Reed kapcsoló: 11 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Nádkapcsoló - BEVEZETÉS

A Reed kapcsolót Walter B. Ellwood találta fel 1936 -ban a Bell Telephone Labs -ban. A Reed Switch egy pár ferromágneses (valami olyan könnyen mágnesezhető, mint a vas) rugalmas fém érintkezőből áll, tipikusan nikkel-vas ötvözetből (mivel könnyen mágnesezhetők és nem maradnak sokáig mágnesezve), csak néhány mikron választja el őket, bevonva strapabíró fém, például ródium vagy ruténium (Rh, Ru, Ir vagy W) (hosszú élettartam érdekében, amikor be- és kikapcsolnak), légmentesen lezárt (légmentesen záródó) üveg borítékban (por és szennyeződés ellen) ingyenes). Az üvegcső inert gázt tartalmaz (Az inert gáz olyan gáz, amely adott körülmények között nem megy végbe kémiai reakciókban), jellemzően nitrogén, vagy nagyfeszültség esetén ez csak egy egyszerű vákuum.

1. lépés:

A gyártás során egy fém nádat helyeznek az üvegcső mindkét végébe, és a cső végét felmelegítik úgy, hogy az a nád szárrésze körül lezáródjon. Gyakran használnak zöld színű infravörös elnyelő üveget, így az infravörös hőforrás koncentrálhatja a hőt az üvegcső kis tömítő zónájában. Az alkalmazott üveg nagy elektromos ellenállással rendelkezik, és nem tartalmaz illékony komponenseket, például ólom -oxidot és fluoridokat, amelyek szennyezhetik az érintkezőket a tömítési művelet során. A kapcsoló vezetékeit óvatosan kell kezelni, nehogy törje az üvegburkolatot.

Amikor a mágnest az érintkezők közelébe hozzák, elektromechanikus erőmező keletkezik, és a merev nikkelvaslapátok mágnesesen polarizálódnak, és vonzzák egymást, ezzel befejezve az áramkört. A mágnes eltávolítása után a kapcsoló visszatér nyitott állapotába.

Mivel a Reed Switch érintkezői el vannak zárva a légkörtől, védettek a légköri korrózió ellen. A nádkapcsoló hermetikus lezárása alkalmassá teszi őket robbanásveszélyes környezetben való használatra, ahol a hagyományos kapcsolók apró szikrái veszélyt jelentenek. A Reed kapcsolónak nagyon alacsony az ellenállása zárt állapotban, általában 50 milliohm, ezért elmondható, hogy a Reed kapcsoló nulla teljesítményt igényel a működéséhez.

2. lépés: Alkatrészek

Ehhez az oktatóanyaghoz szükségünk van:

- Reed kapcsoló

- 220Ω ellenállás

- 100Ω ellenállás

- VEZETTE

- Többméteres

- Akkumulátor

- Kenyeretábla

- Arduino Nano

- Mágnesek és

- Kevés csatlakozó kábel

3. lépés: Demo

Egy multiméter segítségével megmutatom, hogyan működik a Reed Switch. Amikor mágnest hozok a kapcsoló közelébe, a multiméter folytonosságot mutat, ahogy az érintkező egymáshoz ér az áramkör befejezéséhez. A mágnes eltávolítása után a kapcsoló visszatér normál nyitott állapotába.

4. lépés: A nádkapcsolók típusai

A Reed kapcsolóknak 3 alapvető típusa van:

1. Egypólusú, egy dobás, normál nyitott [SPST-NO] (normál esetben kikapcsolt)

2. Egypólusú, egy dobás, normál zárt [SPST-NC] (általában bekapcsolt)

3. Egypólusú, dupla dobás [SPDT] (az egyik láb rendesen zárt, az egyik rendesen nyitva két kör között váltakozva használható)

Bár a legtöbb nádkapcsoló két ferromágneses érintkezővel rendelkezik, némelyiknek van egy ferromágneses és egy nem mágneses érintkezője, míg néhánynak, mint például az eredeti Elwood nádkapcsolónak, három van. Különböző formájúak és méretűek is.

5. lépés: Csatlakozás Arduino nélkül

Először teszteljük a Reed kapcsolót Arduino nélkül. Csatlakoztasson egy LED -et sorban a Reed kapcsolóval az akkumulátorhoz. Amikor a mágnest az érintkezők közelébe hozzák, a LED akkor világít, amikor a kapcsoló belsejében lévő nikkel-vas pengék vonzzák egymást, ezzel befejezve az áramkört. A mágnes eltávolítása után a kapcsoló visszatér nyitott állapotába, és a LED kialszik.

6. lépés: A Reed Switch csatlakoztatása az Arduino -hoz

Most csatlakoztassuk a Reed kapcsolót egy Arduino -hoz. Csatlakoztassa a LED -et az Arduino 12. tűjéhez. Ezután csatlakoztassa a Reed kapcsolót a 13 -as érintkezőhöz, és földelje a másik végét. Szükségünk van egy 100 ohmos felhúzó ellenállásra is, amely ugyanabba a csapba van csatlakoztatva, hogy lehetővé tegye az áram szabályozott áramlását a digitális bemeneti csaphoz. Ha szeretné, ehhez a beállításhoz használhatja az Arduino belső felhúzó ellenállását is.

A kód nagyon egyszerű. Állítsa be a 13 -as érintkezőt Reed_PIN -re és a 12 -es tűt LED_PIN -re. A beállítás részben állítsa be a Reed_PIN pin-módját bemenetként és a LED_PIN kimenetet. És végül a hurok szakaszban kapcsolja be a LED -et, amikor a Reed_PIN alacsony lesz.

Ugyanaz, mint korábban, amikor a mágnest az érintkezők közelébe hozzák, a LED kigyullad, és a mágnes eltávolítása után a kapcsoló visszatér nyitott állapotába, és a LED kialszik.

7. lépés: Reed relé

A Reed Switch másik széles körben elterjedt felhasználása a Reed Relék gyártása.

A Reed relében a mágneses mezőt egy elektromos áram generálja, amely egy vagy több "Reed" kapcsoló fölé szerelt működő tekercsen keresztül áramlik. A tekercsben folyó áram működteti a Reed kapcsolót. Ezek a tekercsek gyakran sok ezer fordulatot tartalmaznak nagyon finom huzalból. Amikor az üzemi feszültséget a tekercsre alkalmazzák, mágneses mező keletkezik, amely ugyanúgy lezárta a kapcsolót, mint az állandó mágnes.

8. lépés:

Az armatúra alapú relékhez képest a Reed Relays sokkal gyorsabban tud váltani, mivel a mozgó alkatrészek kicsik és könnyűek (bár a kapcsoló ugrálása még mindig jelen van). Nagyon kevesebb üzemi teljesítményt igényelnek, és alacsonyabb az érintkezőkapacitásuk. Jelenlegi kezelési kapacitásuk korlátozott, de megfelelő érintkezőanyagokkal alkalmasak a "száraz" kapcsolási alkalmazásokra. Mechanikailag egyszerűek, nagy működési sebességet, jó teljesítményt nyújtanak nagyon kis áramok mellett, rendkívül megbízhatóak és hosszú élettartamúak.

Az 1970 -es és 1980 -as években több millió nád relét használtak a telefonközpontokban.

9. lépés: Alkalmazási területek

Majdnem bárhová is megy, a közelben talál egy Reed Switch -et, amely csendben teszi a dolgát. A nádkapcsolók annyira elterjedtek, hogy valószínűleg soha többé nem vagy néhány méterre távolabb egymástól. Néhány alkalmazási területük a következő:

1. Betörésjelző rendszerek az ajtókhoz és ablakokhoz.

2. A Reed kapcsolók alvó/hibernált állapotba hozzák a laptopot, amikor a fedél zárva van

3. Folyadékszint -érzékelők/kijelző a tartályban - lebegő mágnest használnak a különböző szinteken elhelyezett kapcsolók aktiválására.

4. Fordulatszám -érzékelők kerékpár kerekeken/ egyenáramú elektromos motorokon

5. A mosogatógépek forgó karjaiban, hogy észleljék, ha elakadnak

6. Ezek megakadályozzák a mosógép működését, ha a fedél nyitva van

7. Az elektromos zuhanyzók hőzárásaiban a víz veszélyes szintre történő felmelegítésének leállítása.

8. Tudják, hogy elegendő fékfolyadék van -e az autóban, és be van -e kötve a biztonsági öv.

9. A forgó csészével rendelkező szélmérőkben nádkapcsoló található, amely a szél sebességét méri.

10. Olyan alkalmazásokban is használják, amelyek rendkívül alacsony áramszivárgást alkalmaznak.

11. Régi billentyűzetek, járművekben, ipari rendszerekben, háztartási készülékekben, távközlésben, orvosi készülékekben, kagylós telefonokban stb.

A relék oldalán ezeket az automatikus vágási sorozatokhoz használják.

10. lépés: Az élet

A nád mechanikai mozgása az anyagok fáradási határa alatt van, így a nád nem törik el a fáradtság miatt. A kopás és az élettartam szinte teljesen függ az elektromos terhelésnek az érintkezőkre gyakorolt hatásától, valamint a nádkapcsoló anyagától. Az érintkezőfelület kopása csak akkor következik be, ha a kapcsolóérintkezők nyitva vagy zárva vannak. Emiatt a gyártók az élettartamot a műveletek számában, nem pedig órákban vagy években értékelik. Általában a nagyobb feszültségek és nagyobb áramok gyorsabb kopást és rövidebb élettartamot okoznak.

Az üvegburkolat meghosszabbította élettartamukat, és megsérülhet, ha a nádkapcsoló mechanikai igénybevételnek van kitéve. Olcsók, tartósak, és gyengeáramú alkalmazásokban az elektromos terheléstől függően körülbelül egymilliárd működtetésig tarthatnak.

11. lépés: Köszönöm

Még egyszer köszönöm, hogy megnézted a hozzászólásomat. Remélem segít.

Ha támogatni szeretnél, iratkozz fel YouTube -csatornámra:

Videó:

Támogassa munkámat:

BTC: 35ciN1Z49Y1bReX2U7Etd9hGPWzzzk8TzF

LTC: MQFkVkWimYngMwp5SMuSbMP4ADStjysstm

ETH: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

DOGE: DDe7Fws24zf7acZevoT8uERnmisiHwR5st

TRX: TQJRvEfKc7NibQsuA9nuJhh9irV1CyRmnW

BAT: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

BCH: qrfevmdvmwufpdvh0vpx072z35et2eyefv3fa9fc3z