Reed Switch: 11 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

Reed switch - INLEDNING

Reed switch uppfanns 1936 av Walter B. Ellwood i Bell Telephone Labs. Reed Switch består av ett par ferromagnetiska (något så lätt att magnetisera som järn) flexibla metallkontakter typiskt nickel-järnlegering (eftersom de är lätta att magnetisera och inte förblir magnetiserade länge) åtskilda av endast några mikron, belagda med en slitstark metall som Rhodium eller Ruthenium (Rh, Ru, Ir eller W) (för att ge dem ett långt liv när de slås på och av) i ett hermetiskt förseglat (lufttätt) glashölje (för att hålla dem damm och smuts fri). Glasröret innehåller en inert gas (En inert gas är en gas som inte genomgår kemiska reaktioner under en uppsättning av givna förhållanden) typiskt kväve eller vid högspänning är det bara ett enkelt vakuum.

Steg 1:

Vid produktion sätts ett metallrör in i varje ände av ett glasrör och rörets ände värms så att det tätar runt en skaftdel på vasset. Grönfärgat infrarött absorberande glas används ofta, så en infraröd värmekälla kan koncentrera värmen i glasrörets lilla tätningszon. Glaset som används har hög elektrisk resistans och innehåller inte flyktiga komponenter som blyoxid och fluorider som kan förorena kontakterna under tätningen. Strömställarens ledningar måste hanteras försiktigt för att förhindra att glaskuvertet bryts.

När en magnet bringas i närheten av kontakterna genereras ett elektromekaniskt kraftfält och de stela nickeljärnsbladen blir magnetiskt polariserade och lockas till varandra och slutför kretsen. När magneten är borttagen återgår omkopplaren till sitt öppna tillstånd.

Eftersom kontakterna på Reed Switch är förseglade från atmosfären skyddas de mot atmosfärisk korrosion. Den hermetiska tätningen av en vassomkopplare gör dem lämpliga för användning i explosiva atmosfärer där små gnistor från konventionella omkopplare skulle utgöra en fara. En Reed Switch har mycket lågt motstånd när den är stängd, vanligtvis så låg som 50 milliohms, varför en Reed Switch kan sägas kräva noll effekt för att driva den.

Steg 2: Komponenter

För denna handledning behöver vi:

- Reed Switch

- 220Ω motstånd

- 100Ω motstånd

- LED

- Multimätare

- Batteri

- Brödbräda

- Arduino Nano

- Magneter och

- Några anslutningskablar

Steg 3: Demo

Med hjälp av en multimätare ska jag visa dig hur en Reed Switch fungerar. När jag tar en magnet nära omkopplaren visar multimätaren en kontinuitet när kontakten rör varandra för att slutföra kretsen. När magneten tas bort återgår omkopplaren till sitt normalt öppna tillstånd.

Steg 4: Typer av Reed Switches

Det finns tre grundläggande typer av Reed Switches:

1. Enstaka, enstaka kast, normalt öppen [SPST-NO] (normalt avstängd)

2. Enstaka, enstaka kast, normalt stängd [SPST-NC] (normalt påslagen)

3. Enpol, Dubbelkast [SPDT] (ett ben är normalt stängt och ett normalt öppet kan användas växelvis mellan två kretsar)

Även om de flesta viftomkopplare har två ferromagnetiska kontakter, har vissa en kontakt som är ferromagnetisk och en som är icke-magnetisk, medan vissa som den ursprungliga Elwood vassomkopplaren har tre. De varierar också i former och storlekar.

Steg 5: Anslutning utan Arduino

Låt oss först testa Reed Switch utan en Arduino. Anslut en LED i serie med Reed Switch till ett batteri. När en magnet bringas i närheten av kontakterna tänds lysdioden när nickel-järnbladen inuti omkopplaren lockar varandra och slutför kretsen. Och när magneten är borttagen återgår omkopplaren till sitt öppna tillstånd och lysdioden slocknar.

Steg 6: Anslut Reed Switch till Arduino

Låt oss nu ansluta Reed Switch till en Arduino. Anslut lysdioden till stiftet 12 på Arduino. Anslut sedan Reed Switch till stift nummer 13 och jorda den andra änden. Vi behöver också ett 100ohm uppdragningsmotstånd anslutet till samma stift för att möjliggöra ett kontrollerat strömflöde till den digitala ingångsstiften. Om du vill kan du också använda det interna pull-up-motståndet i Arduino för denna inställning.

Koden är väldigt enkel. Ställ in stiftnummer 13 som Reed_PIN och pin -nummer 12 som LED_PIN. I installationsavsnittet ställer du in stiftläget för Reed_PIN som ingång och LED_PIN som utgång. Och slutligen i slingavsnittet, slå på lysdioden när Reed_PIN blir låg.

Samma som tidigare, när en magnet bringas i närheten av kontakterna tänds lysdioden och när magneten tas bort återgår omkopplaren till sitt öppna tillstånd och lysdioden släcks.

Steg 7: Reed Relay

En annan utbredd användning av Reed Switch är tillverkning av Reed Relays.

I ett Reed -relä genereras magnetfältet av en elektrisk ström som flödar genom en manöverspole som är monterad över "en eller flera" Reed -switchar. Strömmen som flödar i spolen driver Reed Switch. Dessa spolar har ofta många tusen varv av mycket fin tråd. När driftspänningen appliceras på spolen genereras ett magnetfält som i sin tur stängde omkopplaren på samma sätt som den permanenta magneten gör.

Steg 8:

Jämfört med armaturbaserade reläer kan Reed Relays växla mycket snabbare, eftersom de rörliga delarna är små och lätta (även om omkopplare fortfarande är närvarande). De kräver mycket mindre driftseffekt och har lägre kontaktkapacitans. Deras nuvarande hanteringskapacitet är begränsad, men med lämpligt kontaktmaterial är de lämpliga för "torra" kopplingsapplikationer. De är mekaniskt enkla, erbjuder hög driftshastighet, bra prestanda med mycket små strömmar, mycket pålitliga och har lång livslängd.

Miljontals vassreläer användes i telefonväxlar under 1970- och 1980 -talen.

Steg 9: Användningsområden

Nästan överallt hittar du en Reed Switch i närheten som tyst gör sitt jobb. Reed -switchar är så genomgripande att du förmodligen aldrig är mer än några meter från en vid varje tillfälle. Några av deras tillämpningsområden finns inom:

1. Inbrottslarmsystem för dörrar och fönster.

2. Reed -switchar sätter din bärbara dator i viloläge/viloläge när locket är stängt

3. Vätskennivåsensorer/indikator i en tank - en flytande magnet används för att aktivera omkopplarna på olika nivåer.

4. Hastighetssensorer på cykelhjul/ likströmsmotorer

5. I diskarmarnas snurrande armar för att upptäcka när de fastnar

6. De håller din tvättmaskin igång när locket är öppet

7. Vid termiska avstängningar i elektriska duschar, för att stoppa vattenuppvärmningen till farliga nivåer.

8. De vet om bilen har tillräckligt med bromsvätska och om säkerhetsbältet är spänt eller inte.

9. Vindmätare med roterande koppar har vassomkopplare inuti som mäter vindens hastighet.

10. De används också i applikationer som utnyttjar deras extremt låga läckage av ström.

11. Gamla tangentbord, i fordon, industrisystem, hushållsapparater, telekommunikation, medicinska apparater, Clamshell -telefoner och mer ……

På reläsidan används de för automatiska klippsekvenser.

Steg 10: Livet

Vassens mekaniska rörelse ligger under materialens utmattningsgräns, så vassen bryts inte på grund av trötthet. Slitage och livslängd är nästan helt beroende av den elektriska belastningens effekt på kontakterna tillsammans med materialet i vassströmställaren. Kontaktytans slitage uppstår endast när strömbrytarkontakterna öppnas eller stängs. På grund av detta bedömer tillverkarna livstiden i antal operationer snarare än timmar eller år. I allmänhet orsakar högre spänningar och högre strömmar snabbare slitage och kortare livslängd.

Glashöljet förlängde livslängden och kan skadas om vassomkopplaren utsätts för mekanisk påfrestning. De är billiga, de är hållbara och i applikationer med låg ström, beroende på elektrisk belastning, kan de hålla i cirka en miljard aktivering.

Steg 11: Tack

Tack igen för att du kollade mitt inlägg. Jag hoppas att det hjälper dig.

Om du vill stödja mig, prenumerera på min YouTube -kanal:

Video:

Stöd mitt arbete:

BTC: 35ciN1Z49Y1bReX2U7Etd9hGPWzzzk8TzF

LTC: MQFkVkWimYngMwp5SMuSbMP4ADStjysstm

ETH: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

DOGE: DDe7Fws24zf7acZevoT8uERnmisiHwR5st

TRX: TQJRvEfKc7NibQsuA9nuJhh9irV1CyRmnW

BAT: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

BCH: qrfevmdvmwufpdvh0vpx072z35et2eyefv3fa9fc3z