Se visitas unha fábrica moderna e observas a sorprendente electrónica no traballo nunha cela de montaxe, verás unha variedade de sensores que se amosan. A maioría destes sensores teñen fíos separados para a subministración de tensión positiva, o chan e o sinal. A aplicación de poder permite que un sensor faga o seu traballo, tanto se está a observar a presenza de metais ferromagnéticos nas proximidades ou enviando un feixe de luz como parte do sistema de seguridade da instalación. Os humildes interruptores mecánicos que desencadean estes sensores, como o interruptor de caña, só precisan dous fíos para facer o seu traballo. Estes interruptores activan usando campos magnéticos.
Que é un interruptor de caña?
O Reed Switch naceu en 1936. Foi o cerebro de WB Ellwood nos Bell Telephone Laboratories, e gañou a súa patente en 1941. O interruptor parece unha pequena cápsula de vidro con liderado eléctrico que saía de cada extremo.
Como funciona un interruptor de caña?
O mecanismo de conmutación está composto por dúas láminas ferromagnéticas, separadas por só algúns micras. Cando un imán se achega a estas láminas, as dúas láminas tiran unhas ás outras. Unha vez tocando, as láminas pechan os contactos normalmente abertos (non), permitindo que a electricidade flúa. Algúns interruptores de caña tamén conteñen un contacto non ferromagnético, que forma unha saída normalmente pechada (NC). Un imán que se achega desconectará o contacto e afastarase do contacto de conmutación.
Os contactos constrúense a partir de diversos metais, incluído o tungsteno e o rodio. Algunhas variedades incluso usan mercurio, que debe manterse na orientación adecuada para cambiar correctamente. Un sobre de vidro cheo de gas inerte -nitróxeno común- sella os contactos a unha presión interna baixo unha atmosfera. O selado illou os contactos, o que impide a corrosión e calquera chispa que poida resultar do movemento de contacto.
Aplicacións de conmutador de caña no mundo real
Atoparás sensores en elementos cotiáns como coches e lavadoras, pero un dos lugares máis destacados que funcionan estes conmutadores/sensores está en alarmas de ladrón. De feito, as alarmas son unha aplicación case perfecta para esta tecnoloxía. Unha xanela ou unha porta móbil alberga un imán e o sensor reside na base, pasando un sinal ata a eliminación do imán. Coa xanela aberta ou se alguén corta o fío, soará unha alarma.
Aínda que as alarmas de ladróns son un excelente uso para os interruptores de caña, estes dispositivos poden ser aínda máis pequenos. Un interruptor miniaturizado encaixará dentro de dispositivos médicos inxeridos coñecidos como Pillcams. Unha vez que o paciente traga a pequena sonda, o médico pode activalo usando un imán fóra do corpo. Este atraso conserva a enerxía ata que a sonda se coloca correctamente, o que significa que as baterías a bordo poden ser aínda máis pequenas, unha característica crítica en algo deseñado para percorrer o tracto dixestivo dun ser humano. Ademais do seu pequeno tamaño, esta aplicación tamén ilustra o sensible que poden ser, xa que estes sensores poden coller un campo magnético a través da carne humana.
Os interruptores de caña non precisan un imán permanente para actuar; Un relé de electromagnet pode activalos. Dado que Bell Labs inicialmente desenvolveu estes interruptores, non sorprende que a industria telefónica utilizase relés de Reed para funcións de control e memoria ata que todo fose dixital na década dos noventa. Este tipo de relés xa non forma a columna vertebral do noso sistema de comunicación, pero aínda hoxe son comúns en moitas outras aplicacións.
Vantaxes dos relés de caña
O sensor de efecto Hall é un dispositivo de estado sólido que pode detectar campos magnéticos e é unha alternativa ao interruptor de caña. Os efectos do salón son certamente apropiados para algunhas aplicacións, pero os interruptores de caña presentan un illamento eléctrico superior á súa contrapartida de estado sólido e enfróntanse a menos resistencia eléctrica debido a contactos pechados. Ademais, os interruptores de caña poden funcionar cunha variedade de tensións, cargas e frecuencias, xa que o conmutador funciona simplemente como un fío conectado ou desconectado. Alternativamente, necesitarás circuítos de apoio para que os sensores do salón fagan o seu traballo.
Os interruptores de caña teñen unha fiabilidade moi alta para un interruptor mecánico e poden funcionar por miles de millóns de ciclos antes de fallar. Ademais, debido á súa construción selada, poden operar en ambientes explosivos onde unha chispa podería ter resultados desastrosos. Os interruptores de caña poden ser unha tecnoloxía máis antiga, pero están lonxe de ser obsoletas. Podes aplicar paquetes que conteñen interruptores de caña a placas de circuíto impreso (PCBs) mediante maquinaria automatizada de recollida e lugar.
A súa próxima compilación pode pedir unha variedade de circuítos e compoñentes integrados, que debutaron nos últimos anos, pero non esquezas o humilde interruptor de caña. Completa o seu traballo básico de conmutación dun xeito brillante. Despois de máis de 80 anos de uso e desenvolvemento, podes confiar no deseño verdadeiro e verdadeiro do Reed Switch para funcionar de forma consistente.
Tempo de publicación: 22-2024 de abril