Reed -kytkin: 11 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Reed -kytkin - JOHDANTO

Reed -kytkimen keksi Walter B. Ellwood vuonna 1936 Bell Telephone Labsissa. Reed-kytkin koostuu parista ferromagneettisia (jotain yhtä helppoa magnetoida kuin rauta) joustavia metallikoskettimia, jotka ovat tyypillisesti nikkeli-rautaseosta (koska ne on helppo magnetoida eivätkä pysy magneettisina pitkään), joiden välissä on vain muutama mikroni, päällystetty kestävää metallia, kuten rodiumia tai ruteniumia (Rh, Ru, Ir tai W) (antaa heille pitkän käyttöiän, kun ne kytkeytyvät päälle ja pois päältä) ilmatiiviisti suljetussa (ilmatiiviissä) lasikuorissa (pölyn ja lian säilyttämiseksi) vapaa). Lasiputki sisältää inerttiä kaasua (inertti kaasu on kaasu, joka ei käy läpi kemiallisia reaktioita tietyissä olosuhteissa) tyypillisesti typpeä tai korkean jännitteen tapauksessa se on yksinkertainen tyhjiö.

Vaihe 1:

Tuotannossa metallipurkki työnnetään lasiputken kumpaankin päähän ja putken pää kuumennetaan niin, että se tiivistyy ruovin varren ympärille. Vihreää infrapunaa absorboivaa lasia käytetään usein, joten infrapunalämmön lähde voi keskittää lämmön lasiputken pieneen tiivistysalueeseen. Lasilla on suuri sähkövastus eikä se sisällä haihtuvia komponentteja, kuten lyijyoksidia ja fluoridia, jotka voivat saastuttaa koskettimet tiivistystoimenpiteen aikana. Kytkimen johtoja on käsiteltävä varovasti, jotta lasikuori ei rikkoudu.

Kun magneetti tuodaan kosketinten läheisyyteen, syntyy sähkömekaaninen voimakenttä ja jäykät nikkeliraudan terät magneettisesti polarisoituvat ja vetävät toisiaan puoleensa. Kun magneetti poistetaan, kytkin palaa auki -tilaansa.

Koska Reed -kytkimen koskettimet on suljettu pois ilmakehästä, ne on suojattu ilmakehän korroosiolta. Ruoko -kytkimen hermeettinen tiivistys tekee siitä sopivan käytettäväksi räjähdysvaarallisissa tiloissa, joissa pienet kipinät tavanomaisista kytkimistä muodostavat vaaran. Reed -kytkimellä on hyvin alhainen vastus suljettuna, tyypillisesti niinkin alhainen kuin 50 milliohmia, joten Reed -kytkimen voidaan sanoa tarvitsevan nollatehoa sen käyttämiseksi.

Vaihe 2: Komponentit

Tätä opetusohjelmaa varten tarvitsemme:

- Reed -kytkin

- 220Ω vastus

- 100Ω vastus

- LED

- Monimittari

- Akku

- Leipälauta

- Arduino Nano

- magneetit ja

- Muutama liitäntäkaapeli

Vaihe 3: Esittely

Monimittarin avulla näytän sinulle, kuinka Reed-kytkin toimii. Kun tuon magneetin lähelle kytkintä, monimetri näyttää jatkuvuuden, kun kosketin koskettaa toisiaan piirin loppuun saattamiseksi. Kun magneetti poistetaan, kytkin palaa normaalisti auki -tilaansa.

Vaihe 4: Reed -kytkimien tyypit

Reed -kytkimiä on 3 perustyyppiä:

1. Yksinapainen, Yksinkertainen heitto, normaalisti auki [SPST-NO] (normaalisti pois päältä)

2. Yksinapainen, yksiheittoinen, normaalisti suljettu [SPST-NC] (normaalisti päällä)

3. Yksinapainen, kaksoisheitto [SPDT] (yksi jalka on normaalisti kiinni ja toista normaalisti auki voidaan käyttää vuorotellen kahden piirin välillä)

Vaikka useimmissa ruoko-kytkimissä on kaksi ferromagneettista kosketinta, joissakin on yksi ferromagneettinen ja toinen, joka ei ole magneettinen, kun taas toisissa, kuten alkuperäisessä Elwood-reed-kytkimessä, on kolme. Ne vaihtelevat myös muodoltaan ja kooltaan.

Vaihe 5: Yhdistäminen ilman Arduinoa

Testaa ensin Reed -kytkin ilman Arduinoa. Liitä LED sarjaan Reed -kytkimellä akkuun. Kun magneetti tuodaan kosketinten läheisyyteen, LED syttyy, kun kytkimen sisällä olevat nikkeliterästerät houkuttelevat toisiaan ja viimeistelevät piirin. Ja kun magneetti poistetaan, kytkin palaa auki -tilaansa ja LED sammuu.

Vaihe 6: Reed -kytkimen kytkeminen Arduinoon

Yhdistämme nyt Reed -kytkimen Arduinoon. Liitä LED Arduinon nastaan 12. Liitä sitten Reed -kytkin nastaan 13 ja maadoita toinen pää. Tarvitsemme myös 100 ohmin vetovastus, joka on kytketty samaan nastaan, jotta digitaalinen tulonasta voidaan ohjata virtaa. Jos haluat, voit myös käyttää Arduinon sisäistä vetovastusta tähän asetukseen.

Koodi on hyvin yksinkertainen. Aseta nastan numero 13 arvoksi Reed_PIN ja nastan numero 12 LED_PIN. Aseta asetusosassa Reed_PIN-nastatila tuloksi ja LED_PIN lähtöksi. Ja lopuksi silmukkaosassa kytke LED päälle, kun Reed_PIN laskee.

Kuten ennenkin, kun magneetti tuodaan kosketinten läheisyyteen, LED syttyy ja kun magneetti poistetaan, kytkin palaa auki -tilaansa ja LED sammuu.

Vaihe 7: Reed -rele

Toinen Reed Switchin laaja käyttö on Reed -releiden valmistuksessa.

Reed -releessä magneettikenttä syntyy sähkövirrasta, joka virtaa käyttökelan läpi, joka on asennettu "yhden tai useamman" Reed -kytkimen päälle. Kelassa virtaava virta käyttää Reed -kytkintä. Näissä keloissa on usein tuhansia kierroksia erittäin hienoa lankaa. Kun käyttöjännite syötetään kelaan, syntyy magneettikenttä, joka puolestaan sulki kytkimen samalla tavalla kuin kestomagneetti.

Vaihe 8:

Verrattuna ankkuripohjaisiin releisiin, Reed-releet voivat vaihtaa paljon nopeammin, koska liikkuvat osat ovat pieniä ja kevyitä (vaikka kytkimen pomppiminen on edelleen läsnä). Ne tarvitsevat hyvin vähemmän käyttötehoa ja niillä on pienempi kosketuskapasiteetti. Niiden nykyinen käsittelykapasiteetti on rajallinen, mutta sopivilla kosketusmateriaaleilla ne soveltuvat "kuiviin" kytkentäsovelluksiin. Ne ovat mekaanisesti yksinkertaisia, tarjoavat suuren toimintanopeuden, hyvän suorituskyvyn hyvin pienillä virtauksilla, erittäin luotettavia ja pitkäikäisiä.

Miljoonia ruokoreleitä käytettiin puhelinvaihteissa 1970- ja 1980 -luvuilla.

Vaihe 9: Käyttöalueet

Lähes kaikkialta löydät Reed Switchin, joka tekee hiljaa tehtävänsä. Reed -kytkimet ovat niin laajalle levinneitä, että et luultavasti koskaan ole muutaman metrin päässä yhdestä milloin tahansa. Jotkut niiden sovellusalueista ovat:

1. Murtohälyttimet oviin ja ikkunoihin.

2. Reed -kytkimet laittavat kannettavan tietokoneen lepotilaan/horrostilaan, kun kansi on suljettu

3. Nestetason anturit/ilmaisin säiliössä - kelluva magneetti aktivoi eri tasoille sijoitetut kytkimet.

4. Pyörän pyörien/ tasavirtamoottorien nopeusanturit

5. Astianpesukoneiden pyörivissä käsivarsissa, jotta ne tunnistavat tukoksen

6. Ne pitävät pesukoneesi käynnissä, kun kansi on auki

7. Sähköisen suihkun lämpökatkaisuissa veden lämmityksen pysäyttämiseksi vaaralliselle tasolle.

8. He tietävät, onko autossa riittävästi jarrunestettä ja onko turvavyö kiinni.

9. Anemometrit, joissa on pyörivät kupit, ovat ruoko -kytkimiä, jotka mittaavat tuulen nopeutta.

10. Niitä käytetään myös sovelluksissa, joissa käytetään erittäin vähäistä vuotovirtaa.

11. Vanhat näppäimistöt ajoneuvoissa, teollisuusjärjestelmissä, kodinkoneissa, tietoliikenteessä, lääkinnällisissä laitteissa, simpukkakuulokkeissa ja muissa ……

Releiden puolella niitä käytetään automaattisiin leikkausjaksoihin.

Vaihe 10: Elämä

Ruokoiden mekaaninen liike on materiaalien väsymisrajan alapuolella, joten ruoko ei rikkoudu väsymyksen vuoksi. Kuluminen ja käyttöikä ovat lähes täysin riippuvaisia sähkökuorman vaikutuksesta koskettimiin ja ruoko -kytkimen materiaaliin. Kosketuspinnan kuluminen tapahtuu vain, kun kytkimen koskettimet avautuvat tai sulkeutuvat. Tämän vuoksi valmistajat arvioivat käyttöiän useiden toimintojen sijaan tunteina tai vuosina. Yleensä suuret jännitteet ja suuret virrat aiheuttavat nopeampaa kulumista ja lyhyemmän käyttöiän.

Lasikuori pidentää käyttöikää ja voi vaurioitua, jos reed -kytkin altistuu mekaaniselle rasitukselle. Ne ovat halpoja, kestäviä ja pienvirtaisissa sovelluksissa voivat kestää sähkökuormasta riippuen noin miljardi kertaa.

Vaihe 11: Kiitos

Kiitos vielä kerran viestini tarkistamisesta. Toivottavasti se auttaa sinua.

Jos haluat tukea minua, tilaa YouTube -kanavani:

Video:

Tue työtäni:

BTC: 35ciN1Z49Y1bReX2U7Etd9hGPWzzzk8TzF

LTC: MQFkVkWimYngMwp5SMuSbMP4ADStjysstm

ETH: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

DOGE: DDe7Fws24zf7acZevoT8uERnmisiHwR5st

TRX: TQJRvEfKc7NibQsuA9nuJhh9irV1CyRmnW

BAT: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

BCH: qrfevmdvmwufpdvh0vpx072z35et2eyefv3fa9fc3z