ispravno prebacivala. Staklena omotač ispunjena inertnim plinom - obično dušikom - zatvara kontakte pod unutrašnjim pritiskom od jedne atmosfere. Zaptivanje izoluje kontakte, što sprječava koroziju i bilo kakve iskre koje mogu nastati usljed pomicanja kontakta.
Primjena Reed prekidača u stvarnom svijetu
Senzore ćete naći u svakodnevnim predmetima poput automobila i mašina za pranje veša, ali jedno od najistaknutijih mjesta gdje ovi prekidači/senzori rade su protuprovalni alarmi. U stvari, alarmi su gotovo savršena primjena za ovu tehnologiju. Pokretni prozor ili vrata sadrže magnet, a senzor se nalazi na podnožju, propuštajući signal sve dok se magnet ne ukloni. Kada je prozor otvoren - ili ako neko presiječe žicu - oglasit će se alarm.
Iako su protuprovalni alarmi odlična upotreba za trskaste prekidače, ovi uređaji mogu biti i manji. Minijaturizirani prekidač će stati unutar progutanih medicinskih uređaja poznatih kao PillCams. Nakon što pacijent proguta sićušnu sondu, doktor je može aktivirati pomoću magneta izvan tijela. Ovo kašnjenje štedi energiju dok se sonda ne postavi ispravno, što znači da ugrađene baterije mogu biti još manje, što je ključna karakteristika kod nečega što je dizajnirano za putovanje kroz ljudski probavni trakt. Osim male veličine, ova primjena također ilustruje koliko osjetljivi mogu biti, jer ovi senzori mogu detektovati magnetsko polje kroz ljudsko meso.
Reed prekidači ne zahtijevaju permanentni magnet za aktiviranje; elektromagnetni relej ih može uključiti. Budući da je Bell Labs prvobitno razvio ove prekidače, ne čudi da je telefonska industrija koristila reed releje za kontrolne i memorijske funkcije sve dok sve nije postalo digitalno 1990-ih. Ova vrsta releja više ne čini okosnicu našeg komunikacijskog sistema, ali su i danas uobičajeni u mnogim drugim primjenama.
Prednosti Reed releja
Hallov efektni senzor je uređaj u čvrstom stanju koji može detektovati magnetna polja i predstavlja jednu alternativu reed prekidaču. Hallovi efekti su svakako prikladni za neke primjene, ali reed prekidači imaju superiorniju električnu izolaciju u odnosu na svoje poluprovodničke kolege i suočavaju se s manjim električnim otporom zbog zatvorenih kontakata. Osim toga, reed prekidači mogu raditi s različitim naponima, opterećenjima i frekvencijama, jer prekidač funkcionira jednostavno kao povezana ili nepovezana žica. Alternativno, trebat će vam pomoćni sklopovi kako bi Hallovi senzori mogli obavljati svoj posao.
Reed prekidači imaju nevjerovatno visoku pouzdanost za mehanički prekidač i mogu funkcionirati milijarde ciklusa prije nego što otkažu. Osim toga, zbog svoje zatvorene konstrukcije, mogu raditi u eksplozivnim okruženjima gdje bi iskra potencijalno mogla imati katastrofalne posljedice. Reed prekidači možda jesu starija tehnologija, ali su daleko od zastarjele. Kućišta koja sadrže reed prekidače možete primijeniti na štampane ploče (PCB) pomoću automatiziranih mašina za "pick-and-place".
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. On obavlja svoj osnovni posao prebacivanja na briljantno jednostavan način. Nakon više od 80 godina upotrebe i razvoja, možete se osloniti na provjereni dizajn reed prekidača koji će raditi dosljedno.
Vrijeme objave: 22. april 2024.