Jei apsilankysite modernioje gamykloje ir stebėsite nuostabią elektroniką, veikiančią surinkimo celyje, pamatysite įvairių jutiklių. Dauguma šių jutiklių turi atskirus laidus teigiamai įtampai, įžeminimui ir signalui. Maitinimo tiekimas leidžia jutikliui atlikti savo darbą – ar tai būtų feromagnetinių metalų stebėjimas netoliese, ar šviesos spindulio siuntimas kaip įmonės apsaugos sistemos dalis. Paprastiems mechaniniams jungikliams, kurie įjungia šiuos jutiklius, pavyzdžiui, liežuvėliniam jungikliui, atlikti savo darbą reikia tik dviejų laidų. Šie jungikliai aktyvuojami naudojant magnetinius laukus.
Kas yra nendrinis jungiklis?
Liemeninis jungiklis gimė 1936 m. Jį sukūrė W. B. Ellwoodas iš „Bell Telephone Laboratories“, o patentas jam buvo suteiktas 1941 m. Jungiklis atrodo kaip maža stiklinė kapsulė, kurios kiekviename gale kyšo elektros laidai.
Kaip veikia nendrinis jungiklis?
Perjungimo mechanizmą sudaro dvi feromagnetinės mentės, atskirtos vos keliais mikronais. Kai prie šių menčių priartėja magnetas, jos traukiasi viena kitos link. Susilietusios mentės uždaro normaliai atvirus (NO) kontaktus, leisdamos tekėti elektrai. Kai kurie liežuvėliniai jungikliai taip pat turi neferomagnetinį kontaktą, kuris sudaro normaliai uždarą (NC) išėjimą. Artėjantis magnetas atjungs kontaktą ir atitrauks jį nuo perjungimo kontakto.
Kontaktai gaminami iš įvairių metalų, įskaitant volframą ir rodį. Kai kuriuose modeliuose netgi naudojamas gyvsidabris, kurį reikia laikyti tinkama kryptimi, kad jis tinkamai persijungtų. Stiklinis apvalkalas, pripildytas inertinių dujų – dažniausiai azoto – sandariai užsandarina kontaktus esant vidiniam slėgiui po viena atmosfera. Sandarinimas izoliuoja kontaktus, o tai apsaugo nuo korozijos ir kibirkščių, kurios gali atsirasti dėl kontakto judėjimo.
Nendrinio jungiklio taikymas realiame pasaulyje
Jutiklius rasite kasdieniuose daiktuose, tokiuose kaip automobiliai ir skalbimo mašinos, tačiau viena iš labiausiai žinomų vietų, kur veikia šie jungikliai / jutikliai, yra įsilaužimo signalizacijos. Tiesą sakant, signalizacijos yra beveik tobulas šios technologijos pritaikymas. Kilnojamajame lange ar duryse yra magnetas, o jutiklis yra ant pagrindo ir perduoda signalą, kol magnetas pašalinamas. Atidarius langą arba jei kas nors nupjauna laidą, įsijungs signalizacija.
Nors apsaugos nuo įsilaužimo signalizacijos puikiai tinka liežuvėliniams jungikliams, šie prietaisai gali būti dar mažesni. Miniatiūrinis jungiklis tilps į prarytus medicinos prietaisus, vadinamus „PillCam“. Kai pacientas praryja mažytį zondą, gydytojas gali jį aktyvuoti naudodamas magnetą, esantį už kūno ribų. Šis delsimas taupo energiją, kol zondas įstatomas teisingai, o tai reiškia, kad įmontuotos baterijos gali būti dar mažesnės – tai labai svarbi savybė įrenginyje, skirtame judėti žmogaus virškinamuoju traktu. Be mažo dydžio, šis pritaikymas taip pat iliustruoja, kokie jautrūs jie gali būti, nes šie jutikliai gali užfiksuoti magnetinį lauką per žmogaus kūną.
Nendriniams jungikliams valdyti nereikia nuolatinio magneto; juos gali įjungti elektromagnetinė relė. Kadangi šiuos jungiklius iš pradžių sukūrė „Bell Labs“, nenuostabu, kad telefonų pramonė naudojo nendrines reles valdymo ir atminties funkcijoms, kol viskas tapo skaitmenine 1990-aisiais. Šio tipo relės nebėra mūsų ryšio sistemos pagrindas, tačiau jos vis dar naudojamos daugelyje kitų sričių šiandien.
Nendrinių relių privalumai
Holo efekto jutiklis yra kietakūnis įtaisas, galintis aptikti magnetinius laukus, ir tai yra viena iš alternatyvų liežuvėliniam jungikliui. Holo efektai tikrai tinka kai kurioms reikmėms, tačiau liežuvėliniai jungikliai pasižymi geresne elektrine izoliacija, palyginti su jų kietakūniais analogais, ir jie susiduria su mažesne elektrine varža dėl uždarų kontaktų. Be to, liežuvėliniai jungikliai gali veikti su įvairiomis įtampomis, apkrovomis ir dažniais, nes jungiklis veikia tiesiog kaip prijungtas arba atjungtas laidas. Arba jums reikės pagalbinės grandinės, kad Holo jutikliai galėtų atlikti savo darbą.
Nendriniai jungikliai pasižymi neįtikėtinai dideliu mechaninių jungiklių patikimumu ir gali veikti milijardus ciklų, kol sugenda. Be to, dėl sandarios konstrukcijos jie gali veikti sprogioje aplinkoje, kur kibirkštis gali turėti pražūtingų pasekmių. Nendriniai jungikliai gali būti senesnė technologija, tačiau jie toli gražu nėra pasenę. Nendrinių jungiklių korpusus galite pritvirtinti prie spausdintinių plokščių (PCB) naudodami automatinius surinkimo ir įdėjimo mechanizmus.
Jūsų kitam modeliui gali prireikti įvairių integrinių grandynų ir komponentų, kurie visi pasirodė pastaraisiais metais, tačiau nepamirškite paprasto liežuvėlinio jungiklio. Jis atlieka savo pagrindinę perjungimo funkciją nepaprastai paprastai. Po daugiau nei 80 metų naudojimo ir kūrimo galite pasikliauti patikrinta ir patikima liežuvėlinio jungiklio konstrukcija, kuri veiks nuosekliai.
Įrašo laikas: 2024 m. balandžio 22 d.