Reed Switch: 11 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Геркон - ВЪВЕДЕНИЕ

Рийд превключвателят е изобретен през 1936 г. от Уолтър Б. Елууд в Bell Telephone Labs. Reed Switch се състои от чифт феромагнитни (нещо толкова лесно за магнетизиране като желязо) гъвкави метални контакти, обикновено сплав от никел-желязо (тъй като те се магнетизират лесно и не остават намагнетизирани дълго), разделени само с няколко микрона, покрити с износоустойчив метал като родий или рутений (Rh, Ru, Ir или W) (за да им осигури дълъг живот при включване и изключване) в херметически затворен (херметически) стъклен плик (за да се запази прахът и замърсяванията) Безплатно). Стъклената тръба съдържа инертен газ (инертният газ е газ, който не претърпява химични реакции при набор от дадени условия) обикновено азот или в случай на високо напрежение това е просто обикновен вакуум.

Етап 1:

При производството метална тръстика се вкарва във всеки край на стъклена тръба и краят на тръбата се загрява, така че да запечатва около част от опашката на тръстиката. Често се използва поглъщащо инфрачервено стъкло зелено, така че инфрачервеният източник на топлина може да концентрира топлината в малката уплътнителна зона на стъклената тръба. Използваното стъкло е с високо електрическо съпротивление и не съдържа летливи компоненти като оловен оксид и флуориди, които могат да замърсят контактите по време на операцията по запечатване. С проводниците на превключвателя трябва да се работи внимателно, за да се предотврати счупването на стъклената обвивка.

Когато магнит се доближи в непосредствена близост до контактите, се генерира електромеханично силово поле и твърдите железни остриета с никел стават магнитно поляризирани и се привличат един към друг, завършвайки веригата. Когато магнитът се отстрани, превключвателят се връща в отворено състояние.

Тъй като контактите на Reed Switch са запечатани далеч от атмосферата, те са защитени от атмосферна корозия. Херметичното запечатване на тръстиков превключвател ги прави подходящи за използване във взривоопасна атмосфера, където малки искри от конвенционалните ключове биха представлявали опасност. Reed Switch има много ниско съпротивление при затваряне, обикновено до 50 милиома, следователно за Reed Switch се изисква нулева мощност за работа с него.

Стъпка 2: Компоненти

За този урок се нуждаем от:

- Reed Switch

- 220Ω резистор

- 100Ω резистор

- LED

- Мултиметър

- Батерия

- Платформа

- Arduino Nano

- Магнити и

- Няколко свързващи кабела

Стъпка 3: Демо

С помощта на мултиметър ще ви покажа как работи Reed Switch. Когато доближа магнит близо до превключвателя, мултиметърът показва непрекъснатост, тъй като контактът се допира един до друг, за да завърши веригата. Когато магнитът се отстрани, превключвателят се връща в нормално отворено състояние.

Стъпка 4: Видове тръстикови превключватели

Има 3 основни типа тръстикови превключватели:

1. Еднополюсен, Еднократен, Нормално отворен [SPST-NO] (нормално изключен)

2. Еднополюсен, Еднократен, Нормално затворен [SPST-NC] (нормално включен)

3. Еднополюсен, двойно хвърляне [SPDT] (един крак е нормално затворен, а един нормално отворен може да се използва алтернативно между две вериги)

Въпреки че повечето тръстикови превключватели имат два феромагнитни контакта, някои имат един контакт, който е феромагнитен и един, който не е магнитен, докато някои като оригиналния тръбен превключвател на Elwood имат три. Те също се различават по форми и размери.

Стъпка 5: Свързване без Arduino

Нека първо тестваме Reed Switch без Arduino. Свържете последователно LED с Reed Switch към батерия. Когато магнит се доближи в непосредствена близост до контактите, светодиодът светва, когато остриетата от никел вътре в превключвателя се привличат един друг, завършвайки веригата. И когато магнитът се отстрани, превключвателят се връща в отворено състояние и светодиодът се изключва.

Стъпка 6: Свързване на Reed Switch към Arduino

Сега нека свържем Reed Switch към Arduino. Свържете светодиода към щифта 12 на Arduino. След това свържете Reed Switch към щифт номер 13 и заземете другия край. Нуждаем се и от 100ohm издърпващ резистор, свързан към същия щифт, за да позволи контролиран поток на ток към цифровия входен щифт. Ако искате, можете също да използвате вътрешния издърпващ резистор на Arduino за тази настройка.

Кодът е много прост. Задайте пин номер 13 като Reed_PIN и номер 12 като LED_PIN. В секцията за настройка задайте pin-режим на Reed_PIN като вход и LED_PIN като изход. И накрая в секцията за цикъл, включете светодиода, когато Reed_PIN спадне.

Същото като преди, когато магнит се доближи в непосредствена близост до контактите, светодиодът светва и когато магнитът се отстрани, превключвателят се връща в отворено състояние и светодиодът се изключва.

Стъпка 7: Reed Relay

Друго широко разпространение на Reed Switch е производството на Reed релета.

В Reed реле магнитното поле се генерира от електрически ток, протичащ през работеща бобина, която е монтирана върху "един или повече" герконови превключватели. Токът, протичащ в намотката, работи с Reed Switch. Тези бобини често имат много хиляди завои от много фина жица. Когато работното напрежение се прилага към бобината, се генерира магнитно поле, което от своя страна затваря превключвателя по същия начин, както постоянният магнит.

Стъпка 8:

В сравнение с релетата, базирани на арматура, Reed Rela могат да превключват много по-бързо, тъй като движещите се части са малки и леки (въпреки че отскачането на превключвателя все още е налице). Те изискват много по -малка работна мощност и имат по -нисък капацитет на контакт. Техният текущ капацитет за манипулиране е ограничен, но с подходящи контактни материали те са подходящи за приложения на "сухо" превключване. Те са механично прости, предлагат висока работна скорост, добри показатели с много малки токове, много надеждни и имат дълъг живот.

Милиони тръстикови релета бяха използвани в телефонните централи през 1970 -те и 1980 -те години.

Стъпка 9: Области на приложение

Почти навсякъде, където отидете, ще намерите Reed Switch наблизо, който тихо си върши работата. Тръстиковите превключватели са толкова широко разпространени, че вероятно никога не сте на повече от няколко фута от един по всяко време. Някои от техните области на приложение са в:

1. Алармени системи за врати и прозорци.

2. Тръстиковите превключватели превключват вашия лаптоп в режим на заспиване/хибернация, когато капакът е затворен

3. Сензори за ниво на течността/индикатор в резервоар - плаващ магнит се използва за активиране на превключвателите, поставени на различни нива.

4. Сензори за скорост на велосипедни колела/ DC електродвигатели

5. В въртящите се рамена на съдомиялни машини, за да откриете кога са заседнали

6. Те предпазват пералната ви машина от работа, когато капакът е отворен

7. При термичните изключвания в електрически душове, за да спрете нагряването на водата до опасни нива.

8. Те знаят дали колата има достатъчно спирачна течност и дали коланът ви е закопчан или не.

9. Анемометрите с въртящи се чаши имат тръстикови превключватели вътре, които измерват скоростта на вятъра.

10. Те се използват и в приложения, които използват изключително ниското им изтичане на ток.

11. Стари клавиатури, в превозни средства, промишлени системи, домакински уреди, телекомуникации, медицински уреди, телефони с разклонители и др.

От страната на релетата те се използват за автоматични последователности на изрязване.

Стъпка 10: Живот

Механичното движение на тръстиката е под границата на умора на материалите, така че тръстиката не се чупи поради умора. Износването и животът почти изцяло зависят от въздействието на електрическото натоварване върху контактите заедно с материала на тръстиковия превключвател. Износването на контактната повърхност възниква само когато контактите на превключвателя се отварят или затварят. Поради това производителите оценяват живота в брой операции, а не в часове или години. Като цяло по -високите напрежения и по -високите токове причиняват по -бързо износване и по -кратък живот.

Стъкленият плик удължава живота им и може да се повреди, ако тръстиковият превключвател е подложен на механично натоварване. Те са евтини, издръжливи и в приложения с нисък ток, в зависимост от електрическото натоварване, те могат да издържат около милиард задействане.

Стъпка 11: Благодаря

Благодаря отново, че проверихте публикацията ми. Надявам се да ви помогне.

Ако искате да ме подкрепите, абонирайте се за моя канал в YouTube:

Видео:

Подкрепете моята работа:

BTC: 35ciN1Z49Y1bReX2U7Etd9hGPWzzzk8TzF

LTC: MQFkVkWimYngMwp5SMuSbMP4ADStjysstm

ETH: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

DOGE: DDe7Fws24zf7acZevoT8uERnmisiHwR5st

TRX: TQJRvEfKc7NibQsuA9nuJhh9irV1CyRmnW

BAT: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

BCH: qrfevmdvmwufpdvh0vpx072z35et2eyefv3fa9fc3z