Kas yra nendrių jungiklis ir modernūs nendrių jungiklių pritaikymai
2024-01-19 4718

„Reed Switch“, kertinis akmuo greitai besivystančioje šiuolaikinio mokslo ir technologijos srityje, atsirado iš profesoriaus Valentino Kovalenkovo ​​išradingumo 1922 m. Petrogrado elektrotechnikos universitete.Šis pagrindinis, tačiau pagrindinis komponentas naršė per šimtmetį, vystosi ir optimizuoja.Walteris B. Ellwoodas „Bell Telephone Laboratories“ vėliau ją patobulino, giliai įterpdamas į šiuolaikinės elektronikos ir automatizavimo technologijos audinį.Šiuo straipsniu siekiama išsiaiškinti sudėtingus nendrių jungiklio istoriją ir darbo principus, jo praktinius pritaikymus ir poziciją prieš kitas magnetinio jutimo technologijas, parodančias plačią jo poveikį įvairiose srityse.Kelionė iš pagrindinių komponentų prie technologinių naujovių.

Katalogas

1 paveikslas: nendrinių jungiklių yra visur

Reed jungiklio apibrėžimas ir istorija

1922 m. Pasiūlė profesorius Valentinas Kovalenkovas Petrogrado elektrotechnikos universitete, nendrių jungikliai, tiek subtilūs, tiek tvirti - žymi reikšmingą naujovę.Walteris B. Ellwoodas „Bell Telephone Laboratories“ patikslino šį išradimą, tik 1936 m., Po keturiolikos metų griežtų tyrimų ir plėtros, suformavo jį į „Reed Relay“ formą, pažįstamą mums šiandien.

„Reed Switch“ dizainas yra paprastumo ir elegancijos tyrimas.Stikliniame apvalkale yra pora feromagnetinių lanksčių metalinių kontaktų.Šie kontaktai, paprastai atidaromi, jei nėra išorinio magnetinio lauko, greitai uždaromi, kai įvedamas toks laukas, leidžiantis srauto srautui.Įdomu tai, kad jie taip pat gali būti sukurti automatiškai atidaryti reaguojant į magnetinį lauką, padidinant valdymo lankstumą.Šis mechanizmas, pagrįstas magnetizmu, o ne mechaniniu veikimu, leidžia nendrių jungikliui greitai ir tiksliai reaguoti įvairiomis reikmėmis.

Pasinaudojęs įvairiais savo naudojimo būdais, nendrės jungiklis rado kelią į daugybę šiuolaikinės elektroninės įrangos.Nuo pirminio vaidmens telefonų perjungimo sistemose jis išsiplėtė į pažangių saugumo aliarmo sistemų, modernių medicinos prietaisų ir net buitinių prietaisų sferas.Dėl kompaktiško dizaino kartu su dideliu patikimumu jis ypač tinka programoms, reikalaujančioms tikslumo ir greito atsako, pavyzdžiui, jutikliai ir matavimo įrenginiai.Lygiai taip pat jos tvirtumas pasirodo neįkainojamas ekstremalioje aplinkoje, pritaikant įrangą, veikiančią esant sunkioms temperatūroms.

Pridedant savo dorybes, „Reed Switch“ unikalus dizainas siūlo energijos efektyvumą.Jo veikimas, nepriklausomai nuo elektros energijos, užtikrina minimalų energijos suvartojimą budėjimo režimu.Be to, dėl mažo dydžio jis puikiai tinka miniatiūriniams elektroniniams prietaisams, palengvinant kompaktiškesnių, lengvesnių elektroninių produktų kūrimą.

2 paveikslas: nendrių jungiklis

„Reed Switch“ darbo principas

Nendrės jungiklis demonstruoja išradingą dizainą, kurio šerdis pažymėjo dviem feromagnetiniais ašmenimis, atskirtais tik minuso tarpu.Artėjant magnetui, magnetinis traukimas sujungia ašmenis.Jie užsidaro.Šis veiksmas, kurį diktuoja magnetinė jėga, sukelia vientisą grandinę, užtikrinančią sklandų srovės srautą.Toks unikalus uždarymo mechanizmas suteikia „ReEd“ perjungimą savo universalumą, todėl jis yra būtinas daugelyje automatizavimo ir elektroninių valdymo sistemų.

3 paveikslas: kaip veikia nendrių jungikliai

Šiuose jungikliuose kontaktinės medžiagos pasirenkamos labai atsargiai.Tikslas yra dvejopas: optimalus našumas ir nenutrūkstamas patikimumas.Įprasti pasirinkimai yra volframas ir rodis, metalai, švenčiami dėl savo elektrinio laidumo ir atsparumo korozijai.Tam tikruose specializuotuose dizainuose „Merkurijus“ naudojamas dėl savo didesnio elektrinio stabilumo.Šie kontaktai, suklijuoti stikliniame apvalkale, užpildytame inertinėmis azoto dujomis, yra daugiau nei izoliuoti.Jie yra apsaugoti nuo oksidacijos ir korozijos, taip pat apsaugoti nuo galimų kibirkščių per jungiklio uždarymo akimirkas.

4 paveikslas: Kontaktinės medžiagos

Nendrės jungikliai parodo nepaprastą įvairių programų įvairiapusiškumą.Dėl jų pritaikomumo dizainas juos tinka daugybei naudojimo būdų, pradedant paprastomis grandinės valdikliais ir baigiant sudėtingomis jutiklių sistemomis.Kaip pavyzdį laikykitės skysčio lygio stebėjimo: čia nendrių jungikliai tarnauja kaip nepaprastai jautrūs jutikliai, tinkami tiksliai nustatyti skysčio lygį.Be to, jų pritaikymas apima saugumo ir aliarmo sistemas, automatizavimo technologijas, tikslaus matavimo instrumentus ir sudėtingą automobilių elektronikos pasaulį.Kompaktiškas šių jungiklių dydis ir didelis patikimumas daro juos pageidaujamu pasirinkimu šiuose įvairiuose laukuose.

5 paveikslas: Skysčio lygio aptikimas

Energijos vartojimo efektyvumas taip pat vaidina svarbų vaidmenį „Reed Switches“ populiarume.Dėl beveik nereikšmingo energijos suvartojimo budėjimo režime jie tampa ypač patrauklūs energijai jautrioms programoms.Kartu su dideliu jautrumu ir greitu reagavimu nendrės jungikliai yra neįkainojami sistemose, reikalaujančiose greito veiksmo.

Realaus pasaulio nendrių jungiklių programos

Nendrės jungikliai yra žinomi dėl savo tikslumo ir patikimumo.Pasinerkime į keletą konkrečių pavyzdžių, kuriuose parodytas jų universalumas:

Nendrės relė telekomunikacijose: nendrių relės reaguoja labai greitai, o greitos jų perjungimo galimybės reiškia sklandesnį ryšį tarp vartotojų, sumažinant skambučių pertraukimų galimybę.Antra, nendrių relių patikimumas yra labai didelis, o tai užtikrina stabilų telefono sistemos veikimą, ypač esant didelėms apkrovos sąlygoms.Galiausiai ši estafetė taip pat pasižymi ilgu gyvenimu ir mažomis priežiūros išlaidomis.Ypač aštuntajame ir devintajame dešimtmečiuose nendrių relės buvo plačiai naudojamos Britanijos TXE telefonų mainų serijoje.

6 paveikslas: nendrinės relės

Nendravimo jutikliai saugume: Įprasta apsaugos sistemose, šie jutikliai yra neatsiejama durų ir langų vagysčių aliarmai.Neteisėtas atidarymas?Magnetinio nendrių jutiklis tai sugauna, pakeisdamas magnetinį lauką ir suaktyvindamas aliarmą.Šis mechanizmas yra tiek gyvenamųjų, tiek komercinių saugumo sąrankų kuokštelė.

„Flip-Top“ dizainas nešiojamuose įrenginiuose: „Clamshell“ telefonai ir nešiojamieji kompiuteriai naudoja nendrių jungiklius, kad išsiaiškintų, ar jie yra atidaryti, ar uždaryti.Uždaryti dangtį?Nendrės jungiklis protingai perjungia įrenginį į miego režimą, išsaugodamas akumuliatoriaus veikimo laiką.

Artumo jutikliai pramoninėje automatikoje: nendrių jungikliai tarnauja kaip artumo jutikliai, tai yra gyvybiškai svarbus komponentas automatizuojančiose pramonės šakose.Pavyzdžiui, surinkimo linijoje jie kruopščiai užtikrina, kad komponentas yra būtent ten, kur turėtų būti, apsaugodami tinkamą mašinos funkciją.

Saugumo aliarmai: tokiuose prietaisuose kaip dūmų detektoriai ir anglies monoksido aliarmai nendrės jungiklis yra linchpinas, sukeliantis aliarmą, kai kyla pavojus.

Meteorologija ir vėjo greitis: nendrių jungikliai matuoja vėjo greitį.Dirbdami kartu su vėjo mintimi, jie tiksliai įvertina greitį ir kryptį.

Skystųjų lygio jutikliai: kasdienėse mašinose, tokiose kaip skalbimo mašinos ir vandens rezervuarai, nendrių jungikliai vaidina prevencinį vaidmenį.Pavyzdžiui, skalbimo mašinoje jie kontroliuoja vandens lygį, išvengdami bet kokios perpildymo galimybės.

Sauga buitiniuose įrenginiuose: elektriniai įrankiai ir prietaisai pasinaudoja nendrių jungikliais, kad galėtų saugiai.Paimkite virtuvės kombainą - jis prasideda tik tada, kai nendrės jungiklis patvirtina, kad dangtis yra teisingai nustatytas - dizaino pasirinkimas, neleidžiantis traumoms.

Palyginimas tarp nendrių jungiklio ir salės efekto jungiklio

Nendrės jungikliai ir „Hall Effect“ jungikliai skiriasi pagal savo unikalias savybes ir pranašumus šiuolaikinėms technologijoms.Pasinerkime į konkrečius pavyzdžius, pabrėžiančius jų vaidmenis praktiniuose scenarijuose:

Maitinimo sistemos dirba nendrių jungikliai, skirti jų išskirtinei elektrinei izoliacijai.Apsvarstykite aukštos įtampos grandines, kai nendrės jungikliai valdo srovės srautą.Jų mažas kontaktinis pasipriešinimas sumažina energijos praradimą, padidina efektyvumą.Be to, jie kovoja su lanku ir kankinančiaisiais, didindami saugumą.

Automobilių srityje „Hall Effect“ jutikliai šviečia, ypač sistemose, palaikančiose miniatiūrizaciją ir mažą energijos suvartojimą.Pavaizduokite jų vaidmenį automobilių anti-slidžių stabdžių sistemose (ABS), kur jie seka rato greitį.Jų kompaktiškas dydis ir energijos vartojimo efektyvumas yra turtas.

7 paveikslas: Automobilių anti-slidės stabdžių sistemos

Reed jungikliai klesti atšiaurioje aplinkoje.Imkitės naftos ir dujų ištraukimo: čia magnetiniai nendrių jungikliai stebi vožtuvų būklę.Jie atlaiko aukštą slėgį, ekstremalią temperatūrą ir ėsdinančias sąlygas, parodančius patikimumą.

Vartojimo elektronika, pavyzdžiui, išmanieji telefonai ir planšetiniai kompiuteriai, integruoja „Hall Effect“ jutiklius.Kodėl?Jų mažas dydis ir mažos galios poreikiai.Jie aptinka dangtelio judesius, padedančius išsaugoti galią automatiškai išjungdami ekranus.

Namų apyvokos prietaisai - pagalvokite apie skalbimo mašinas ir šaldytuvus - taip pat naudoja nendrių jungiklius.Stebėjimo durys, siūlo neprilygstamą patvarumą ir nuoseklų našumą.

8 paveikslas: Hallo efekto jutiklių srovė teka per laidininką.Magnetinis laukas, statmenas srovės krypčiai, sukelia srovės pokyčius.Dabartinių pokyčiai suaktyvina salės efektą.

Išpjausčius nendrių jungiklius, nuo jų istorinės evoliucijos iki įvairių pritaikymų, mes pripažįstame jų būdingą vertę ir universalumą.Jie tobulėja tiek tradicinėse telekomunikacijų sistemose, tiek šiuolaikiniuose išmaniuosiuose įrenginiuose.Lyginamoji analizė su „Hall Effect“ perjungia jų tinkamumą ir stipriąsias puses skirtinguose nustatymuose.Tobulėjant technologijoms, nendrės jungikliai ir kitos magnetinio jutimo technologijos yra pasirengusios vystytis, žadėdami efektyvesnius, patikimesnius pramonės sprendimus.Reed jungiklio kelionė nėra tik elektroninė inžinerijos pasaka.Tai pasakojimas apie žmogaus išradingumą ir inžinerinius žygdarbius.