Nëse vizitoni një fabrikë moderne dhe vëzhgoni elektronikën e mahnitshme në punë në një qelizë montimi, do të shihni një shumëllojshmëri sensorësh në ekspozim. Shumica e këtyre sensorëve kanë tela të veçantë për furnizimin me tension pozitiv, tokëzimin dhe sinjalin. Aplikimi i energjisë i lejon një sensori të bëjë punën e tij, qoftë duke vëzhguar praninë e metaleve ferromagnetike afër apo duke dërguar një rreze drite si pjesë e sistemit të sigurisë së objektit. Çelësat mekanikë të thjeshtë që aktivizojnë këta sensorë, si çelësi i kallamës, kanë nevojë vetëm për dy tela për të bërë punën e tyre. Këta çelësa aktivizohen duke përdorur fusha magnetike.
Çfarë është një Reed Switch?
Ndërprerësi me kallamë lindi në vitin 1936. Ishte ide e WB Ellwood në Bell Telephone Laboratories dhe fitoi patentën në vitin 1941. Ndërprerësi duket si një kapsulë e vogël qelqi me tela elektrikë që dalin nga secili skaj.
Si funksionon një Reed Switch?
Mekanizmi i ndërrimit përbëhet nga dy tehe ferromagnetike, të ndara vetëm nga 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 të rrjedhë energjia elektrike. Disa ndërprerës kallami përmbajnë gjithashtu një kontakt jo-ferromagnetik, i cili formon një dalje normalisht të mbyllur (NC). Një magnet që afrohet do ta shkëpusë kontaktin dhe do të tërhiqet nga kontakti i ndërrimit.
Kontaktet janë ndërtuar nga një sërë metalesh, duke përfshirë tungstenin dhe rodiumin. Disa lloje madje përdorin merkur, i cili duhet të mbahet në orientimin e duhur për të ndërruar saktë. Një mbështjellës qelqi i mbushur me gaz inert - zakonisht azot - i vulos kontaktet në një presion të brendshëm nën një atmosferë. Vulosja izolon kontaktet, gjë që parandalon korrozionin dhe çdo shkëndijë që mund të rezultojë nga lëvizja e kontaktit.
Aplikimet e Reed Switch në Botën Reale
Do të gjeni sensorë në sendet e përditshme si makinat dhe lavatriçet, por një nga vendet më të spikatura ku funksionojnë këta çelësa/sensorë është në alarmet kundër vjedhjes. Në fakt, alarmet janë një aplikim pothuajse i përsosur për këtë teknologji. Një dritare ose derë e lëvizshme përmban një magnet, dhe sensori ndodhet në bazë, duke kaluar një sinjal derisa magneti të hiqet. Me dritaren e hapur - ose nëse dikush pret telin - do të bjerë një alarm.
Ndërsa alarmet kundër vjedhjes janë një përdorim i shkëlqyer për çelësat kallami, këto pajisje mund të jenë edhe më të vogla. Një çelës i miniaturizuar do të futet brenda pajisjeve mjekësore të gëlltitura të njohura si PillCams. Pasi pacienti të gëlltisë sondën e vogël, mjeku mund ta aktivizojë atë duke përdorur një magnet jashtë trupit. Kjo vonesë kursen energji derisa sonda të vendoset saktë, që do të thotë se bateritë e integruara mund të jenë edhe më të vogla, një veçori kritike në diçka që është projektuar 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 kallami nuk kërkojnë një magnet të përhershëm për t'i aktivizuar; një rele elektromagnetike mund t'i ndezë. Meqenëse Bell Labs fillimisht i zhvilloi këto çelsa, nuk është çudi që industria telefonike përdori rele kallami për funksionet e kontrollit dhe të memories derisa gjithçka u bë dixhitale në vitet 1990. Ky lloj releje nuk formon më shtyllën kurrizore të sistemit tonë të komunikimit, por ato janë ende të zakonshme në shumë aplikime të tjera sot.
Avantazhet e Reed Relays
Sensori i efektit Hall është një pajisje në gjendje të ngurtë që mund të zbulojë fushat magnetike dhe është një alternativë ndaj çelësit reed. Efektet Hall janë sigurisht të përshtatshme për disa aplikime, por çelësat reed kanë izolim elektrik superior ndaj homologëve të tyre në gjendje të ngurtë dhe përballen me më pak rezistencë elektrike për shkak të kontakteve të mbyllura. Përveç kësaj, çelësat reed mund të funksionojnë me një sërë tensionesh, ngarkesash dhe frekuencash, pasi çelësi funksionon thjesht si një tel i lidhur ose i shkëputur. Nga ana tjetër, do t'ju duhet qarqe mbështetëse për të mundësuar që sensorët Hall të bëjnë punën e tyre.
Çelësat kallami kanë besueshmëri tepër të lartë për një çelës mekanik dhe janë në gjendje të funksionojnë për miliarda cikle para se të dështojnë. Përveç kësaj, për shkak të ndërtimit të tyre të mbyllur, ato mund të funksionojnë në mjedise shpërthyese ku një shkëndijë mund të ketë rezultate katastrofike. Çelësat kallami mund të jenë një teknologji më e vjetër, por ato janë larg të qenit të vjetruara. Ju mund të aplikoni paketa që përmbajnë çelësa kallami në tabelat e qarqeve të shtypura (PCB) duke përdorur makineri automatike marrjeje dhe vendosjeje.
Ndërtimi juaj i ardhshëm mund të kërkojë një shumëllojshmëri qarqesh dhe komponentësh të integruar, të cilët të gjithë kanë debutuar në vitet e fundit, por mos harroni çelësin modest me kallamë. Ai e kryen punën e tij bazë të çelësit me kallamë në një mënyrë jashtëzakonisht të thjeshtë. Pas më shumë se 80 vitesh përdorimi dhe zhvillimi, mund të mbështeteni në dizajnin e provuar dhe të vërtetë të çelësit me kallamë për të funksionuar vazhdimisht.
Koha e postimit: 22 Prill 2024