Se visitas unha fábrica moderna e observas a incrible electrónica que funciona nunha célula de montaxe, verás unha variedade de sensores en exhibición. A maioría destes sensores teñen cables separados para a subministración de tensión positiva, terra e sinal. A aplicación de enerxía permite que un sensor faga o seu traballo, xa sexa observando a presenza de metais ferromagnéticos nas proximidades ou enviando un raio de luz como parte do sistema de seguridade da instalación. Os humildes interruptores mecánicos que activan estes sensores, como o interruptor de lengüeta, só necesitan dous cables para facer o seu traballo. Estes interruptores actívanse mediante campos magnéticos.
Que é un interruptor Reed?
O interruptor de lengüeta naceu en 1936. Foi unha creación de WB Ellwood nos Bell Telephone Laboratories, e obtivo a súa patente en 1941. O interruptor semella unha pequena cápsula de vidro con cables eléctricos saíndo de cada extremo.
Como funciona un interruptor Reed?
O mecanismo de conmutación está composto por dúas láminas ferromagnéticas, separadas só por unhas poucas micras. Cando un imán se achega a estas láminas, as dúas láminas tiran unha cara á outra. Unha vez que se tocan, as láminas pechan os contactos normalmente abertos (NO), permitindo que a electricidade flúa. Algúns interruptores de lámina 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 están construídos a partir dunha variedade de metais, incluíndo wolframio e rodio. Algunhas variedades incluso usan mercurio, que debe manterse na orientación adecuada para cambiar correctamente. Unha envoltura de vidro chea de gas inerte, normalmente nitróxeno, sella os contactos a unha presión interna baixo unha atmosfera. O selado illa os contactos, o que evita a corrosión e as faíscas que poidan derivarse do movemento dos contactos.
Aplicacións de Reed Switch no mundo real
Atoparás sensores en artigos cotiáns como coches e lavadoras, pero un dos lugares máis destacados nos que operan estes interruptores/sensores é nas alarmas antirrobo. De feito, as alarmas son unha aplicación case perfecta para esta tecnoloxía. Unha fiestra ou porta móbil alberga un imán, e o sensor reside na base, pasando un sinal ata que se retira o imán. Coa fiestra aberta, ou se alguén corta o cable, soará unha alarma.
Aínda que as alarmas antirrobo son un excelente uso para os interruptores de lengüeta, estes dispositivos poden ser aínda máis pequenos. Un interruptor miniaturizado caberá dentro dos dispositivos médicos inxeridos coñecidos como PillCams. Unha vez que o paciente trague a pequena sonda, o médico pode activala usando un imán fóra do corpo. Este atraso conserva enerxía ata que a sonda se coloque correctamente, o que significa que as baterías a bordo poden ser aínda máis pequenas, unha característica fundamental en algo que está deseñado para viaxar polo tracto dixestivo dun humano. Ademais do seu pequeno tamaño, esta aplicación tamén ilustra o sensible que poden ser, xa que estes sensores poden captar un campo magnético a través da carne humana.
Os interruptores de láminas non necesitan un imán permanente para activalos; un relé electroimán pode acendelos. Dado que Bell Labs desenvolveu inicialmente estes interruptores, non é de estrañar que a industria telefónica utilizase relés de láminas para funcións de control e memoria ata que todo pasou a ser dixital na década de 1990. Este tipo de relés xa non forman a columna vertebral do noso sistema de comunicación, pero seguen sendo habituais en moitas outras aplicacións na actualidade.
Vantaxes dos relés Reed
O sensor de efecto Hall é un dispositivo de estado sólido que pode detectar campos magnéticos e é unha alternativa ao interruptor reed. Os efectos Hall son certamente apropiados para algunhas aplicacións, pero os interruptores de láminas presentan un illamento eléctrico superior á súa contraparte de estado sólido e afrontan menos resistencia eléctrica debido aos contactos pechados. Ademais, os interruptores de lengüeta poden funcionar con unha variedade de voltaxes, cargas e frecuencias, xa que o interruptor funciona simplemente como un cable conectado ou desconectado. Alternativamente, necesitarás circuítos compatibles para permitir que os sensores Hall fagan o seu traballo.
Os interruptores Reed presentan unha fiabilidade incriblemente alta para un interruptor mecánico e poden funcionar durante 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 reed poden ser unha tecnoloxía máis antiga, pero están lonxe de ser obsoletos. Podes aplicar paquetes que conteñan interruptores de láminas a placas de circuíto impreso (PCB) mediante maquinaria automatizada de recollida e colocación.
A túa próxima construción pode requirir unha variedade de circuítos e compoñentes integrados, todos eles estreados nos últimos anos, pero non esquezas o humilde interruptor de lengüeta. Completa o seu traballo de cambio básico dun xeito moi sinxelo. Despois de máis de 80 anos de uso e desenvolvemento, pode confiar no deseño probado e verdadeiro do interruptor de lengüeta para funcionar de forma consistente.
Hora de publicación: 22-Abr-2024