Comutator Reed: 11 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Comutator Reed - INTRODUCERE

Comutatorul Reed a fost inventat în 1936 de Walter B. Ellwood în Bell Telephone Labs. Reed Switch constă dintr-o pereche de contacte metalice flexibile feromagnetice (ceva la fel de ușor de magnetizat ca fierul), de obicei aliaj de nichel-fier (deoarece sunt ușor de magnetizat și nu rămâne magnetizat mult timp) separate de doar câțiva microni, acoperite cu un metal rezistent, cum ar fi rodiu sau ruteniu (Rh, Ru, Ir sau W) (pentru a le oferi o viață lungă pe măsură ce pornesc și se opresc) într-un plic de sticlă închis ermetic (etanș) (pentru a le păstra praf și murdărie liber). Tubul de sticlă conține un gaz inert (Un gaz inert este un gaz care nu suferă reacții chimice într-un set de condiții date) de obicei azot sau în cazul tensiunii ridicate este doar un simplu vid.

Pasul 1:

În producție, o stuf metalic este introdus în fiecare capăt al unui tub de sticlă și capătul tubului este încălzit astfel încât să se etanșeze în jurul unei porțiuni de coadă pe stuf. Sticla absorbantă cu infraroșu de culoare verde este frecvent utilizată, astfel încât o sursă de căldură cu infraroșu poate concentra căldura în zona mică de etanșare a tubului de sticlă. Sticla utilizată are o rezistență electrică ridicată și nu conține componente volatile, cum ar fi oxid de plumb și fluoruri, care pot contamina contactele în timpul operației de etanșare. Conductele comutatorului trebuie manipulate cu atenție pentru a preveni ruperea plicului de sticlă.

Când un magnet este adus în imediata apropiere a contactelor, este generat un câmp de forță electromecanic și lamele rigide din fier de nichel devin polarizate magnetic și sunt atrase una de cealaltă, completând circuitul. Când magnetul este îndepărtat, comutatorul revine la starea sa deschisă.

Deoarece contactele comutatorului Reed sunt sigilate departe de atmosferă, acestea sunt protejate împotriva coroziunii atmosferice. Etanșarea ermetică a unui întrerupător de reed le face adecvate pentru utilizare în atmosfere explozive în care scânteile mici de la întrerupătoarele convenționale ar constitui un pericol. Un comutator Reed are o rezistență foarte mică atunci când este închis, de obicei până la 50 de miliohmi, prin urmare se poate spune că un comutator Reed necesită putere zero pentru a-l opera.

Pasul 2: Componente

Pentru acest tutorial avem nevoie de:

- Reed Switch

- Rezistor 220Ω

- Rezistor 100Ω

- LED

- Multimetru

- Baterie

- Placă de pâine

- Arduino Nano

- Magneți și

- Câteva cabluri de conectare

Pasul 3: Demo

Folosind un multimetru, vă voi arăta cum funcționează un Reed Switch. Când aduc un magnet aproape de întrerupător, multimetrul arată o continuitate pe măsură ce contactul se atinge unul de celălalt până la finalizarea circuitului. Când magnetul este îndepărtat, comutatorul revine la starea normal deschisă.

Pasul 4: Tipuri de comutatoare Reed

Există 3 tipuri de bază de comutatoare Reed:

1. Un singur pol, o singură aruncare, normal deschis [SPST-NO] (normal oprit)

2. Un singur pol, o singură aruncare, normal închis [SPST-NC] (normal pornit)

3. Single Pole, Double Throw [SPDT] (un picior este normal închis și unul normal deschis poate fi utilizat alternativ între două circuite)

Deși majoritatea întrerupătoarelor de reed au două contacte feromagnetice, unele au un contact feromagnetic și unul nemagnetic, în timp ce unele ca întrerupătorul original Rewood au trei. De asemenea, variază în forme și dimensiuni.

Pasul 5: Conectarea fără Arduino

Să testăm mai întâi comutatorul Reed fără un Arduino. Conectați un LED în serie cu comutatorul Reed la o baterie. Atunci când un magnet este adus în imediata apropiere a contactelor, LED-ul se aprinde atunci când lamele din fier de nichel din interiorul comutatorului se atrag reciproc, completând circuitul. Și, când magnetul este îndepărtat, comutatorul revine la starea sa deschisă și LED-ul se stinge.

Pasul 6: Conectarea comutatorului Reed la Arduino

Acum, să conectăm Reed Switch la un Arduino. Conectați LED-ul la pinul 12 al Arduino. Apoi conectați comutatorul Reed la pinul 13 și împământați celălalt capăt. De asemenea, avem nevoie de un rezistor de tracțiune de 100ohm conectat la același pin pentru a permite un flux controlat de curent către pinul de intrare digital. Dacă doriți, puteți utiliza și rezistența de tragere internă a Arduino pentru această configurare.

Codul este foarte simplu. Setați pinul 13 ca Reed_PIN și pinul 12 ca LED_PIN. În secțiunea de configurare, setați modul pin al Reed_PIN ca intrare și LED_PIN ca ieșire. Și, în sfârșit, în secțiunea buclă, porniți LED-ul când Reed_PIN scade.

La fel ca înainte, când un magnet este adus aproape de contacte, LED-ul se aprinde și, când magnetul este îndepărtat, comutatorul revine la starea sa deschisă și LED-ul se stinge.

Pasul 7: Reed Relay

O altă utilizare pe scară largă a Reed Switch este în fabricarea relei Reed.

Într-un releu Reed, câmpul magnetic este generat de un curent electric care trece printr-o bobină de funcționare care este montată peste „unul sau mai multe” comutatoare Reed. Curentul care curge în bobină acționează comutatorul Reed. Aceste bobine au adesea multe mii de rotații de sârmă foarte fină. Când tensiunea de funcționare este aplicată bobinei, se generează un câmp magnetic care, la rândul său, a închis comutatorul în același mod în care îl face magnetul permanent.

Pasul 8:

În comparație cu releele bazate pe armătură, releele Reed pot comuta mult mai repede, deoarece piesele în mișcare sunt mici și ușoare (deși rebotul comutatorului este încă prezent). Acestea necesită o putere de operare foarte redusă și au o capacitate de contact mai mică. Capacitatea lor actuală de manipulare este limitată, dar, cu materiale de contact adecvate, sunt potrivite pentru aplicații de comutare „uscate”. Sunt simple mecanic, oferă viteză mare de funcționare, performanță bună cu curenți foarte mici, foarte fiabile și au o durată lungă de viață.

Milioane de relee de stuf au fost utilizate în centralele telefonice în anii 1970 și 1980.

Pasul 9: Domenii de aplicare

Aproape oriunde te duci, în apropiere vei găsi un Reed Switch care își face treaba în liniște. Comutatoarele Reed sunt atât de omniprezente încât probabil nu sunteți niciodată la mai puțin de câțiva metri distanță de unul la un moment dat. Unele dintre domeniile lor de aplicare se află în:

1. Sisteme de alarmă antiefracție pentru uși și ferestre.

2. Comutatoarele Reed vă pun laptopul în repaus / hibernare când capacul este închis

3. Senzori de nivel de fluid / indicator într-un rezervor - un magnet plutitor este utilizat pentru a activa întrerupătoarele plasate la diferite niveluri.

4. Senzori de viteză pe roți de biciclete / motoare electrice de curent continuu

5. În brațele rotative ale mașinilor de spălat vase pentru a detecta când se blochează

6. Îți împiedică mașina de spălat să funcționeze atunci când capacul este deschis

7. În întreruperile termice din dușurile electrice, pentru a opri încălzirea apei la niveluri periculoase.

8. Știu dacă mașina are suficient lichid de frână și dacă centura ta de siguranță este sau nu fixată.

9. Anemometrele cu cupe rotative au întrerupătoare reed în interior care măsoară viteza vântului.

10. Sunt de asemenea utilizate în aplicații care utilizează scurgerile de curent extrem de scăzute.

11. Tastaturi vechi, în vehicule, sisteme industriale, aparate de uz casnic, telecomunicații, aparate medicale, telefoane cu clapetă și multe altele …

Pe partea relee sunt utilizate pentru secvențe de tăiere automată.

Pasul 10: Viața

Mișcarea mecanică a stufului este sub limita de oboseală a materialelor, astfel încât stuful nu se rupe din cauza oboselii. Uzura și durata de viață sunt aproape în întregime dependente de efectul sarcinii electrice asupra contactelor, împreună cu materialul comutatorului de reed. Uzura suprafeței de contact apare numai atunci când contactele comutatorului se deschid sau se închid. Din această cauză, producătorii evaluează durata de viață în număr de operațiuni, mai degrabă decât în ore sau ani. În general, tensiunile mai mari și curenții mai mari determină o uzură mai rapidă și o durată de viață mai scurtă.

Plicul de sticlă și-a prelungit durata de viață și poate fi deteriorat dacă întrerupătorul cu lamele este supus la solicitări mecanice. Sunt ieftine, sunt durabile și în aplicații cu curent redus, în funcție de sarcina electrică, pot dura aproximativ un miliard de acționări.

Pasul 11: Mulțumesc

Vă mulțumesc din nou pentru verificarea postării mele. Sper să te ajute.

Dacă vrei să mă sprijini, abonează-te la canalul meu YouTube:

Video:

Sprijină-mi munca:

BTC: 35ciN1Z49Y1bReX2U7Etd9hGPWzzzk8TzF

LTC: MQFkVkWimYngMwp5SMuSbMP4ADStjysstm

ETH: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

DOGE: DDe7Fws24zf7acZevoT8uERnmisiHwR5st

TRX: TQJRvEfKc7NibQsuA9nuJhh9irV1CyRmnW

BAT: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

BCH: qrfevmdvmwufpdvh0vpx072z35et2eyefv3fa9fc3z