Reed stikalo: 11 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Reed stikalo - UVOD

Reed stikalo je leta 1936 izumil Walter B. Ellwood v Bell Telephone Labs. Reed stikalo je sestavljeno iz para feromagnetnih (nekaj, kar je enostavno magnetizirati kot železo) fleksibilnih kovinskih kontaktov, običajno zlitine niklja in železa (saj jih je enostavno magnetizirati in ne ostanejo dolgo magnetizirani), ločenih le z nekaj mikroni, prevlečenimi z trpežna kovina, kot sta rodij ali rutenij (Rh, Ru, Ir ali W) (ki jim daje dolgo življenjsko dobo med vklopom in izklopom) v hermetično zaprti (nepredušno zaprti) stekleni ovojnici (za zaščito pred prahom in umazanijo) prost). Steklena cev vsebuje inertni plin (inertni plin je plin, ki pod določenimi pogoji ne prehaja v kemične reakcije), običajno dušik, v primeru visoke napetosti pa le preprost vakuum.

Korak 1:

Pri proizvodnji se na vsak konec steklene cevi vstavi kovinski trst in konec cevi segreje, tako da se zatesni okoli stebla na trsju. Infrardeče absorbirajoče steklo zelene barve se pogosto uporablja, zato lahko infrardeči vir toplote koncentrira toploto v majhnem tesnilnem območju steklene cevi. Uporabljeno steklo ima visoko električno upornost in ne vsebuje hlapnih sestavin, kot sta svinčev oksid in fluoridi, ki lahko kontaminirajo kontakte med postopkom tesnjenja. S kabli stikala morate ravnati previdno, da preprečite zlom steklene ovojnice.

Ko magnet približamo kontaktom, nastane elektromehansko polje sile in trda železova rezila postanejo magnetno polarizirana in se med seboj privlačijo, s čimer se dokonča vezje. Ko odstranite magnet, se stikalo vrne v odprto stanje.

Ker so kontakti Reed stikala zaprti stran od ozračja, so zaščiteni pred atmosfersko korozijo. Zaradi hermetičnega zapiranja trstičnega stikala so primerni za uporabo v eksplozivnih okoljih, kjer bi majhne iskre iz običajnih stikal predstavljale nevarnost. Reed stikalo ima zelo nizek upor, ko je zaprt, običajno le 50 miliomov, zato lahko rečemo, da za njegovo delovanje potrebuje nič moči.

Korak: Komponente

Za to vadnico potrebujemo:

- Reed stikalo

- 220Ω upor

- 100Ω upor

- LED

- Večmetrski

- Baterija

- Ogledna plošča

- Arduino Nano

- magneti in

- Nekaj priključnih kablov

3. korak: Demo

Z uporabo multimetra vam bom pokazal, kako deluje Reed Switch. Ko magnetu približam stikalo, večmetrski pokaže kontinuiteto, ko se stik med seboj dotakne, da dokonča vezje. Ko odstranite magnet, se stikalo vrne v običajno odprto stanje.

4. korak: Vrste trstičnih stikal

Obstajajo 3 osnovne vrste trstičnih stikal:

1. Enopolni, enojni met, normalno odprt [SPST-NO] (običajno izklopljen)

2. Enopolni, enojni met, normalno zaprt [SPST-NC] (običajno vklopljen)

3. Enopolni, dvojni met [SPDT] (ena noga je običajno zaprta in ena normalno odprta se lahko uporablja izmenično med dvema vezjema)

Čeprav ima večina trstičnih stikal dva feromagnetna kontakta, imajo nekateri en feromagnetni in nemagnetni stik, medtem ko imajo nekateri, kot je originalno trstično stikalo Elwood, tri. Razlikujejo se tudi po obliki in velikosti.

5. korak: Povezovanje brez Arduina

Najprej preizkusimo Reed Switch brez Arduina. Priključite LED zaporedno z Reed stikalom na baterijo. Ko magnet približamo kontaktom, LED zasveti, ko se lopatice iz železa v stikalu medsebojno privlačijo in tako zaključijo vezje. Ko odstranite magnet, se stikalo vrne v odprto stanje in LED ugasne.

Korak 6: Priključitev trstičnega stikala na Arduino

Zdaj povežimo stikalo Reed z Arduinom. Priključite LED na pin 12 Arduina. Nato Reed stikalo priključite na pin 13 in ozemljite drugi konec. Potrebujemo tudi 100 ohmski vlečni upor, priključen na isti pin, da omogočimo nadzorovan tok toka na digitalni vhodni zatič. Če želite, lahko za to nastavitev uporabite tudi notranji vlečni upor Arduina.

Koda je zelo preprosta. Številko pin 13 nastavite kot Reed_PIN, številko pin 12 pa kot LED_PIN. V razdelku za nastavitev nastavite način zatikanja Reed_PIN kot vhod in LED_PIN kot izhod. In nazadnje v razdelku zanke vklopite LED, ko se Reed_PIN spusti.

Enako kot prej, ko magnet približamo kontaktom, zasveti LED in ko odstranimo magnet, se stikalo vrne v odprto stanje in LED ugasne.

7. korak: Reed rele

Druga razširjena uporaba Reed Switch je v proizvodnji Reed relejev.

V releju Reed magnetno polje ustvarja električni tok, ki teče skozi delovno tuljavo, ki je nameščena na "eno ali več" trstičnih stikal. Tok, ki teče v tuljavi, deluje z Reed stikalom. Te tuljave imajo pogosto več tisoč zavojev zelo fine žice. Ko na tuljavo deluje delovna napetost, nastane magnetno polje, ki zapre stikalo na enak način kot trajni magnet.

8. korak:

V primerjavi z releji na osnovi armature se lahko Reed releji preklapljajo veliko hitreje, saj so gibljivi deli majhni in lahki (čeprav je stikalo še vedno prisotno). Potrebujejo zelo malo delovne moči in imajo nižjo kontaktno kapaciteto. Njihove trenutne zmogljivosti za rokovanje so omejene, vendar so z ustreznimi kontaktnimi materiali primerne za "suho" preklapljanje. So mehansko preprosti, ponujajo visoko hitrost delovanja, dobre zmogljivosti z zelo majhnimi tokovi, zelo zanesljivi in imajo dolgo življenjsko dobo.

V sedemdesetih in osemdesetih letih prejšnjega stoletja so bili v telefonskih centralah uporabljeni milijoni trstičnih relejev.

9. korak: Področja uporabe

Skoraj povsod boste v bližini našli Reed Switch, ki tiho opravlja svoje delo. Reed stikala so tako razširjena, da od enega v nobenem trenutku verjetno niste nikoli več kot nekaj metrov. Nekatera področja njihove uporabe so na:

1. Protivlomni sistemi za vrata in okna.

2. Reed stikala preklopijo vaš prenosnik v stanje mirovanja/mirovanja, ko je pokrov zaprt

3. Senzorji nivoja tekočine/indikator v rezervoarju - plavajoči magnet se uporablja za aktiviranje stikal, nameščenih na različnih ravneh.

4. Senzorji hitrosti na kolesih/ enosmernih elektromotorjih

5. V vrtljivih rokah pomivalnih strojev zaznajte, kdaj se zagozdijo

6. Preprečujejo delovanje vašega pralnega stroja, ko je pokrov odprt

7. Pri toplotnih izklopih v električnih prhah ustavite segrevanje vode do nevarnih ravni.

8. Vedo, ali ima avto dovolj zavorne tekočine in ali je vaš pas pripet.

9. Anemometri z vrtljivimi skodelicami imajo v notranjosti trstična stikala, ki merijo hitrost vetra.

10. Uporabljajo se tudi v aplikacijah, ki uporabljajo njihovo izjemno nizko puščanje toka.

11. Stare tipkovnice, v vozilih, industrijskih sistemih, gospodinjski aparati, telekomunikacije, medicinski aparati, telefoni na preklop in drugo ……

Na strani relejev se uporabljajo za samodejno rezanje zaporedij.

10. korak: Življenje

Mehansko gibanje trstike je pod mejo utrujenosti materialov, zato se trst zaradi utrujenosti ne lomi. Obraba in življenjska doba sta skoraj v celoti odvisna od vpliva električne obremenitve na kontakte skupaj z materialom trstičnega stikala. Do obrabe kontaktne površine pride le, ko se stikalni stiki odprejo ali zaprejo. Zaradi tega proizvajalci ocenjujejo življenjsko dobo v številu operacij in ne v urah ali letih. Na splošno višje napetosti in višji tokovi povzročajo hitrejšo obrabo in krajšo življenjsko dobo.

Steklena ovojnica jim je podaljšala življenjsko dobo in se lahko poškoduje, če je trstično stikalo izpostavljeno mehanskim obremenitvam. So poceni, vzdržljivi in v aplikacijah z nizkim tokom, odvisno od električne obremenitve, lahko zdržijo približno milijardo sprožitev.

11. korak: Hvala

Še enkrat hvala, ker ste preverili mojo objavo. Upam, da vam pomaga.

Če me želite podpreti, se naročite na moj YouTube kanal:

Video:

Podprite moje delo:

BTC: 35ciN1Z49Y1bReX2U7Etd9hGPWzzzk8TzF

LTC: MQFkVkWimYngMwp5SMuSbMP4ADStjysstm

ETH: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

DOGE: DDe7Fws24zf7acZevoT8uERnmisiHwR5st

TRX: TQJRvEfKc7NibQsuA9nuJhh9irV1CyRmnW

BAT: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

BCH: qrfevmdvmwufpdvh0vpx072z35et2eyefv3fa9fc3z