Kui külastate moodsat tehast ja jälgite montaažikambris töötavat hämmastavat elektroonikat, näete väljapanekul mitmesuguseid andureid. Enamikul neist anduritest on eraldi juhtmed positiivse pinge, maanduse ja signaali jaoks. Toite rakendamine võimaldab anduril oma tööd teha, olgu selleks siis läheduses asuvate ferromagnetiliste metallide olemasolu jälgimine või valguskiire saatmine osana rajatise turvasüsteemist. Neid andureid käivitavad tagasihoidlikud mehaanilised lülitid, nagu näiteks keelpillilüliti, vajavad oma töö tegemiseks vaid kahte juhet. Need lülitid aktiveeruvad magnetväljade abil.
Mis on reedlüliti?
Keellüliti sündis 1936. aastal. Selle idee lõi WB Ellwood Bell Telephone Laboratoriesis ja see patenditi 1941. aastal. Lüliti näeb välja nagu väike klaasist kapsel, mille mõlemast otsast paistavad välja elektrijuhtmed.
Kuidas Reed-lüliti töötab?
Lülitusmehhanism koosneb kahest ferromagnetilisest labast, mis on üksteisest vaid mõne mikroni kaugusel. Kui magnet nendele labadele läheneb, tõmbuvad need teineteise poole. Kokkupuutel sulgevad labad tavaliselt avatud (NO) kontaktid, võimaldades elektril voolata. Mõnedel keellülititel on ka mitteferromagnetiline kontakt, mis moodustab tavaliselt suletud (NC) väljundi. Lähenev magnet ühendab kontakti lahti ja tõmbub lülituskontaktist eemale.
Kontakte valmistatakse mitmesugustest metallidest, sealhulgas volframist ja roodiumist. Mõned variandid kasutavad isegi elavhõbedat, mida tuleb korrektseks lülitumiseks hoida õiges asendis. Inertse gaasiga – tavaliselt lämmastikuga – täidetud klaasümbris sulgeb kontaktid siserõhu all ühe atmosfääri all. Sulgemine isoleerib kontaktid, mis hoiab ära korrosiooni ja sädemed, mis võivad tekkida kontakti liikumisest.
Reed-lüliti rakendused reaalses maailmas
Andureid leiab igapäevastest esemetest, näiteks autodest ja pesumasinatest, kuid üks silmapaistvamaid kohti, kus need lülitid/andurid töötavad, on sissemurdmisalarmid. Tegelikult on alarmid selle tehnoloogia peaaegu ideaalne rakendus. Liigutatavas aknas või ukses on magnet ja andur asub alusel, edastades signaali kuni magneti eemaldamiseni. Kui aken on avatud – või kui keegi juhet läbi lõikab –, kostab häire.
Kuigi sissemurdmisalarmid on suurepärane kasutusala keellülititele, võivad need seadmed olla veelgi väiksemad. Miniatuurne lüliti sobib allaneelatud meditsiiniseadmetesse, mida nimetatakse PillCamideks. Kui patsient on pisikese sondi alla neelanud, saab arst selle kehavälise magneti abil aktiveerida. See viivitus säästab energiat, kuni sond on õigesti paigutatud, mis tähendab, et sisseehitatud akud võivad olla veelgi väiksemad, mis on oluline omadus millegi puhul, mis on loodud läbima inimese seedetrakti. Lisaks väiksusele näitab see rakendus ka seda, kui tundlikud need andurid võivad olla, kuna need andurid suudavad tuvastada magnetvälja läbi inimliha.
Keellülitid ei vaja nende käivitamiseks püsimagnetit; neid saab sisse lülitada elektromagnetrelee. Kuna Bell Labs töötas need lülitid algselt välja, pole üllatav, et telefonitööstus kasutas keelreleesid juhtimis- ja mälufunktsioonide jaoks kuni 1990. aastateni, mil kõik digitaalseks muutus. Seda tüüpi releed ei moodusta enam meie sidesüsteemi selgroogu, kuid on tänapäeval paljudes teistes rakendustes endiselt levinud.
Reed-releede eelised
Halli efekti andur on tahkisseade, mis suudab tuvastada magnetvälju ja on üks alternatiiv keelilülitile. Halli efektid sobivad kindlasti mõne rakenduse jaoks, kuid keelilülititel on parem elektriline isolatsioon kui tahkislülititel ja neil on suletud kontaktide tõttu väiksem elektriline takistus. Lisaks saavad keelilülitid töötada erinevate pingete, koormuste ja sagedustega, kuna lüliti toimib lihtsalt ühendatud või lahtiühendatud juhtmena. Teise võimalusena vajate tugiahelaid, mis võimaldavad Halli anduritel oma tööd teha.
Keellülitid on mehaanilise lüliti kohta uskumatult töökindlad ja suudavad enne riket töötada miljardeid tsükleid. Lisaks võivad nad oma suletud konstruktsiooni tõttu töötada plahvatusohtlikus keskkonnas, kus säde võib potentsiaalselt kaasa tuua katastroofilisi tagajärgi. Keellülitid võivad olla vanem tehnoloogia, kuid need pole kaugeltki vananenud. Keellülitite pakke saab trükkplaatidele (PCB-dele) paigaldada automaatsete valiku-ja-paigaldusmasinate abil.
Sinu järgmine konstruktsioon võib vajada mitmesuguseid integraallülitusi ja komponente, mis kõik on viimastel aastatel debüteerinud, aga ära unusta tagasihoidlikku keelpillilülitit. See täidab oma põhilist lülitusfunktsiooni suurepäraselt lihtsal viisil. Pärast enam kui 80 aastat kasutamist ja arendust võid loota keelpillilüliti läbiproovitud ja tõhusale disainile, mis töötab järjepidevalt.
Postituse aeg: 22. aprill 2024