Reed Switch - Nagtatrabaho, Mga Circuit ng Application

Sa post na ito komprehensibo naming natutunan ang tungkol sa paggana ng reed switch, at kung paano gumawa ng mga simpleng circuit ng reed switch.

Ano ang Reed Switch

Reed switch na tinatawag ding reed relay, ay isang mababang kasalukuyang magnetic switch na may isang lingid na pares ng mga contact na malapit at bukas bilang tugon sa magnetic field na malapit dito. Ang mga contact ay nakatago sa loob ng isang tubo ng salamin at ang mga dulo nito ay natapos sa labas ng baso ng salamin para sa panlabas na koneksyon.

At sa humigit-kumulang na isang bilyong detalye ng operasyon, ang buhay ng pagganap ng mga aparatong ito ay mukhang kahanga-hanga din.

Bukod dito, ang mga switch ng tambo ay mura at samakatuwid ay angkop para sa lahat ng uri ng mga de-koryenteng, elektronikong aplikasyon.

Kailan Naimbento ang Reed switch

Ang Reed switch ay naimbento pabalik noong taong 1945, ni Si Dr. W.B. Ellwood , habang nagtatrabaho sa Western Electric Corporation, sa USA. Ang pag-imbento ay lilitaw na mas advanced kaysa sa panahon kung kailan ito naimbento.

Ang napakalawak na kalamangan sa aplikasyon na ito ay nagpatuloy na hindi napansin ng mga elektronikong inhinyero, hanggang sa kamakailang mga oras kung kailan ang mga switch ng tambo ay nagiging isang bahagi ng maraming mga kritikal na elektronikong at elektrikal na pagpapatupad.

Paano Gumagana ang Reed

Sa panimula, ang isang switch ng tambo ay isang magneto-mechanical relay. Upang maging mas tumpak na gumagana ang isang tambo na nagtatrabaho ay sinimulan kapag ang isang puwersa ng magnet ay dinala malapit dito, na nagreresulta sa kinakailangang aksyon ng paglipat ng mekanikal.

Ang isang pamantayang relo switch na relay ay maaaring masaksihan tulad ng ipinakita sa itaas na pigura. Ito ay binubuo ng isang pares ng pipi na ferromagnetic strips (reeds) na hermetically selyadong sa isang maliit na tubo ng salamin.

Ang mga tambo ay naka-clamp nang mahigpit sa alinman sa mga dulo ng tubo ng salamin sa isang paraan na ang kanilang mga libreng dulo ay bahagyang nagsasapawan sa gitna na may isang paghihiwalay na humigit-kumulang na 0.1 mm.

Sa panahon ng proseso ng pag-sealing ang hangin sa loob ng tubo ay pumped out at pinalitan ng dry nitrogen. Napakahalaga nito upang matiyak na ang mga contact ay gumagana sa isang inert na kapaligiran na makakatulong upang mapanatili ang kaagnasan na walang kalikasan, matanggal ang paglaban ng hangin, at gawin itong pangmatagalan.

Paano ito gumagana

Ang pangunahing pagtatrabaho ng isang switch ng tambo ay maaaring maunawaan mula sa sumusunod na paliwanag

Kapag ang isang magnetikong patlang ay ipinakilala malapit sa isang reed switch alinman mula sa isang permanenteng pang-akit o mula sa isang electromagnet, ang mga tambo na ferromagnetic ay nagiging isang bahagi ng magnetikong mapagkukunan. Ito ay sanhi ng mga dulo ng mga tambo upang makakuha ng kabaligtaran ng magnetic polarity.

Kung ang magnetic flux ay sapat na malakas, akitin ang mga tambo patungo sa bawat isa sa sukat na mapagtagumpayan ang kanilang pagiging mahigpit sa pag-clamping, at ang kanilang dalawang dulo ay nagtatatag ng isang de-koryenteng kontak sa gitna ng tubo ng salamin.

Kapag ang magnetikong patlang ay tinanggal, ang mga tambo ay nawalan ng kanilang lakas sa paghawak at ang mga piraso ay bumalik sa kanilang orihinal na posisyon.

Reed Switch Hysteresis

Tulad ng ating pagkakaalam hysteresis ay isang kababalaghan kung saan hindi nagawang i-aktibo at i-deactivate ng system ang isang partikular na nakapirming punto.

Bilang isang halimbawa, para sa isang 12 V relay ng kuryente , ang punto ng pag-aktibo ay maaaring 11 V, ngunit ang punto ng pag-deactivate nito ay maaaring nasa paligid ng 8.5 V, ang oras na ito ay nasa pagitan ng mga puntos ng pag-aktibo at pag-deactivate ay kilala bilang hysteresis.

Katulad nito, para sa isang switch ng tambo, ang pag-deactivate ng mga tambo nito ay maaaring mangailangan ng pang-akit na ilipat ang layo nang malayo sa puntong ito ay paunang naisaaktibo.

Ang sumusunod na imahe ay malinaw na nagpapaliwanag ng sitwasyon

Kadalasan, ang isang switch ng tambo ay isasara kapag ang magnet ay dinala sa layo na 1 pulgada mula dito, ngunit maaaring kailanganin nito na ilipat ang magnet sa paligid ng 3 pulgada ang layo upang buksan ang mga contact sa kanyang orihinal na form, dahil sa magnetic hysteresis.

Pagwawasto ng Epekto ng Hysteresis sa Reed Switch

Ang isyu sa itaas na hysteresis ay maaaring mabawasan sa isang lawak ng geat sa pamamagitan lamang ng pagpapakilala ng isa pang pang-akit na may isang baligtad na mga poste ng N / S sa kabaligtaran ng switch ng tambo, isang ipinakita sa ibaba:

Siguraduhin na ang kaliwang gilid na naayos na pang-akit ay wala sa loob ng saklaw na pull-in ng switch ng tambo, sa ilang distansya ang layo, kung hindi man mananatiling sarado ang tambo at magbubukas lamang kapag ang kanang bahagi ng pang-akit ay dinala masyadong malapit sa tambo.

Samakatuwid, ang distansya ng nakapirming pang-akit ay dapat na eksperimento sa ilang mga pagsubok at error hanggang sa makamit ang tamang kaugalian, at ang tambo ay mahigpit na magpapagana sa isang nakapirming punto ng gumagalaw na magnet.

Lumilikha ng 'Karaniwan-Sarado' na Uri ng Reed Switch

Mula sa mga talakayan sa itaas alam natin na karaniwang ang mga contact ng isang switch ng tambo ay 'karaniwang buksan' na uri.

Ang mga tambo ay isara kung ang isang magnet ay gaganapin malapit sa katawan ng aparato. Ngunit, maaaring may ilang mga application kung saan ang tambo ay maaaring kailanganing maging 'normal-closed' o nakabukas ON, at isara ang OFF sa pagkakaroon ng isang magnetic field.

Madali itong makakamtan alinman sa pamamagitan ng pagkiling ng aparato gamit ang isang pantulong na kalapit na pang-akit tulad ng ipinakita sa ibaba, o sa pamamagitan ng paggamit ng isang 3 terminal na uri ng SPDT ng reed switch tulad ng ipinahiwatig sa pangalawang diagram sa ibaba.

Sa karamihan ng mga system kung saan ang isang reed switch ay pinamamahalaan sa pamamagitan ng 'isang permanenteng magnet, ang magnet ay naka-install sa paglipat ng isang elemento, at ang tambo ay naka-install sa isang nakapirming o pare-pareho na platform.

Gayunpaman, maaari kang makahanap ng maraming mga programa kung saan ang parehong magnet at tambo ay dapat na nakaposisyon sa isang nakapirming platform. Ang pagpapatakbo ng ON / OFF ng tambo sa mga naturang kaso ay nakamit sa pamamagitan ng pagbaluktot ng magnetic field sa tulong ng isang panlabas na gumagalaw na ferrous agent, tulad ng ipinaliwanag sa sumusunod na talata.

Pagpapatupad ng Fixed Reed / Magnet Operation

Sa set up na ito ang magnet at ang tambo ay pinananatiling makabuluhang malapit, na nagbibigay-daan sa mga contact na tambo na maging normal-sarado na sitwasyon, at bubukas ito sa sandaling lumipat ang panlabas na pagbaluktot na ferrous agent sa pagitan ng tambo at pang-akit.

Sa kabilang banda, ang parehong konsepto ay maaaring mailapat para sa pagkuha ng eksaktong kabaligtaran na mga resulta. Dito, ang magnet ay nababagay sa isang posisyon na kung saan ay sapat lamang upang mapanatili ang tambo sa normal na bukas na posisyon.

Sa lalong madaling panahon ang panlabas na ahente ng ferrous ay inililipat sa pagitan ng tambo at pang-akit, ang lakas na magnetiko ay napapahusay at pinalalakas ng ferrous agent na agad na kumukuha-sa switch ng tambo at pinapagana ito.

Mga Operating Planes ng isang Reed Switch

Ang sumusunod na pigura ay nagpapakita ng iba't ibang mga linear na eroplano ng pagpapatakbo para sa isang switch ng tambo. Kung ilipat natin ang pang-akit sa alinman sa mga eroplano na a-a, b-b, at c-c, papayagan ang tambo na gumana nang normal. Gayunpaman, ang pagpili ng pang-akit ay maaaring maging mahalaga kung ang mode ng pagpapatakbo ay nasa b-b na eroplano.

Bilang karagdagan, maaari kang makahanap ng hindi totoo o maling tambo na nagpapalitaw dahil sa mga negatibong taluktok mula sa kurba ng pattern ng patlang ng magnet.

Sa mga sitwasyon kung saan mataas ang mga negatibong taluktok, ang mga tambo ay maaaring lumipat ON / OFF nang maraming beses habang ang magnet ay gumagalaw sa kabuuan ng dulo hanggang sa dulo ng haba ng tambo.

Ang pag-aktibo ng tambo sa pamamagitan ng isang paikot na kilusan ay maaari ding maipatupad nang matagumpay.

Upang makamit ito, maaari mong gamitin sa maraming mga set up na ipinapakita sa ibaba:

KAHULUGAN A

KAHULOGAN B

KAHULOGAN C

Posible ring gumamit ng isang rotational na paggalaw para sa pagpapalitaw ng isang naka-set up na tambo. Sa pigura A at B, ang mga switch ng tambo ay naka-install sa isang nakapirming posisyon, habang ang mga magnet ay naka-attach sa umiikot na disc na nagiging sanhi ng paggalaw ng mga magnet sa paglipat ng tambo sa bawat pag-ikot, paglipat ng tambo na ON / OFF na magkatugma.

Sa pigura C, ang magnet at ang switch ng tambo ay parehong kagamitan sa pagsulat, habang ang isang espesyal na inukit na magnetong taming cam ay pinaikot sa pagitan nila na pinaputol ng cam ang magnetikong patlang na kahalili sa bawat pag-ikot sanhi ng pagbukas at pagsara ng tambo sa parehong pagkakasunud-sunod

Maaari ring magamit ang rotary na paggalaw upang mapalabas ang isang switch ng tambo, Sa A at B ang mga switch ay nakatigil at ang mga magnet ay umiikot. Sa mga halimbawa ng C at D kapwa ang mga switch at ang mga magnet ay nakatigil at ang switch ay nagpapatakbo tuwing ang ginupit na bahagi ng pang-akit na kalasag ay nasa pagitan ng magnet at switch.

Ang mga rate ng paglipat ay maaaring iakma sa isang segundo hanggang sa higit sa 2000 bawat minuto sa pamamagitan lamang ng pagbabago ng bilis ng pag-ikot ng disc.

Operating Life ng Reed Switch

Ang mga switch ng tambo ay dinisenyo upang magkaroon ng napakataas na haba ng buhay na nagtatrabaho na maaaring saklaw mula sa 100 milyon hanggang 1000 milyong bukas / malapit na mga operasyon.

Gayunpaman, maaaring totoo ito hangga't mababa ang kasalukuyang, kung ang kasalukuyang paglipat sa pamamagitan ng mga contact na tambo ay lumampas sa maximum na na-rate na halaga, kung gayon ang parehong tambo ay maaaring mabigo sa loob ng ilang mga pagpapatakbo.

Karaniwan, ang mga switch ng tambo ay na-rate upang gumana sa kasalukuyang sa loob ng saklaw na 100 mA hanggang 3 Amps depende sa laki ng aparato.

Ang maximum na natitiis na halaga ay tinukoy para sa pulos resistive na mga pag-load. Kung ang load ay capacitive o inductive, sa kasong iyon ang mga contact ng reed switch ay dapat alinman sa makabuluhang derated o naaangkop na proteksyon ng snubber at baligtarin ang proteksyon ng EMF na inilapat sa mga reed terminal, tulad ng ipinakita sa ibaba:

Pagdaragdag ng Proteksyon laban sa Mga Inductive Spike

Anumang sa itaas ng apat na simpleng pamamaraan na ginagamit para sa pagpapagana ng proteksyon sa isang switch ng tambo mula sa inductive o capacitive kasalukuyang mga spike.

Para sa isang inductive load tulad ng isang relay coil na may isang supply ng DC, ang isang simpleng resistor shunt na na-rate na 8 beses na higit pa kaysa sa relay coil ay magiging sapat lamang upang mapanatiling ligtas ang relo ng tambo mula sa relay coil pabalik ng mga EMF, tulad ng ipinakita na pigura A.

Kahit na ito ay maaaring bahagyang dagdagan ang idle kasalukuyang daloy sa tambo ngunit hindi iyon makakasama sa tambo pa rin.

Ang ersistor ay maaaring mapalitan ng isang kapasitor din para sa pagpapagana ng isang katulad na uri ng proteksyon, tulad ng ipinakita sa pigura B.

Kadalasan, ang isang network ng proteksyon ng resistor ng capacitor ay inilalapat tulad ng ipinahiwatig sa figure C, kung sakaling ang supply ay isang AC. Ang risistor ay maaaring maging 150 ohm 1/4 watt, at ang capacitor ay maaaring maging anuman sa pagitan ng 0.1 uF at 1 uF.

Ang pamamaraang ito ay napatunayan na pinakamabisa, at naging matagumpay sa pagpapanatiling ligtas sa tambo mula sa paglipat ng motor starter para sa higit sa isang milyong operasyon.

Ang halaga ng R at C ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng sumusunod na formula

C = I ^ 2/10 uF, at R = E / 10I (1 + 50 / E)

Kung saan ang E ay ang saradong kasalukuyang circuit at ang E ay ang bukas na boltahe ng circuit ng network.

Sa figure C maaari nating makita ang isang diode na konektado sa buong tambo. Ang proteksyon na ito ay gumagana nang maayos sa mga circuit ng DC na may inductive load, bagaman ang polarity ng diode ay dapat na ipatupad nang wasto.

Mataas na Kasalukuyang Reed Swithcing

Sa mga application na nangangailangan ng mabibigat na kasalukuyang paglipat gamit ang isang reed switch, isang triac circuit ang ginagamit para sa paglipat ng mabibigat na kasalukuyang karga at isang reed switch ang ginagamit para sa pagkontrol sa switching ng gate ng triac tulad ng ipinakita sa ibaba.

Ang kasalukuyang gate ay mas makabuluhang mas mababa kaysa sa kasalukuyang karga, ang reed switch ay gagana nang mahusay at payagan ang triac na mailipat sa mataas na kasalukuyang karga. Kahit na ang minutong reed switch ay maaaring mailapat dito, at gagana nang walang mga isyu.

Ang opsyonal na 0.1 uF at ang 100 ohm RC ay isang snubber network para sa pagprotekta sa triac laban sa mataas na kasalukuyang inductive spike, kung ang load ay isang inductive load.

Mga kalamangan ng Reed Switch

Ang isang mahusay na bentahe ng reed switch ay ang kapasidad nito upang gumana nang mas mahusay habang lumilipat ng mababang lakas ng mga alon at boltahe. Maaari itong maging isang makabuluhang problema kapag ginamit ang isang regular na switch. Ito ay dahil sa kawalan ng sapat na kasalukuyang upang matanggal ang resistive layer ng ibabaw na karaniwang nauugnay sa karaniwang mga contact sa switch.

Sa kabaligtaran, ang isang switch ng tambo bilang resulta ng mga ginto na nakabalot sa ibabaw ng contact at inert na kapaligiran ay matagumpay na gumagana nang higit sa isang bilyong operasyon nang walang anumang mga isyu.

Sa isa sa mga praktikal na pagsubok sa isang sikat na lab ng kumpanya ng USA, ang apat na mga switch ng tambo ay pinapagana ng 120 ON / OFF na mga pagkakasunud-sunod bawat segundo sa pamamagitan ng isang karga na nagtatrabaho sa 500 micro-volts at 100 microamp, dc.

Sa pagsubok ang bawat isa sa mga tambo ay maaaring makumpleto ang 50 milyong pagsasara nang tuloy-tuloy na hindi isang solong okasyon na nagpapakita ng isang lumipat na paglaban na lampas sa 5 ohms.

Mga Pagkabigo ng Reed Switch

Bagaman napakahusay, ang switch ng tambo ay maaaring magpakita ng isang kaugaliang mabigo kung ang pinapatakbo sa ilalim ng mas mataas na kasalukuyang mga input. Ang mataas na kasalukuyang sanhi ng pagguho ng mga contact na karaniwang nakikita rin sa mga regular na switch.

Ang pagguho na ito ay nagreresulta sa maliliit na mga particle na kung saan ay magnetiko din upang makolekta malapit sa puwang ng mga contact at kahit papaano ay lumikha ng isang tulay sa pagitan ng puwang. Ang bridging ng puwang na ito ay nagdudulot ng isang maikling circuit at ang mga tambo ay tila permanenteng fuse ON.

Kaya't talagang hindi ito dahil sa pagkatunaw ng mga contact, sa halip ang pag-ikli dahil sa koleksyon ng mga nawasak na mga partikulo na sanhi ng mga contact sa tambo na tila natunaw at nag-fuse.

Mga pagtutukoy para sa isang Pamantayang Universal Universal Reed Switch

• Pinakamataas na boltahe = 150 V
• Pinakamataas na kasalukuyang = 2 amps
• Maximum na lakas = 25 wat
• Max. paunang paglaban = 50 milliohms
• Max. pagtutol sa end-of-life = 2 Ohms
• Pataas na boltahe ng breakdown = 500 V
• Rate ng pagsasara = 400 Hz
• Paglaban ng pagkakabukod = 5000 milliohms
• Saklaw ng temperatura = -55 degrees C hanggang +150 degree C
• Makipag-ugnay sa capacitance = 1.5 pF
• Panginginig ng boses = 10G sa 10-55Hz
• Gulat = 15G mini mu m
• Buhay sa na-rate na pag-load = 5 x 10 ^ 6 na pagpapatakbo
• Buhay na zero ang pag-load = 500 x 10 ^ 6 na operasyon

Mga Lugar ng Aplikasyon

1. Tagapagpahiwatig ng antas ng haydroliko na preno ng preno, kung saan ang pagiging posible sa panimula ay umaasa sa pagiging prangka at kadalian ng paggamit.
2. Pagbibilang ng kalapitan , na naghahatid ng isang hindi kapani-paniwalang simpleng diskarte sa pagtatala ng pagdaan ng mga ferrous na bagay sa isang itinakdang tinukoy na punto.
3. Paglipat ng interlock ng kaligtasan , na nag-aalok ng hindi pangkaraniwang katatagan at madaling paggamit ng mga aplikasyon sa masalimuot na mga mekanisadong disenyo. Dito, ang mga naka-embed na switch ng tambo ay ginagamit upang ikonekta ang isang circuit upang magaan ang isang mag-iingat na lampara o i-prompt ang susunod na mga yugto ng operasyon.
4. Sealed switching sa nasusunog na mga kapaligiran , nakakaiwas sa posibilidad ng pagkasunog din sa alikabok na naka-pack na mga atmospheres kung saan ang karaniwang bukas na mga switch ay maaaring mahirap asahan at lalo na sa malamig na panahon kung saan ang mga regular na switch ay maaaring mag-freeze lamang.
5. Sa radioactive na paligid , kung saan nakakatulong ang pagtatrabaho ng magnetiko upang mapanatili ang kredibilidad ng kalasag.

Ang ilan pang mga circuit ng application na na-publish sa website na ito

Float Switch : Maaaring magamit ang mga switch na tambo para sa mabisang kaagnasan ng libreng float switch ng mga Controller sa antas ng tubig. Dahil ang mga switch ng tambo ay natatakan, ang pakikipag-ugnay sa tubig ay maiiwasan at ang system ay gumagana nang walang hanggan nang walang anumang mga isyu.

Pasyal na Drip Alarm : Gumagamit ang circuit na ito ng isang switch na tambo upang buhayin ang isang alarma kapag ang drip package na konektado sa isang pasyente ay walang laman. Binibigyang-daan ng alarma ang nars na malaman agad ang sitwasyon at palitan ang walang laman na pumatak sa isang bagong pakete.

Pang-alarma sa Pinto ng Magnetic : Sa application na ito, ang isang switch ng tambo ay nagpapagana o nagdi-deactivate kapag ang isang katabing magnet ay inililipat ng pagbubukas o pagsara ng isang pinto. Inalerto ng alarma ang gumagamit tungkol sa pagpapatakbo ng pinto.

Transformer Winding Counter : Dito, ang switch ng tambo ay pinamamahalaan ng isang magnet na nakakabit sa isang umiikot na winder wheel, na nagbibigay-daan sa counter upang makakuha ng isang signal ng orasan para sa bawat paikot-ikot na pag-ikot mula sa reed activation.

Gate Open / Close Controller : Ang mga switch ng tambo ay gumagana rin bilang mga switch ng limitasyon ng solidong estado. Sa circuit circuit gate na ito, nililimitahan ng switch ng tambo ang pagbubukas o pagsara ng gate sa pamamagitan ng pag-shut off ng motor tuwing naabot ng gate ang maximum na mga limitasyon sa pag-slide.