Nëse vizitoni një fabrikë moderne dhe vëzhgoni elektronikën e mahnitshme në punë në një qelizë montimi, do të shihni një shumëllojshmëri sensorësh në ekran. Shumica e këtyre sensorëve kanë tela të veçantë për furnizimin me tension pozitiv, tokëzimin dhe sinjalin. Aplikimi i fuqisë lejon një sensor të bëjë punën e tij, pavarësisht nëse vëzhgimi i pranisë së metaleve ferromagnetike aty pranë ose dërgimi i një rreze drite jashtë si pjesë e sistemit të sigurisë së objektit. Ndërprerësit mekanikë të thjeshtë që ndezin këta sensorë, si çelësi i kallamit, u duhen vetëm dy tela për të bërë punën e tyre. Këta çelësa aktivizohen duke përdorur fusha magnetike.
Çfarë është një ndërprerës Reed?
Çelësi i kallamit lindi në vitin 1936. Ishte ideja e WB Ellwood në Bell Telephone Laboratories dhe fitoi patentën e tij në vitin 1941. Çelësi duket si një kapsulë e vogël qelqi me tela elektrike që dalin nga çdo skaj.
Si funksionon një ndërprerës Reed?
Mekanizmi i ndërrimit përbëhet nga dy tehe ferromagnetike, të ndara nga vetëm disa mikronë. Kur një magnet i afrohet këtyre teheve, të dy tehet tërhiqen drejt njëra-tjetrës. Pasi preken, tehet mbyllin kontaktet normalisht të hapura (NO), duke lejuar që energjia elektrike të rrjedhë. Disa çelësa kallami përmbajnë gjithashtu një kontakt jo-ferromagnetik, i cili formon një dalje normalisht të mbyllur (NC). Një magnet që afrohet do të shkëputë kontaktin dhe do të tërhiqet nga kontakti i ndërprerës.
Kontaktet janë ndërtuar nga një shumëllojshmëri metalesh, duke përfshirë tungsten dhe rodium. Disa varietete madje përdorin merkur, i cili duhet të mbahet në orientimin e duhur për të kaluar saktë. Një zarf qelqi i mbushur me gaz inert - zakonisht azot - mbyll kontaktet në një presion të brendshëm nën një atmosferë. Mbyllja izolon kontaktet, gjë që parandalon korrozionin dhe çdo shkëndijë që mund të rezultojë nga lëvizja e kontaktit.
Aplikimet Reed Switch në botën reale
Do të gjeni sensorë në sendet e përditshme si makinat dhe lavatriçet, por një nga vendet më të spikatura që funksionojnë këta çelësa/sensorë është alarmet e hajdutëve. Në fakt, alarmet janë një aplikim pothuajse i përsosur për këtë teknologji. Një dritare ose derë e lëvizshme strehon një magnet dhe sensori qëndron në bazë, duke kaluar një sinjal deri në heqjen e magnetit. Me dritaren e hapur - ose nëse dikush e pret telin - do të bjerë një alarm.
Ndërsa alarmet e hajdutëve janë një përdorim i shkëlqyeshëm për çelësat e kallamit, këto pajisje mund të jenë edhe më të vogla. Një çelës në miniaturë do të futet brenda pajisjeve mjekësore të gëlltitura të njohura si PillCams. Sapo pacienti të gëlltisë sondën e vogël, mjeku mund ta aktivizojë atë duke përdorur një magnet jashtë trupit. Kjo vonesë ruan energjinë derisa sonda të vendoset siç duhet, që do të thotë se bateritë në bord mund të jenë edhe më të vogla, një veçori kritike në diçka që është krijuar për të udhëtuar nëpër traktin tretës të njeriut. Përveç madhësisë së tij të vogël, ky aplikacion ilustron gjithashtu se sa të ndjeshëm mund të jenë, pasi këta sensorë mund të kapin një fushë magnetike përmes mishit të njeriut.
Çelësat e kallamit nuk kërkojnë një magnet të përhershëm për t'i aktivizuar; një rele elektromagneti mund t'i ndezë ato. Meqenëse Bell Labs fillimisht i zhvilloi këta ndërprerës, nuk është befasi që industria e telefonit përdori reletë e kallamit për funksionet e kontrollit dhe kujtesës derisa gjithçka u bë dixhitale në vitet 1990. Ky lloj rele nuk përbën më shtyllën kurrizore të sistemit tonë të komunikimit, por ato janë ende të zakonshme në shumë aplikacione të tjera sot.
Përparësitë e releve Reed
Sensori i efektit Hall është një pajisje në gjendje të ngurtë që mund të zbulojë fushat magnetike dhe është një alternativë ndaj çelësit të kallamishteve. Efektet e sallës janë sigurisht të përshtatshme për disa aplikime, por çelësat e kallamit kanë izolim elektrik superior ndaj homologut të tyre në gjendje të ngurtë dhe përballen me më pak rezistencë elektrike për shkak të kontakteve të mbyllura. Për më tepër, çelësat e kallamit mund të punojnë me një sërë tensionesh, ngarkesash dhe frekuencash, pasi çelësi funksionon thjesht si një tel i lidhur ose i shkëputur. Përndryshe, do t'ju duhet qark mbështetës për të mundësuar sensorët Hall të bëjnë punën e tyre.
Çelësat Reed kanë besueshmëri tepër të lartë për një çelës mekanik, dhe ata janë në gjendje të funksionojnë për miliarda cikle përpara se të dështojnë. Për më tepër, për shkak të konstruksionit të tyre të mbyllur, ato mund të operojnë në mjedise shpërthyese ku një shkëndijë mund të ketë rezultate katastrofike. Ndërprerësit e kallamit mund të jenë një teknologji më e vjetër, por ato janë larg të qenit të vjetëruara. Ju mund të aplikoni paketa që përmbajnë çelsat e kallamishteve në bordet e qarkut të printuar (PCB) duke përdorur makineri të automatizuara të marrjes dhe vendosjes.
Ndërtimi juaj i ardhshëm mund të kërkojë një shumëllojshmëri të qarqeve dhe komponentëve të integruar, të cilët të gjithë debutuan në vitet e fundit, por mos harroni çelësin e thjeshtë të kallamit. Përfundon punën e tij bazë të ndërrimit në një mënyrë shkëlqyese të thjeshtë. Pas mbi 80 vjet përdorimi dhe zhvillimi, mund të mbështeteni në dizajnin e provuar dhe të vërtetë të kallamishtes për të punuar vazhdimisht.
Koha e postimit: 22 Prill 2024