Ndërprerës i kallamishteve: 11 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Ndërprerës kallami - HYRJE

Ndërprerësi i kallamit u shpik në vitin 1936 nga Walter B. Ellwood në Bell Telephone Labs. Reed Switch përbëhet nga një palë feromagnetike (diçka aq e lehtë për tu magnetizuar sa hekuri) kontaktet metalike fleksibël zakonisht aliazh nikel-hekur (pasi ato janë të lehta për tu magnetizuar dhe nuk qëndrojnë të magnetizuara për një kohë të gjatë) të ndara nga vetëm disa mikron, të veshura me një metal i veshur fort si Rodium ose Ruthenium (Rh, Ru, Ir, ose W) (për t'u dhënë atyre një jetë të gjatë ndërsa ndizen dhe fiken) në një zarf qelqi të mbyllur hermetikisht (hermetik) (për t'i mbajtur ato pluhur dhe papastërti falas). Tubi i qelqit përmban një gaz inert (Një gaz inert është një gaz që nuk i nënshtrohet reaksioneve kimike në një sërë kushtesh të dhëna) zakonisht Azot ose në rastin e tensionit të lartë është vetëm një vakum i thjeshtë.

Hapi 1:

Në prodhim, një kallam metalik futet në çdo skaj të një tubi qelqi dhe fundi i tubit nxehet në mënyrë që të mbyllet rreth një pjese të bishtit në kallam. Xhami infra të kuqe me ngjyrë të gjelbër përdoret shpesh, kështu që një burim i nxehtësisë infra të kuqe mund të përqendrojë nxehtësinë në zonën e vogël të vulosjes së tubit të qelqit. Xhami i përdorur është i një rezistence të lartë elektrike dhe nuk përmban përbërës të paqëndrueshëm si oksid plumbi dhe fluoride të cilët mund të kontaminojnë kontaktet gjatë operacionit të vulosjes. Drejtuesit e ndërprerës duhet të trajtohen me kujdes për të parandaluar thyerjen e zarfit të xhamit.

Kur një magnet sillet në afërsi të kontakteve, krijohet një fushë elektro-mekanike e forcës dhe tehet e ngurta të hekurit të nikelit polarizohen magnetikisht dhe tërhiqen nga njëri-tjetri, duke përfunduar qarkun. Kur magneti hiqet kaloni kthehet në gjendjen e tij të hapur.

Meqenëse kontaktet e Reed Switch janë të vulosura larg atmosferës, ato mbrohen nga gërryerja atmosferike. Vulosja hermetike e një ndërprerësi kallami i bën ato të përshtatshme për përdorim në atmosfera shpërthyese ku shkëndija të vogla nga çelsat konvencionale do të përbëjnë një rrezik. Një ndërprerës kallami ka rezistencë shumë të ulët kur mbyllet, zakonisht aq i ulët sa 50 miliohms, kështu që një ndërprerës kallami mund të thuhet se kërkon fuqi zero për ta operuar atë.

Hapi 2: Përbërësit

Për këtë tutorial na duhen:

- Ndërprerës i kallamishteve

- Rezistencë 220Ω

- Rezistencë 100Ω

- LED

- Shumë metra

- Bateri

- Tabela e bukës

- Arduino Nano

- Magnet dhe

- Pak kabllo lidhës

Hapi 3: Demo

Duke përdorur një multi-metër, unë do t'ju tregoj se si funksionon një kallamar Reed. Kur afroj një magnet pranë ndërprerësit, shumë-metri tregon një vazhdimësi ndërsa kontakti prek njëri-tjetrin për të përfunduar qarkun. Kur magneti hiqet, çelësi kthehet në gjendjen e tij normalisht të hapur.

Hapi 4: Llojet e çelsave të kallamishteve

Ekzistojnë 3 lloje kryesore të çelsave të kallamishteve:

1. Pol i vetëm, Hedhje e vetme, Normalisht e hapur [SPST-NO] (normalisht e fikur)

2. Pol i vetëm, Hedhje e vetme, Mbyllur normalisht [SPST-NC] (normalisht e ndezur)

3. Pol i vetëm, Hedhje e dyfishtë [SPDT] (njëra këmbë është normalisht e mbyllur dhe një normalisht e hapur mund të përdoret alternuar midis dy qarqeve)

Megjithëse shumica e ndërprerësve të kallamishteve kanë dy kontakte ferromagnetike, disa kanë një kontakt ferromagnetik dhe një që nuk është magnetik, ndërsa disa si ndërprerës origjinal i kallamit Elwood kanë tre. Ato gjithashtu ndryshojnë në forma dhe madhësi.

Hapi 5: Lidhja pa Arduino

Le të provojmë së pari Reed Switch pa një Arduino. Lidhni një LED në seri me kallamin Reed në një bateri. Kur një magnet sillet në afërsi të kontakteve, LED ndizet kur tehet e nikelit brenda ndërprerësit tërheqin njëri-tjetrin, duke përfunduar qarkun. Dhe, kur magneti hiqet, çelësi kthehet në gjendjen e tij të hapur dhe LED fiket.

Hapi 6: Lidhja e Reed Switch me Arduino

Tani, le të lidhim Reed Switch me një Arduino. Lidhni LED me pinin 12 të Arduino. Pastaj lidhni Reed Switch me numrin e kunjit 13 dhe tokëzoni skajin tjetër. Ne gjithashtu kemi nevojë për një rezistencë tërheqëse 100ohm të lidhur me të njëjtën kunj për të lejuar një rrjedhë të kontrolluar të rrymës në kunjin dixhital të hyrjes. Nëse dëshironi, mund të përdorni gjithashtu rezistencën e brendshme tërheqëse të Arduino për këtë konfigurim.

Kodi është shumë i thjeshtë. Vendosni numrin e pinit 13 si Reed_PIN dhe numrin e pinit 12 si LED_PIN. Në pjesën e konfigurimit, vendosni modalitetin pin të Reed_PIN si hyrje dhe LED_PIN si dalje. Dhe së fundi në pjesën lak, ndizni LED kur Reed_PIN zbret.

Njësoj si më parë, kur një magnet sillet në afërsi të kontakteve, LED ndizet dhe, kur magneti hiqet, çelësi kthehet në gjendjen e tij të hapur dhe LED fiket.

Hapi 7: Rele Reed

Një përdorim tjetër i përhapur i Reed Switch është në prodhimin e Rele Reed.

Në një Reed Reed, fusha magnetike gjenerohet nga një rrymë elektrike që kalon nëpër një spirale operative e cila është e pajisur mbi "një ose më shumë" Çelsa Reed. Rryma që rrjedh në spirale vepron me kalimin e kallamit. Këto mbështjellje shpesh kanë mijëra rrotullime telash shumë të hollë. Kur voltazhi i funksionimit aplikohet në spirale, krijohet një fushë magnetike e cila nga ana e saj mbylli çelësin në të njëjtën mënyrë siç bën magneti i përhershëm.

Hapi 8:

Në krahasim me stafetat e bazuara në armaturë, Rele Reed mund të kalojnë shumë më shpejt, pasi pjesët lëvizëse janë të vogla dhe të lehta (megjithëse kërcimi i ndërprerës është ende i pranishëm). Ata kërkojnë shumë më pak fuqi operative dhe kanë kapacitet më të ulët kontakti. Kapaciteti i tyre aktual i trajtimit është i kufizuar, por, me materialet e përshtatshme të kontaktit, ato janë të përshtatshme për aplikime të ndërrimit "të thatë". Ato janë mekanikisht të thjeshta, ofrojnë shpejtësi të lartë operimi, performancë të mirë me rryma shumë të vogla, shumë të besueshme dhe kanë jetë të gjatë.

Miliona stafetë kallami u përdorën në shkëmbimet telefonike në vitet 1970 dhe 1980.

Hapi 9: Fushat e Aplikimit

Pothuajse kudo që të shkoni, do të gjeni një ndërprerës Reed aty pranë që po bën punën e tij në heshtje. Ndërprerësit e kallamishteve janë aq të përhapur saqë ndoshta nuk jeni kurrë më shumë se disa metra larg nga një në çdo kohë të caktuar. Disa nga fushat e aplikimit të tyre janë në:

1. Sisteme alarmi hajdutësh për dyert dhe dritaret.

2. Ndërprerësat e kallamit e vënë laptopin tuaj në gjumë/letargji kur kapaku është i mbyllur

3. Sensorë/tregues të nivelit të lëngut në një rezervuar - një magnet lundrues përdoret për të aktivizuar çelsat e vendosur në nivele të ndryshme.

4. Sensorë të shpejtësisë në rrotat e biçikletave/ motorët elektrikë DC

5. Në krahët rrotullues të pjatalarëseve për të zbuluar kur bllokohen

6. Ata mbajnë larjen e lavatriçes tuaj kur kapaku është i hapur

7. Në ndërprerjet termike në dushet elektrike, për të ndaluar ngrohjen e ujit në nivele të rrezikshme.

8. Ata e dinë nëse makina ka mjaftueshëm lëng frenash dhe nëse rripi juaj është lidhur apo jo.

9. Anemometrat me gota rrotulluese kanë ndërprerës kallami brenda që matin shpejtësinë e erës.

10. Ato përdoren gjithashtu në aplikacione të cilat shfrytëzojnë rrjedhjen e tyre jashtëzakonisht të ulët të rrymës.

11. Tastiera të vjetra, në automjete, sisteme industriale, pajisje shtëpiake, telekomunikacion, pajisje mjekësore, telefona Clamshell dhe më shumë ……

Nga ana e stafetave ato përdoren për sekuenca të prerjes automatike.

Hapi 10: Jeta

Lëvizja mekanike e kallamishteve është nën kufirin e lodhjes së materialeve, kështu që kallamishtet nuk prishen për shkak të lodhjes. Veshja dhe jeta janë pothuajse tërësisht të varura nga efekti i ngarkesës elektrike në kontaktet së bashku me materialin e ndërprerësit të kallamit. Veshja e sipërfaqes së kontaktit ndodh vetëm kur kontaktet e çelësit hapen ose mbyllen. Për shkak të kësaj, prodhuesit vlerësojnë jetën në numrin e operacioneve në vend të orëve ose viteve. Në përgjithësi, tensionet më të larta dhe rrymat më të larta shkaktojnë konsum më të shpejtë dhe jetë më të shkurtër.

Zarfi i qelqit ua zgjati jetën dhe mund të dëmtohet nëse çelësi i kallamit i nënshtrohet stresit mekanik. Ato janë të lira, janë të qëndrueshme dhe në aplikime me rrymë të ulët, në varësi të ngarkesës elektrike, ato mund të zgjasin për rreth një miliard aktivizim.

Hapi 11: Faleminderit

Faleminderit përsëri për kontrollimin e postimit tim. Shpresoj se ju ndihmon.

Nëse doni të më mbështetni regjistrohuni në Kanalin tim në YouTube:

Video:

Mbështesni punën time:

BTC: 35ciN1Z49Y1bReX2U7Etd9hGPWzzzk8TzF

LTC: MQFkVkWimYngMwp5SMuSbMP4ADStjysstm

ETH: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

DOGE: DDe7Fws24zf7acZevoT8uERnmisiHwR5st

TRX: TQJRvEfKc7NibQsuA9nuJhh9irV1CyRmnW

BAT: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

BCH: qrfevmdvmwufpdvh0vpx072z35et2eyefv3fa9fc3z