سوئیچ رید چیست و چگونه کار می کند؟

اگر از یک کارخانه مدرن بازدید کنید و لوازم الکترونیکی شگفت‌انگیز در محل کار را در یک سلول مونتاژ مشاهده کنید، حسگرهای مختلفی را در صفحه نمایش خواهید دید. اکثر این سنسورها دارای سیم مجزا برای تامین ولتاژ مثبت، زمین و سیگنال هستند. اعمال قدرت به یک حسگر اجازه می دهد تا کار خود را انجام دهد، چه مشاهده وجود فلزات فرومغناطیسی در نزدیکی آن باشد و چه ارسال یک پرتو نور به عنوان بخشی از سیستم امنیتی تأسیسات. سوئیچ های مکانیکی فروتنی که این سنسورها را فعال می کنند، مانند سوئیچ نی، فقط به دو سیم برای انجام کارهای خود نیاز دارند. این سوئیچ ها با استفاده از میدان های مغناطیسی فعال می شوند.

سوئیچ رید چیست؟

سوئیچ نی در سال 1936 متولد شد. این زاییده فکر WB Ellwood در آزمایشگاه تلفن بل بود و حق امتیاز خود را در سال 1941 به دست آورد. این سوئیچ مانند یک کپسول شیشه ای کوچک به نظر می رسد که سرب های الکتریکی از هر انتهای آن بیرون زده است.

سوئیچ نی چگونه کار می کند؟

مکانیسم سوئیچینگ از دو تیغه فرومغناطیسی تشکیل شده است که تنها با چند میکرون از هم جدا شده اند. هنگامی که یک آهنربا به این تیغه ها نزدیک می شود، دو تیغه به سمت یکدیگر می کشند. پس از تماس، تیغه‌ها کنتاکت‌های معمولی باز (NO) را می‌بندند و به جریان الکتریسیته اجازه می‌دهند. برخی از سوئیچ های نی همچنین دارای یک تماس غیر فرومغناطیسی هستند که یک خروجی معمولی بسته (NC) را تشکیل می دهد. آهنربای نزدیک کنتاکت را قطع می کند و از کنتاکت سوئیچینگ دور می شود.

کنتاکت ها از فلزات مختلفی از جمله تنگستن و رودیوم ساخته می شوند. برخی از گونه ها حتی از جیوه استفاده می کنند که باید در جهت مناسب نگه داشته شود تا به درستی جابجا شود. یک پاکت شیشه ای پر از گاز بی اثر - معمولاً نیتروژن - تماس ها را با فشار داخلی تحت یک اتمسفر مهر و موم می کند. آب بندی کنتاکت ها را جدا می کند، که از خوردگی و هرگونه جرقه ای که ممکن است در اثر حرکت تماس ایجاد شود، جلوگیری می کند.

برنامه های Reed Switch در دنیای واقعی

سنسورها را در وسایل روزمره مانند ماشین‌ها و ماشین‌های لباسشویی خواهید یافت، اما یکی از برجسته‌ترین مکان‌هایی که این سوئیچ/حسگرها کار می‌کنند، دزدگیر سرقت است. در واقع، آلارم ها یک کاربرد تقریباً عالی برای این فناوری هستند. یک پنجره یا در متحرک یک آهنربا را در خود جای می دهد و حسگر روی پایه قرار می گیرد و سیگنالی را تا زمانی که آهنربا برداشته شود ارسال می کند. با باز بودن پنجره - یا اگر کسی سیم را قطع کند - زنگ هشدار به صدا در می آید.

در حالی که دزدگیر دزدگیر یک کاربرد عالی برای سوئیچ های نی است، این دستگاه ها می توانند حتی کوچکتر باشند. یک سوئیچ کوچک در داخل دستگاه های پزشکی بلعیده شده به نام PillCams قرار می گیرد. هنگامی که بیمار پروب کوچک را می بلعد، پزشک می تواند آن را با استفاده از آهنربا در خارج از بدن فعال کند. این تأخیر تا زمانی که کاوشگر به درستی قرار گیرد، انرژی را حفظ می‌کند، به این معنی که باتری‌های داخل هواپیما می‌توانند حتی کوچک‌تر باشند، یک ویژگی مهم در چیزی که برای حرکت در دستگاه گوارش انسان طراحی شده است. علاوه بر اندازه کوچک، این نرم افزار همچنین نشان می دهد که چقدر می توانند حساس باشند، زیرا این حسگرها می توانند یک میدان مغناطیسی را از طریق گوشت انسان دریافت کنند.

سوئیچ های رید برای فعال کردن آنها به آهنربای دائمی نیاز ندارند. یک رله الکترومغناطیس می تواند آنها را روشن کند. از آنجایی که آزمایشگاه‌های بل در ابتدا این سوئیچ‌ها را توسعه دادند، جای تعجب نیست که صنعت تلفن از رله‌های نی برای کنترل و عملکردهای حافظه استفاده می‌کرد تا اینکه در دهه 1990 همه چیز دیجیتالی شد. این نوع رله دیگر ستون فقرات سیستم ارتباطی ما را تشکیل نمی دهد، اما امروزه در بسیاری از کاربردهای دیگر رایج است.

مزایای رله رید

سنسور اثر هال یک دستگاه حالت جامد است که می تواند میدان های مغناطیسی را تشخیص دهد و یکی از جایگزین های سوئیچ نی است. جلوه‌های هال مطمئناً برای برخی کاربردها مناسب هستند، اما سوئیچ‌های نی نسبت به حالت جامد خود دارای عایق الکتریکی برتری هستند و به دلیل تماس‌های بسته با مقاومت الکتریکی کمتری روبرو هستند. علاوه بر این، سوئیچ های نی می توانند با انواع ولتاژها، بارها و فرکانس ها کار کنند، زیرا کلید به سادگی به عنوان یک سیم متصل یا قطع شده عمل می کند. از طرف دیگر، برای فعال کردن حسگرهای هال برای انجام کار خود، به مدارهای پشتیبانی نیاز دارید.

سوئیچ‌های Reed دارای قابلیت اطمینان فوق‌العاده بالایی برای یک سوئیچ مکانیکی هستند و می‌توانند قبل از خرابی، میلیاردها چرخه کار کنند. علاوه بر این، به دلیل ساختار مهر و موم آنها، آنها می توانند در محیط های انفجاری که در آن جرقه می تواند نتایج فاجعه باری داشته باشد، کار کنند. سوئیچ‌های Reed ممکن است یک فناوری قدیمی‌تر باشند، اما منسوخ نشده‌اند. می‌توانید بسته‌های حاوی سوئیچ‌های نی را روی بردهای مدار چاپی (PCB) با استفاده از ماشین‌آلات انتخاب و جابجایی خودکار اعمال کنید.

ساخت بعدی شما ممکن است به مدارهای مجتمع و اجزای مختلف نیاز داشته باشد، که همه آنها در چند سال گذشته معرفی شده اند، اما سوئیچ نی فروتن را فراموش نکنید. این کار تعویض اولیه خود را به روشی بسیار ساده تکمیل می کند. پس از بیش از 80 سال استفاده و توسعه، می توانید برای کار مداوم به طراحی آزمایش شده و واقعی سوئیچ نی تکیه کنید.