Přepínač rákosu

Přepínače Reed, i když jsou malé, hrají důležitou roli v dnešní technologii.Tato zařízení používají magnety k práci a lze je najít v mnoha věcech, od domácích spotřebičů po pokročilé lékařské nástroje.Od doby, kdy byli vynalezeni v roce 1936, se přepínače Reed staly známou tím, že jsou velmi spolehlivé a efektivní.Tento článek vysvětluje, jak fungují přepínače Reed, z čeho jsou vyrobeny a různé způsoby, jak se používají.Mluví také o jejich výhodách a porovnává je se senzory efektů.

Katalog

Obrázek 1: Přepínač rákosí

Co je to rákosový přepínač?

Přepínač rákosu je elektromechanické zařízení, které pracuje s magnetickými poli.Vynalezl v roce 1936 W.B.Ellwood v Bell Telefon Laboratories se skládá ze dvou feromagnetických čepelí v uzavřené skleněné tobolce pro spolehlivý provoz v různých podmínkách.

Přepínač rákosu má dvě magnetické lopatky (rákosí) uvnitř pevně utěsněné skleněné trubice.Z obou konců spínače vycházejí dráty.Reeds jsou drženi od sebe malým prostorem a jsou obklopeni plynem, který nereaguje, obvykle dusík.Toto nastavení pomáhá zabránit rzi a omezení jisker.Špičky rákosí jsou vyrobeny z tvrdých materiálů, jako je wolfram, rhodium nebo rtuť.Tyto materiály pomáhají rákosům vydržet déle a fungují lépe, zejména tím, že jim zabrání v nošení a rezavě.Skleněná trubice je naplněna inertním plynem, aby se zabránilo rezavě a snížilo riziko jisker, což je velmi důležité v nebezpečném prostředí, kde jiskry mohou způsobit požáry.

Přepínače rákosí zpracovávají širokou škálu napětí, proudů a frekvencí, které nabízejí vynikající elektrickou izolaci a velmi nízkou odpor, když jsou uzavřeny.Při otevřené efektivitě nekonzumují sílu.Jejich zapečetěná konstrukce a jednoduchá provoz zajišťují vysokou spolehlivost a dlouhověkost, schopné miliardy přepínacích cyklů.Používají se v zařízeních pro domácnost, jako jsou pračky a bezpečnostní systémy, jakož i v lékařských nástrojích, jako je PillCam, což prokazuje jejich všestrannost a význam v moderních technologiích.

Jak funguje rákosový přepínač?

Obrázek 2: Reed Blade přichází do kontaktu v přítomnosti magnetického pole

Přepínač rákosu pracuje s použitím jednoduchého, ale efektivního mechanismu s magnety.Má dvě kovové čepele uvnitř uzavřené skleněné tobolky.Tyto čepele jsou hlavními částmi spínače a jsou umístěny velmi blízko sebe.

Když se magnet přiblíží k přepínači rákosu, kovové čepele uvnitř spínače se také stanou magnety a pohybují se k sobě.Tento magnetický tah uzavírá mezeru mezi kontakty, které jsou obvykle otevřené, a umožňuje proudění elektřiny přepínačem.Tímto způsobem může přepínač spolehlivě dokončit elektrický obvod v mnoha různých zařízeních.V některých přepínačích rákosí je také obvykle uzavřený (NC) kontakt.Když se přiblíží magnet, otevírá se tento kontakt a přeruší elektrický tok.

Materiály použité pro kontakty, jako je wolfram, rhodium nebo dokonce rtuť, jsou vybrány pro jejich vodivost a trvanlivost.Celá sestava je uzavřena ve skleněné obálce, která je naplněna inertním plynem, jako je dusík.Tento plyn je při tlaku nižší než atmosférický tlak a vytváří kontrolované prostředí uvnitř spínače.Skleněné těsnění zabraňuje vnějším faktorům, jako je vlhkost a prach, což ovlivňuje spínač.Zabraňuje také korodování kontaktů a snižuje riziko jisker, ke kterému může dojít, když se kontakty otevřou nebo zavřou.

Části spínače rákosu

Obrázek 3: Části přepínače rákosí

Přepínač rákosu je jednoduchý elektrický spínač, který funguje při použití magnetického pole.Má dva hlavní kovové proužky (rákosí) uvnitř skleněné trubice.Zde je bližší pohled na každou část přepínače rákosí a co dělají:

Blade Reed Blade Reed Blades jsou tenké kovové proužky, které jsou hlavními částmi rákosového spínače.Jsou vyrobeny z kovů, které reagují na magnety, jako jsou směsi železa nebo železa.Reeds jsou velmi blízko sebe, ale nedotýkají se.Když je magnet blízko, rákosí se pohybují směrem k sobě, dotkněte se a zavře elektrický obvod.

Skleněná kapsle skleněná kapsle je utěsněná trubice, která drží rákosí.Udržuje rákos v bezpečí před prachem, vlhkostí a rez a zajišťuje, že dobře fungují.Sklo také zabraňuje elektrickým problémům, jako jsou zkratky, udržování přepínače správně v různých nastaveních.

Kontaktní nanesení kontaktních bodů jsou konce rákosí, které se dotýkají, když je přepínač aktivován magnetickým polem.Tyto body mají často povlak rhodium nebo zlata, aby se snížila rezistence a zabránila rzi, což zajišťuje spolehlivé a nízké elektrické spojení.

Kontaktní mezera Kontaktní mezera je malý prostor mezi rákosí, když není přítomno žádné magnetické pole.Tato mezera zajistí, aby obvod zůstal otevřený, dokud se magnetické pole nedotkne rákosí a uzavře obvod.

Inertní plyn Skleněná tobolka je naplněna inertním plynem, obvykle dusíkem, aby se zabránilo rzi a snížení rizika jisker, když se rákosí dotknou.Toto kontrolované prostředí uvnitř kapsle zajišťuje, že spínač funguje dobře po dlouhou dobu.

Aplikace Reed Switch

Každodenní aplikace

Obrázek 4: Reed Switch Applications v každodenním používání

Přepínače rákosí se používají v mnoha každodenních zařízeních, jako jsou auta a pračky.V burlarských alarmech pomáhají udržovat domovy v bezpečí.Typický poplachový systém zloděje používá přepínač rákosu k detekci, když jsou otevřeny okna nebo dveře.Funguje to tak, jak to funguje: Malý magnet je umístěn na pohyblivou část okna nebo dveří, zatímco přepínač rákosu je nainstalován na rám.Když jsou okno nebo dveře zavřené, je magnet blízko přepínače rákosu a přepínač udržuje zavřený.

Když se okno nebo dveře otevřou, magnet se pohybuje od přepínače.Tento pohyb rozbije magnetické pole, které udržovalo přepínač rákosu zavřený.Výsledkem je, že kovové lopatky uvnitř přepínače rákosu se pohybují od sebe a rozbijí elektrický obvod.Toto přerušení obvodu je detekováno poplachovým systémem, který poté spustí poplach, upozorňuje majitele domu nebo bezpečnostní službu k možnému vloupání.

Jednoduchost a spolehlivost přepínačů rákosí je pro toto použití perfektní.Nepotřebují konstantní zdroj energie, aby zůstali uzavřeni, což znamená, že mohou dobře fungovat s malou energií.Jejich uzavřený design je udržuje v bezpečí před prachem, vlhkostí a dalšími věcmi, které by mohly ovlivnit to, jak fungují.

V automobilech se přepínače rákosí používají v různých systémech ke zlepšení funkčnosti a bezpečnosti.Například se často používají u indikátorů ajarských dveří.Když jsou dveře automobilu zavřené, magnet poblíž spínače rákosu udržuje spínač zavřený.Pokud se dveře otevřou, magnet se pohybuje pryč, což způsobí, že se přepínač rákosu otevře a spustí světlo ajar na palubní desce.Tento jednoduchý mechanismus pomáhá řidičům uvědomit si otevřené dveře a brání možným nehodám.

V pračkách se přepínače rákosí používají k detekci polohy víka nebo dveří.Když je víko nebo dveře zavřené, magnet udržuje přepínač rákosu zavřený, což umožňuje fungování pračky.Pokud se během provozu otevře víko nebo dveře, magnet se pohybuje pryč, což způsobí otevření přepínače rákosu a okamžitě zastaví stroj.Tato bezpečnostní funkce zabraňuje zraněním a únikům zajištěním, že pračka funguje pouze tehdy, když je bezpečně uzavřena.

Přepínače rákosu se také používají v senzorů rychlosti kol.V tomto případě je magnet připojen k jednomu z paprsků kol a na vidličce je namontován přepínač rákosu.Pokaždé, když magnet projde přepínačem rákosí, na okamžik se zavře a posílá signál na rychloměr kola.Toto nastavení poskytuje jednoduchý a efektivní způsob měření rychlosti kola bez potřeby složité elektroniky.

Lékařské použití

Obrázek 5: Lékařská použití přepínačů rákosí v PillCam

Přepínače rákosí se používají v mnoha zdravotnických prostředcích.Jedním z nejlepších příkladů je pilulka, malá kamera, kterou lze spolknout.Pillcam umožňuje lékařům podívat se dovnitř trávicího systému, aniž by potřebovali operaci.Přepínač rákosu je hlavní součástí toho, jak funguje PillCam.

Když pacient spolkne pilulku, prochází trávicím systémem a fotografuje.Aby se ušetřilo výdrž baterie, zařízení zůstává mimo, dokud nedosáhne správného místa v těle.Zde pomáhá přepínač Reed.Pomocí externího magnetu může lékař zapnout pilulku ve správný okamžik.Tato zpožděná aktivace pomáhá zajistit, aby baterie, která je malá kvůli velikosti zařízení, trvá dostatečně dlouho na dokončení zkoušky.

V této situaci je citlivost přepínače Reed velmi užitečná.Může cítit magnetické pole z vnějšího magnetu i přes tkáně těla.Tato schopnost zajišťuje, že PillCam může být aktivován přesně a spolehlivě bez přímého kontaktu nebo složitých spouštěčů.Síla magnetického pole a citlivosti přepínače rákosu musí být jemně upravena, aby se zajistilo, že aktivace dochází správně a pouze ve správný čas.Malá velikost rákosového spínače je perfektní pro pilulku, která musí být dostatečně malá, aby byla snadno spolknuta.Kompaktní velikost spínače rákosu umožňuje, aby byla součástí pilulky, aniž by byla objemná nebo těžká.Tento design zajišťuje, že zařízení je snadno spolknuto a může se pohybovat trávicím traktem, aniž by způsobilo nepohodlí nebo zablokování.

Výhody přepínačů rákosí

Přepínače Reed nabízejí mnoho výhod, díky nimž jsou lepší než jiné typy senzorů, jako jsou senzory Effect Effect.

Skvělá elektrická ochrana: Části přepínače rákosí jsou dobře chráněny z vnějšího prostředí a od sebe.Tím se zabrání nechtěným elektrickým proudům procházet, zajistit, aby zařízení fungovalo bezpečně a spolehlivě.To je velmi užitečné v situacích, kdy je přesné elektrické ovládání velmi důležité.

Nízká elektrická odpor: Když se kontakty přepínače uzavře, vytvoří přímou cestu pro proud přímé, nízké odolnosti.To znamená, že existuje velmi malá ztráta energie a vyšší účinnost, což je velmi užitečné v situacích, kdy je potřeba úspora energie a vysoká účinnost.

Flexibilita při manipulaci s různými podmínkami: Přepínače rákosí zvládnou širokou škálu napětí, zatížení a frekvencí.Na rozdíl od některých senzorů, které potřebují specifické podmínky pro práci, mohou rákosové přepínače fungovat v mnoha elektrických situacích.Tato flexibilita je činí dobrými pro mnoho využití, od signalizace nízkého výkonu v elektronických zařízeních po ovládání vysoce výkonných obvodů v průmyslových strojích.

Vysoká spolehlivost: Přepínače rákosu jsou vyrobeny tak, aby fungovaly pro miliardy cyklů bez rozpadu.Způsob, jakým přepínač rákosí funguje s fyzickým pohybem jeho částí, je navržen tak, aby zvládl opakované použití, aniž by se vynořil.Tato trvanlivost zajišťuje dlouhodobou spolehlivost a snižuje potřebu časté údržby nebo výměny.To je velmi užitečné v situacích, kdy je prostoje nákladné nebo nepřijatelné.

Uzavřená konstrukce pro bezpečnost a trvanlivost: Kontakty jsou uzavřeny ve skleněném pouzdru naplněném inertním plynem, jako je dusík, který je chrání před rez a opotřebením.Toto vzduchotěsné těsnění udržuje prach, vlhkost a další kontaminanty, které by mohly ovlivnit provoz spínače.Výsledkem je, že rákosové přepínače mohou být použity v drsných nebo výbušných prostředích, kde by pravidelné přepínače mohly selhat v důsledku vystavení škodlivým prvkům nebo kde jiskra může způsobit oheň.

Srovnání rákosového přepínače se senzory Effect Effect

Obrázek 6: Porovnání přepínače rákosí se senzory efektu Hall

Senzory efektů Hall a přepínače rákosí mají různé silné stránky a jsou dobré pro různá použití.Zde je jednoduché srovnání jejich hlavních bodů.

Přepínače rákosu poskytují lepší elektrickou izolaci, protože jsou mechanické a fyzicky oddělují své kontakty, když jsou otevřeny.To snižuje riziko elektrického šumu a rušení, což zlepší přepínání rákosí pro situace, kdy na těchto otázkách záleží.

Přepínače rákosu mají nižší elektrický odpor, když jsou uzavřeny, obvykle až 0,05 ohmů.To snižuje ztrátu energie a teplo v obvodech.Senzory efektů Hall mají vyšší odolnost, což mohou být stovky ohmů.Tento vyšší odpor může vést k větším problémům s využíváním energie a vytápění, zejména v situacích s vysokým proudem.

Senzory efektů Hall potřebují pro práci složitější obvody.K vytvoření užitečného výstupního signálu potřebují stabilní napájení a další části, jako jsou zesilovače a regulátory napětí.Díky tomu je design a náklady na systémy využívající složitější senzory efektů Hall.Přepínače rákosu jsou mnohem jednodušší a potřebují pouze dva dráty, aby se připojily a fungovaly, působí jako přímý přepínač v obvodu, aniž by potřebovaly vnější energii nebo komplexní podpůrné obvody.

Senzory efektů Hall jsou velmi citlivé a rychle reagují kvůli jejich pevné povaze, takže jsou ideální pro použití, která potřebuje přesnou a rychlou detekci magnetického pole.Přepínače Reed, zatímco o něco pomalejší, reagují dostatečně rychle na mnoho praktických použití a mohou dobře fungovat v mnoha různých prostředích, včetně míst, kde by mohly dojít k výbuchům a drsným průmyslovým nastavením.

Charakteristiky přepínače Reed: Spolehlivost a dlouhá životnost

Přepínače Reed jsou známé tím, že jsou velmi spolehlivé a trvají dlouho.Způsob, jakým se pohybují mechanicky, neopouští materiály použité v nich, což výrazně zvyšuje jejich trvanlivost.To znamená, že části uvnitř spínače rákosu netrpí stejným poškozením, které mohou způsobit selhání jiných mechanických spínačů.Hlavním důvodem je minimální fyzický pohyb, který se týká, když přepínač funguje.Čepele rákosí se jen pohybují směrem k sobě nebo od sebe bez velkého tření nebo napětí, což zajišťuje, že vydrží dlouho.

Konstrukce přepínačů rákosí zahrnuje kontakty, které jsou utěsněny uvnitř skleněného pouzdra.Toto těsnění je velmi důležité, protože udržuje kontakty mimo vnější prostředí a zastavuje atmosférickou korozi a nečistoty v tom, aby se dostalo dovnitř a ovlivňovalo výkon.Díky tomu je rákosí přepínače obzvláště dobré pro použití v místech, kde uvnitř skleněného pouzdra udržuje stabilní vnitřní prostředí, které chrání kontakty před rzí a jinými typy chemických poškození.

Dlouhá životnost přepínače rákosu je také ovlivněna elektrickým zatížením, které ovládá.Přepínače Reed mohou řídit širokou škálu elektrických zatížení, od velmi nízkých po poměrně vysoké proudy a napětí.Při použití v rámci svých stanovených limitů mohou přepínače Reed provádět miliardy přepínacích cyklů bez selhání.Je to proto, že kontaktní povrchy jsou vyráběny tak, aby odolaly elektrickému oblouku a pití, což jsou běžné důvody, proč selhávají jiné přepínače.Materiály použité pro kontakty, jako je wolfram nebo rhodium, jsou vybrány pro jejich sílu a odpor k opotřebení.

• Přepínače rákosí zvládnou nízkým i vysokým elektrickým zatížením

• Mohou provádět miliardy přepínacích cyklů, pokud jsou použity v doporučených limitech

• Kontakty jsou navázány ze silných materiálů, jako je wolfram nebo rhodium, aby odolala opotřebení a zabránilo selhání

• Kontaktní povrchy jsou navrženy tak, aby odolaly poškození elektrických jisker a pomáhaly jim vydržet déle

Při výběru přepínačů Reed

Obrázek 7: Různé typy přepínačů rákosí

Při výběru přepínačů Reed najdete mnoho dostupných návrhů a nastavení.Tyto různé typy jsou prováděny pro specifická použití, což zajišťuje, že každý druh vyhovuje různým potřebám.Jednoduché přepínače rákosu jsou základní části, které pro práci nepotřebují konstantní napájení.Díky tomu jsou energetické úspory a užitečné pro mnoho účelů.

Některé specializované typy, jako jsou přepínače Hall-efekt, jsou navrženy pro úkoly s nepřetržitým snímáním, jako jsou senzory blízkosti nebo detektory rychlosti.Na rozdíl od jednoduchých přepínačů rákosí potřebují tyto funkce další obvody a konstantní tok elektrického proudu.Díky tomu jsou složitější, ale vhodné pro pracovní místa, která vyžadují průběžné monitorování a rychlé reakce.

Populární typy přepínačů rákosí

Přepínače Arduino Reed: Používá se v modulech, pultech, speerometrech a relé.Jedná se o všestranné části, které dobře fungují s mikrokontroléry Arduino pro různé projekty pro kutily a prototypování.

Vodotěsné přepínače rákosí: Vyrobeno pro spolehlivost ve vlhkém nebo vlhkém prostředí, díky čemuž jsou dobré pro venkovní aplikace a mořské vybavení.

Elektrické přepínače: Používá se v obvodech, které vyžadují nízké až střední napětí a přepínání proudu.

NC (obvykle uzavřené) přepínače rákosí: Zůstaňte zavřený, dokud se nebude aplikovat magnetické pole, v tomto okamžiku otevřou obvod.

Přepínače magnetických rákosí: Citlivé na magnetická pole a používaná v aplikacích, kde je velmi užitečná přesná detekce magnetického pole.

Plastové spínače rákosu: Zabaleno v plastových pouzdrech, poskytuje zvláštní ochranu před faktory prostředí a mechanickým poškozením.

Vysoce proudové přepínače rákosí: Postaveno pro zvládnutí větších proudů, což je činí dobré pro průmyslové aplikace, kde je potřeba vyšší přepínání energie.

Zapouzdřené přepínače rákosu: Zapečetěno v uzavřeném prostoru, aby je chránilo před tvrdými podmínkami prostředí a fyzickým poškozením.

Přepínače válcových rákosí: Tvar pro snadnou integraci do tubulárních pouzder, často používaných v bezpečnostních systémech a pozicích.

Přepínače Bistable Reed: Zůstaňte ve svém posledním stavu (otevřený nebo uzavřený), dokud se neuplyne magnetické pole opačné polarity, což je užitečné v aplikacích, které vyžadují stabilní udržení stavu bez nepřetržitého výkonu.

Spínače rákosu: Podobně jako u bistabilních přepínačů zůstávají ve svém přepínaném stavu poté, co je magnet odstraněn, dokud není aplikováno zpětné magnetické pole.

Přepínače rákosí: Mít více kontaktů a může přepínat mezi různými obvody, což je činí užitečnými při komplexních přepínacích operacích.

Hamlin Reed Switchs: Známý pro svou spolehlivost a používá se v různých průmyslových a automobilových aplikacích.

Senzory Hall-Effect: Ne technicky přepínače rákosí, ale často zahrnuty do podobných diskusí.Detekují přítomnost magnetického pole přes hala efektu a potřebují nepřetržitý výkon a další obvody.

Mini Reed Switchs: Malé a navržené pro aplikace s omezeným prostorem, jako jsou zdravotnické prostředky a kompaktní elektronika.

Přepínače Micro Reed: I menší než přepínače Mini Reed, používané ve velmi kompaktních elektronických aplikacích.

Každý typ rákosového přepínače nabízí jedinečné výhody přizpůsobené konkrétním potřebám, ať už pro průmyslovou, automobilovou, spotřební elektroniku nebo specializované aplikace pro snímání.Pochopení rozdílů mezi těmito typy vám může pomoci vybrat ten pravý přepínač pro vaše specifické použití a zajistit dobrý výkon a spolehlivost.

Závěr

Přepínače Reed jsou úžasné, protože jsou jednoduché, spolehlivé a lze je použít mnoha způsoby.Nacházejí se v každodenních předmětech, pomáhají udržovat lidem v bezpečí v zdravotnických prostředcích a dobře fungují v těžkých průmyslových pracovních místech.Tím, že se dozvíte, jak fungují, z čeho jsou vyrobeny a proč jsou užitečné, můžeme vidět, proč jsou přepínače rákosí často vybírány před dalšími možnostmi, jako jsou senzory efektu Hall.Dokážou zvládnout mnoho různých úkolů, vydrží dlouho a efektivně pracovat, což z nich musí v dnešní technologii nutné.Když pokračujeme ve vývoji nových pomůcek a nástrojů, přepínače Reed se budou ujistit, že všechno funguje hladce a bezpečně.

Často kladené otázky [FAQ]

1. Na co se používá přepínač rákosu?

V mnoha věcech se používá přepínač rákosu.Pomáhá v bezpečnostních systémech detekovat, zda jsou otevřené dveře nebo okna.Používá se v domácích spotřebičích, jako jsou pračky, aby zkontroloval, zda je víko uzavřeno.Ve zdravotnických prostředcích, jako je PillCam, pomáhá ovládat, když zařízení zapne.Přepínače rákosu se také používají v automobilech pro senzory dveří a na kolech k měření rychlosti.

2. Jak funguje přepínač toku rákosí?

Přepínač rákosu funguje tím, že snímá, pokud se tekutina pohybuje.Má přepínač a magnetický plovák.Když se tekutina pohybuje po trubce, plovák se pohybuje a přiblíží magnet blízko rákosového spínače.Toto magnetické pole způsobuje, že se rákosí uvnitř spínače spojí, uzavřou obvod a ukazují, že tekutina teče.

3. Je přepínač rákosí a relé?

Přepínač rákosu není relé.Oba mohou ovládat obvody, ale přepínač rákosu používá magnety k otevření nebo zavření obvodu.Relé je přepínač provozovaný elektřinou, který používá elektromagnet k přesunu spínače.

4. Jak aktivujete přepínač rákosu?

Aktivujete přepínač rákosu přiblížením magnetu.Magnet způsobuje, že se rákosí uvnitř přepínače pohybují směrem k sobě, uzavírají mezeru a dokončí obvod.Když vezmete magnet pryč, rákosí se oddělí a otevře obvod.

5. Jak zkontrolujete, zda funguje přepínač rákosu?

Chcete -li zkontrolovat, zda funguje přepínač rákosu, použijte k měření kontinuity multimetr.Vložte multimetrové vodiče na dráty spínače rákosu.Když přinesete magnet blízko spínače, multimetr by měl vykazovat uzavřený obvod (kontinuita).Když přesunete magnet pryč, multimetr by měl vykazovat otevřený obvod (žádná kontinuita).To ukazuje, že přepínač Reed funguje správně.