Переключатель тростника

Переключатели тростника, даже если они маленькие, играют важную роль в современных технологиях.Эти устройства используют магниты для работы и могут быть найдены во многих вещах, от бытовой техники до передовых медицинских инструментов.Поскольку они были изобретены в 1936 году, переключатели Reed стали известны тем, что они были очень надежными и эффективными.В этой статье объясняется, как работают переключатели тростника, из того, из чего они сделаны, и различные способы, которыми они используются.Он также говорит об их преимуществах и сравнивает их с датчиками эффекта зала.

Каталог

Рисунок 1: переключатель тростника

Что такое тростник?

Переключатель тростника - это электромеханическое устройство, которое работает с магнитными полями.Изобретен в 1936 году W.B.Ellwood в Bell Telephone Laboratories, он состоит из двух ферромагнитных лезвий в герметичной стеклянной капсуле для надежной работы в различных условиях.

Тростник имеет два магнитных лезвия (тростники) внутри плотно герметичной стеклянной трубки.Провода выходят с обоих концов переключателя.Тростники содержатся в отделении небольшим пространством и окружены газом, который не реагирует, обычно азот.Эта установка помогает предотвратить ржавчину и сократить искры.Кончики тростника сделаны из таких сложных материалов, как вольфрамовый, родий или ртуть.Эти материалы помогают тростнику длиться дольше и работать лучше, особенно путем предотвращения их изнашивания и ржавчины.Стеклянная трубка заполнена инертным газом для предотвращения ржавчины и снижения риска искры, что очень важно в опасных условиях, где искры могут вызвать пожары.

Переключатели тростника обрабатывают широкий диапазон напряжений, токов и частот, предлагая превосходную электрическую изоляцию и очень низкое сопротивление при закрытии.Они не потребляют власть при открытой, повышающей эффективность.Их герметичная конструкция и простая работа обеспечивают высокую надежность и долговечность, способные к миллиардам переключения циклов.Они используются в бытовых устройствах, таких как стиральные машины и системы безопасности, а также медицинские инструменты, такие как PillCam, демонстрируя их универсальность и важность в современных технологиях.

Как работает переключатель тростника?

Рисунок 2: тростниковое лезвие вступает в контакт в присутствии магнитного поля

Переключатель тростника работает с использованием простого, но эффективного механизма с магнитами.Он имеет два металлических лезвия внутри запечатанной стеклянной капсулы.Эти лопасти являются основными частями переключателя и расположены очень близко друг к другу.

Когда магнит приближается к переключанию тростника, металлические лезвия внутри переключателя тоже становятся магнитами и движутся друг с другом.Этот магнитный притяжение закрывает зазор между контактами, которые обычно открыты, позволяя электроэнергетике по течению через переключатель.Таким образом, переключатель может надежно завершить электрическую цепь во многих различных устройствах.В некоторых переключателях тростников также существует обычно закрытый (NC) контакт.Когда приближается магнит, этот контакт открывается, прерывая электрический поток.

Материалы, используемые для контактов, такие как вольфрамовый, родий или даже ртуть, выбираются для их проводимости и долговечности.Вся сборка заключена в стеклянную конверт, которая заполнена инертным газом, подобным азоту.Этот газ находится под давлением ниже, чем атмосферное давление, создавая контролируемую среду внутри переключателя.Стеклянное уплотнение предотвращает воздействие внешних факторов, таких как влага и пыль, влияют на переключатель.Это также предотвращает коррозирование контактов и снижает риск искры, который может возникнуть, когда контакты открываются или закрываются.

ЧАСТИ ПЕРЕВОДА

Рисунок 3: Детали переключателя тростника

Тереп -переключатель - это простой электрический переключатель, который работает при применении магнитного поля.Он имеет две основные металлические полоски (тростники) внутри стеклянной трубки.Вот более внимательный взгляд на каждую часть переключателя тростника и то, что они делают:

Тростник лезвий. Лезжие тростники представляют собой тонкие металлические полоски, которые являются основными частями переключателя тростника.Они изготовлены из металлов, которые реагируют на магниты, такие как железо или никель-железные смеси.Тростники очень близки друг к другу, но не прикасаются.Когда магнит находится рядом, тростники движутся друг с другом, коснитесь и закрывают электрическую цепь.

Стеклянная капсула Стеклянная капсула представляет собой герметичную трубку, которая удерживает тростники.Это защищает тростники от пыли, влаги и ржавчины, гарантируя, что они хорошо работают.Стекло также предотвращает проблемы с электричеством, такие как короткие замыкания, сохраняя правильную работу переключателя в разных настройках.

Контактное покрытие точки контакта - это концы тростников, которые касаются, когда переключатель активируется магнитным полем.Эти точки часто имеют покрытие родия или золота, чтобы уменьшить сопротивление и предотвратить ржавчину, обеспечивая надежное и низкоопределенное электрическое соединение.

Контактный разрыв. Контактный разрыв - это небольшое пространство между тростниками, когда магнитное поле не присутствует.Этот разрыв гарантирует, что схема остается открытой до тех пор, пока магнитное поле не заставит тростники касаться и закрыть цепь.

Инертный газ Стеклянная капсула заполнена инертным газом, обычно азотом, чтобы предотвратить ржавчину и снизить риск искры, когда тростники касаются.Эта контролируемая среда внутри капсулы гарантирует, что переключатель хорошо работает в течение длительного времени.

Приложения переключения тростника

Повседневные приложения

Рисунок 4: Приложения переключателя тростника в повседневном использовании

Тщательные переключатели используются во многих повседневных устройствах, таких как автомобили и стиральные машины.В грабительстве они помогают обеспечить безопасность дома.Типичная система тревоги из грабителей использует переключатель тростника для обнаружения при открытии окон или дверей.Вот как это работает: небольшой магнит помещается на движущуюся часть окна или двери, в то время как тростник установлен на раме.Когда окно или дверь закрыто, магнит находится рядом с переключателем тростника, сохраняя переключатель закрытым.

Когда окно или дверь открывается, магнит уходит от переключателя тростника.Это движение ломает магнитное поле, которое держало тростник закрытым.В результате металлические лезвия внутри переключателя тростника перемещаются, разбивая электрическую цепь.Этот разрыв в схеме обнаруживается системой сигнализации, которая затем запускает сигнал тревоги, предупреждая домовладельца или службу безопасности возможным взломом.

Простота и надежность переключателей тростника делают их идеальными для этого использования.Им не нужен постоянный источник питания, чтобы оставаться закрытым, что означает, что они могут хорошо работать с небольшим количеством энергии.Их герметичный дизайн защищает их от пыли, влаги и других вещей, которые могут повлиять на то, как они работают.

В автомобилях переключатели тростника используются в различных системах для улучшения функциональности и безопасности.Например, они часто используются в индикаторах дверных приоритетов.Когда дверь автомобиля закрыта, магнит возле переключателя тростника держит выключатель закрытым.Если дверь открыта, магнит уходит, в результате чего тростник открывается и запускает дверной приоткрытый свет на приборной панели.Этот простой механизм помогает водителям не осознавать открытые двери, предотвращая возможные несчастные случаи.

В стиральных машинах переключатели тростника используются для обнаружения положения крышки или двери.Когда крышка или дверь закрыта, магнит удерживает переключатель тростника закрытым, позволяя стиральной машине работать.Если крышка или дверь открыта во время работы, магнит уходит, в результате чего переключатель тростника открывается и немедленно останавливает машину.Эта функция безопасности предотвращает травмы и разливы, гарантируя, что стиральная машина работает только тогда, когда она надежно закрыта.

Теребные переключатели также используются в датчиках скорости велосипеда.В этом случае магнит прикреплен к одному из спиц колеса, а на вилке установлен переключатель тростника.Каждый раз, когда магнит проходит мимо переключателя тростника, он на мгновение закрывается, отправляя сигнал на спидометр велосипеда.Эта настройка обеспечивает простой и эффективный способ измерения скорости велосипеда без необходимости в сложной электронике.

Медицинское использование

Рисунок 5: Медицинское использование переключателей тростника в PillCam

Тщательные переключатели используются во многих медицинских устройствах.Одним из лучших примеров является Pillcam, небольшая камера, которую можно проглотить.PillCam позволяет врачам заглядывать внутрь пищеварительной системы без необходимости операции.Treed Switch является основной частью того, как работает PillCam.

Когда пациент проглатывает Pillcam, он проходит через пищеварительную систему, чтобы сфотографироваться.Чтобы сохранить время автономной работы, устройство остается в стороне, пока оно не достигнет правильного места в теле.Здесь помогает переключатель тростника.Используя внешний магнит, врач может включить пиблкам в нужный момент.Эта отложенная активация помогает обеспечить небольшую батарею, которая небольшая из -за размера устройства, длится достаточно долго, чтобы завершить экзамен.

Чувствительность переключения тростника очень полезна в этой ситуации.Он может ощутить магнитное поле от внешнего магнита даже через ткани тела.Эта способность гарантирует, что PillCam может быть активирован точно и надежно без прямых контактов или сложных триггеров.Сила магнитного поля и чувствительность переключателя тростника должны быть точно отрегулированы, чтобы убедиться, что активация происходит правильно и только в нужное время.Небольшой размер переключателя тростника идеально подходит для PillCam, который должен быть достаточно маленьким, чтобы его легко проглотить.Компактный размер переключателя тростника позволяет ему быть частью PillCam, не делая его громоздким или тяжелым.Этот дизайн гарантирует, что устройство легко проглотить и может перемещаться по пищеварительному тракту, не вызывая дискомфорта или блокировки.

Преимущества переключателей тростника

Переключатели тростника предлагают много преимуществ, которые делают их лучше, чем другие типы датчиков, такие как датчики эффекта Холла.

Большая электрическая защита: части переключателя тростника хорошо защищены от внешней среды и друг от друга.Это мешает проходить нежелательные электрические токи, убедившись, что устройство работает безопасно и надежно.Это очень полезно в ситуациях, когда точный электрический контроль очень важен.

Низкое электрическое сопротивление: когда контакты переключателя закрываются, они создают прямой путь с низкой устойчивостью для потока тока.Это означает, что очень мало потери мощности и более высокой эффективности, что очень полезно в ситуациях, когда необходима экономия энергии и высокой эффективности.

Гибкость в обработке различных условий: переключатели тростника могут обрабатывать широкий диапазон напряжений, нагрузок и частот.В отличие от некоторых датчиков, которым нужны определенные условия для работы, переключатели тростника могут работать во многих случаях электрических ситуаций.Эта гибкость делает их хорошими для многих применений, от передачи сигналов с низким энергопотреблением в электронных устройствах до управления мощными цепями в промышленных машинах.

Высокая надежность: переключатели тростника работают для работы на миллиарды циклов, не сломавшись.То, как работает переключатель тростника, с физическим движением его деталей, предназначено для обработки повторного использования без износа.Эта долговечность обеспечивает долгосрочную достоверность и снижает необходимость частых технического обслуживания или замены.Это очень полезно в ситуациях, когда простоя является дорогостоящим или неприемлемым.

Запечатанная конструкция для безопасности и долговечности: контакты заключены в стеклянный корпус, заполненный инертным газом, таким как азот, который защищает их от ржавчины и износа.Это герметичное уплотнение удерживает пыль, влагу и другие загрязнения, которые могут повлиять на работу переключателя.В результате переключатели тростника могут использоваться в суровых или взрывных средах, где обычные коммутаторы могут потерпеть неудачу из -за воздействия вредных элементов или когда искра может вызвать огонь.

Сравнение тростника с датчиками эффекта зала

Рисунок 6: Сравнение переключателя тростника с датчиками эффекта зала

Датчики эффекта зала и переключатели тростника имеют разные сильные стороны и хороши для различных применений.Вот простое сравнение их основных моментов.

Переключатели тростника обеспечивают лучшую электрическую изоляцию, поскольку они являются механическими и физически разделяют свои контакты при открытых.Это снижает риск электрического шума и помех, что делает переключатели тростника лучше для ситуаций, когда эти проблемы имеют значение.

Переключатели тростника имеют более низкую электрическую сопротивление при закрытии, обычно всего 0,05 Ом.Это уменьшает потерю мощности и тепло в цепях.Датчики эффекта зала обладают более высоким сопротивлением, которое может быть сотнями Ом.Это более высокое сопротивление может привести к большему использованию мощности и проблемам с нагреванием, особенно в условиях высокого тока.

Датчики эффекта зала нуждаются в более сложных схемах для работы.Им нужен постоянный источник питания и дополнительные детали, такие как усилители и регуляторы напряжения для получения полезного выходного сигнала.Это делает дизайн и стоимость систем, используя датчики эффекта зала более сложными.Переключатели тростника намного проще и нуждаются только в двух проводах для подключения и работы, выступая в качестве прямого переключателя в схеме без необходимости внешней мощности или сложных вспомогательных цепей.

Датчики эффекта зала очень чувствительны и быстро реагируют из-за их твердотельной природы, что делает их идеальными для использования, нуждающихся в точном и быстрое обнаружение магнитного поля.Переключатели тростника, в то время как немного медленнее, реагируют достаточно быстро для многих практических применений и могут хорошо работать во многих различных средах, включая места, где могут быть взрывы и суровые промышленные условия.

Характеристики переключения тростника: надежность и долгая жизнь

Тщательные переключатели известны тем, что они очень надежны и длится долго.То, как они движутся механически, не изнашивает материалы, используемые в них, что значительно увеличивает их долговечность.Это означает, что детали внутри переключателя тростника не страдают от того же повреждения, который может привести к сбою других механических переключателей.Основной причиной этого является минимальное физическое движение, связанное с тем, когда работает переключатель.Лезвия тростника просто движутся в сторону или вдали друг от друга без особого механического трения или напряжения, гарантируя, что они длится долго.

Дизайн переключателей тростника включает контакты, которые запечатаны в стеклянном корпусе.Эта гербация очень важна, потому что оно удерживает контакты подальше от внешней среды, останавливая атмосферную коррозию и грязь от входа и влияния на производительность.Это делает переключатели тростника, особенно для использования в местах, где внутри стеклянного корпуса сохраняется стабильная внутренняя среда, которая защищает контакты от ржавчины и других типов химических повреждений.

Длительный срок службы тростника также влияет электрическая нагрузка, которую он обрабатывает.Переключатели тростника могут управлять широким диапазоном электрических нагрузок, от очень низких до довольно высоких токов и напряжений.При использовании в их указанных пределах переключатели тростника могут выполнять миллиарды циклов переключения, не снимаясь.Это связано с тем, что контактные поверхности создаются для противодействия электрическому артированию и ячеек, которые являются общими причинами, по которым другие переключатели терпят неудачу.Материалы, используемые для контактов, таких как вольфрамовый или родий, выбираются для их прочности и сопротивления износу.

• Переключатели тростника могут обрабатывать как низкие, так и высокие электрические нагрузки

• Они могут выполнить миллиарды циклов переключения, если они используются в рекомендуемых пределах

• Контакты сделаны из сильных материалов, таких как вольфрамовый или родий, чтобы выдерживать износ и предотвратить сбой

• Контактные поверхности предназначены для сопротивления повреждениям от электрических искры, помогая им продержаться дольше

При выборе переключателей тростника

Рисунок 7: Различные типы переключателей тростника

При выборе переключателей тростников вы найдете много дизайнов и настройки.Эти различные типы создаются для конкретного использования, обеспечивая удовлетворение различных потребностей.Простые переключатели тростника - это основные детали, которые не нуждаются в постоянном источнике питания для работы.Это делает их энергосберегающими и полезными для многих целей.

Некоторые специализированные типы, такие как переключатели с эффектом зала, предназначены для задач непрерывного зондирования, таких как датчики близости или детекторы скорости.В отличие от простых переключателей тростника, им нужны дополнительные схемы и постоянный поток электрического тока для функционирования.Это делает их более сложными, но подходящими для рабочих мест, которые требуют постоянного мониторинга и быстрых ответов.

Популярные типы переключателей тростника

Ардуно тростниковые переключатели: Используется в модулях, счетчиках, спидометрах и реле.Это универсальные части, которые хорошо работают с микроконтроллерами Arduino для различных проектов DIY и прототипирования.

Водонепроницаемые переключатели тростника: Сделано для того, чтобы надежно работать во влажной или влажной среде, что делает их хорошими для наружного применения и морского оборудования.

Электрические переключатели тростника: Используется в цепях, которые нуждаются в низком до среднем напряжении и переключении тока.

NC (обычно закрытый) переключатели тростников: Оставайтесь закрытыми, пока не будет применено магнитное поле, после чего они открывают цепь.

Магнитные тростниковые переключатели: Чувствительный к магнитным полям и используется в приложениях, где точное обнаружение магнитного поля очень полезно.

Пластиковые переключатели тростника: Заключается в пластиковых корпусах, обеспечивая дополнительную защиту от факторов окружающей среды и механического повреждения.

Высокие переключатели тростников: Создан для обработки больших токов, что делает их хорошими для промышленных применений, где необходима более высокая переключение мощности.

Инкапсулированные переключатели тростника: Запечатано в корпусе, чтобы защитить их от суровых условий окружающей среды и физического повреждения.

Цилиндрические переключатели тростника: Формируется для легкой интеграции в трубчатые корпусы, часто используемые в системах безопасности и датчиках положения.

Бистабильные переключатели тростника: Оставайтесь в их последнем состоянии (открыто или закрыто) до тех пор, пока не будет применено магнитное поле противоположной полярности, что делает их полезными в приложениях, нуждающихся в стабильном удержании состояния без постоянной энергии.

Защелка тростников: Подобно бистабильным переключателям, они остаются в своем переключенном состоянии после удаления магнита до тех пор, пока не будет применено обратное магнитное поле.

Переключение переключателей тростника: Иметь несколько контактов и переключаться между различными цепями, что делает их полезными в сложных операциях переключения.

Хэмлин Рид Переключатели: Известен своей надежностью и используется в различных промышленных и автомобильных приложениях.

Датчики зала: Не технически переключатели тростника, но часто включают в аналогичные дискуссии.Они обнаруживают наличие магнитного поля через эффект зала и нуждаются в непрерывной мощности и дополнительной схеме.

Мини -тростниковые переключатели: Небольшой и предназначенный для применений с ограниченным пространством, такими как медицинские устройства и компактная электроника.

Микро -тростниковые переключатели: Даже меньше, чем мини -переключатели, используемые в очень компактных электронных приложениях.

Каждый тип переключателя тростника предлагает уникальные преимущества, адаптированные к конкретным потребностям, будь то промышленная, автомобильная, потребительская электроника или специализированные чувствительные приложения.Понимание различий между этими типами может помочь вам выбрать правильный переключатель тростника для вашего конкретного использования, обеспечивая хорошую производительность и надежность.

Заключение

Переключатели тростника удивительны, потому что они просты, надежны и могут использоваться во многих отношениях.Они встречаются в повседневных вещах, помогают обеспечить безопасность людей в медицинских устройствах и хорошо работать на тяжелых промышленных работах.Узнав, как они работают, из чего они сделаны, и почему они полезны, мы можем понять, почему тростниковые переключатели часто выбираются над другими вариантами, такими как датчики эффекта Холла.Они могут выполнять множество различных задач, длиться долго и эффективно работать, делая их обязательными в современных технологиях.Поскольку мы продолжаем разрабатывать новые гаджеты и инструменты, переключатели тростника будут продолжать убедиться, что все работает гладко и безопасно.

Часто задаваемые вопросы [FAQ]

1. Для чего используется переключатель тростника?

Компания тростника используется во многих вещах.Это помогает в системах безопасности обнаружить, открыты ли двери или окна.Он используется в домашних приборах, таких как стиральные машины, чтобы проверить, закрыта ли крышка.В медицинских устройствах, таких как PillCam, он помогает контролировать, когда устройство включается.Переключатели тростника также используются в автомобилях для датчиков дверей и на велосипедах для измерения скорости.

2. Как работает переключатель тростника?

Переключатель потока тростника работает, ощущая, если жидкость движется.Он имеет тростник и магнитный поплавок.Когда жидкость перемещается через трубу, поплавок перемещается и приближает магнит близко к переключанию тростника.Это магнитное поле заставляет тростники внутри переключателя объединяться, закрывая цепь и показывая, что жидкость течет.

3. Является ли переключатель тростника?

Переключатель тростника не является реле.Оба могут управлять цепями, но переключатель тростника использует магниты для открытия или закрытия цепи.Реле - это переключатель, работающий на электроэнергии, который использует электромагнит для перемещения переключателя.

4. Как активировать переключатель тростника?

Вы активируете тростник, приближая к нему магнит.Магнит заставляет тростники внутри переключателя двигаться друг к другу, закрывая зазор и завершая цепь.Когда вы убираете магнит, тростники отделяются, открывая цепь.

5. Как вы проверяете, работает ли переключатель тростника?

Чтобы проверить, работает ли переключатель тростника, используйте мультиметр для измерения непрерывности.Поместите мультиметр проводов на провода переключателя тростника.Когда вы поднимаете магнит рядом с переключателем, мультиметр должен отображать замкнутую цепь (непрерывность).Когда вы отодвигаете магнит, мультиметр должен отображать открытую цепь (без преемственности).Это показывает, что переключатель тростника работает должным образом.