สวิตช์กก: 11 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

สวิตช์กก - บทนำ

Reed switch ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1936 โดย Walter B. Ellwood ใน Bell Telephone Labs Reed Switch ประกอบด้วยเฟอร์โรแมกเนติกคู่หนึ่ง (ซึ่งง่ายต่อการดึงดูดเหมือนเหล็ก) หน้าสัมผัสโลหะที่ยืดหยุ่นซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นโลหะผสมของเหล็กนิกเกิล (เนื่องจากเป็นแม่เหล็กได้ง่ายและไม่เป็นแม่เหล็กเป็นเวลานาน) โดยคั่นด้วยไมครอนเพียงไม่กี่ไมครอนเคลือบด้วย โลหะที่ทนทานเช่นโรเดียมหรือรูทีเนียม (Rh, Ru, Ir หรือ W) (เพื่อให้มีอายุการใช้งานยาวนานขณะเปิดและปิด) ในซองแก้วที่ปิดสนิท (สุญญากาศ) (เพื่อให้มีฝุ่นและสิ่งสกปรก ฟรี). หลอดแก้วประกอบด้วยก๊าซเฉื่อย (ก๊าซเฉื่อยเป็นก๊าซที่ไม่เกิดปฏิกิริยาเคมีภายใต้ชุดเงื่อนไขที่กำหนด) โดยทั่วไปจะใช้ไนโตรเจนหรือในกรณีของไฟฟ้าแรงสูงก็เป็นเพียงสุญญากาศธรรมดา

ขั้นตอนที่ 1:

ในการผลิต จะมีการใส่กกโลหะที่ปลายแต่ละด้านของท่อแก้วและปลายท่อถูกทำให้ร้อนเพื่อให้ผนึกอยู่รอบๆ ส่วนก้านของกก มักใช้กระจกดูดซับอินฟราเรดสีเขียว ดังนั้นแหล่งความร้อนอินฟราเรดจึงสามารถรวมความร้อนไว้ที่บริเวณปิดผนึกเล็กๆ ของหลอดแก้วได้ แก้วที่ใช้มีความต้านทานไฟฟ้าสูงและไม่มีส่วนประกอบที่ระเหยง่าย เช่น ตะกั่วออกไซด์และฟลูออไรด์ ซึ่งสามารถปนเปื้อนหน้าสัมผัสระหว่างการดำเนินการปิดผนึก ต้องจัดการสายนำของสวิตช์อย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันไม่ให้ซองแก้วแตก

เมื่อแม่เหล็กถูกนำเข้ามาใกล้กับหน้าสัมผัส จะเกิดสนามแรงทางกลไฟฟ้าและใบมีดเหล็กนิเกิลแข็งจะกลายเป็นโพลาไรซ์ทางแม่เหล็กและถูกดึงดูดเข้าหากัน ทำให้วงจรสมบูรณ์ เมื่อแม่เหล็กถูกถอดออก สวิตช์จะกลับสู่สถานะเปิด

เนื่องจากหน้าสัมผัสของ Reed Switch ถูกปิดผนึกให้พ้นจากบรรยากาศ พวกมันจึงได้รับการปกป้องจากการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศ การปิดผนึกอย่างผนึกแน่นของสวิตช์กกทำให้เหมาะสำหรับใช้ในบรรยากาศที่ระเบิดได้ ซึ่งประกายไฟเล็กๆ จากสวิตช์ทั่วไปอาจก่อให้เกิดอันตรายได้ สวิตช์กกมีความต้านทานต่ำมากเมื่อปิด โดยทั่วไปจะต่ำถึง 50 มิลลิโอห์ม ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าสวิตช์กกต้องใช้พลังงานเป็นศูนย์เพื่อใช้งาน

ขั้นตอนที่ 2: ส่วนประกอบ

สำหรับบทช่วยสอนนี้เราต้องการ:

- รีดสวิทช์

- ตัวต้านทาน 220Ω

- ตัวต้านทาน 100Ω

- นำ

- มัลติมิเตอร์

- แบตเตอรี่

- เขียงหั่นขนม

- Arduino นาโน

- แม่เหล็กและ

- ต่อสายไม่กี่สาย

ขั้นตอนที่ 3: สาธิต

ฉันจะแสดงให้คุณเห็นว่าสวิตช์รีดทำงานอย่างไรโดยใช้มัลติมิเตอร์ เมื่อฉันนำแม่เหล็กมาใกล้สวิตช์ มัลติมิเตอร์จะแสดงความต่อเนื่องเมื่อหน้าสัมผัสสัมผัสกันเพื่อทำให้วงจรสมบูรณ์ เมื่อแม่เหล็กถูกถอดออก สวิตช์จะกลับสู่สถานะเปิดตามปกติ

ขั้นตอนที่ 4: ประเภทของสวิตช์กก

Reed Switches มี 3 ประเภทพื้นฐาน:

1. เสาเดี่ยว ขว้างเดี่ยว ปกติเปิด [SPST-NO] (ปกติดับ)

2. เสาเดี่ยว ขว้างเดี่ยว ปกติปิด [SPST-NC] (ปกติเปิดอยู่)

3. เสาเดี่ยว ดับเบิ้ลโยน [SPDT] (ปกติขาข้างหนึ่งปิดปกติ และอีกข้างหนึ่งเปิดปกติสามารถใช้สลับกันระหว่างสองวงจรได้)

แม้ว่าสวิตช์กกส่วนใหญ่จะมีหน้าสัมผัสเฟอร์โรแมกเนติกสองอัน แต่บางอันก็มีหน้าสัมผัสหนึ่งอันที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติกและอีกอันที่ไม่ใช่แม่เหล็ก ในขณะที่สวิตช์กกเหมือนเอลวูดดั้งเดิมมีสามอัน พวกเขายังมีรูปร่างและขนาดแตกต่างกันไป

ขั้นตอนที่ 5: การเชื่อมต่อโดยไม่ใช้ Arduino

มาทดสอบ Reed Switch โดยไม่ใช้ Arduino กันก่อน เชื่อมต่อ LED แบบอนุกรมกับ Reed Switch กับแบตเตอรี่ เมื่อแม่เหล็กถูกนำเข้ามาใกล้กับหน้าสัมผัส ไฟ LED จะสว่างขึ้นเมื่อใบมีดเหล็กนิเกิลภายในสวิตช์ดึงเข้าหากัน ทำให้วงจรสมบูรณ์ และเมื่อถอดแม่เหล็ก สวิตช์จะกลับสู่สถานะเปิดและไฟ LED จะดับลง

ขั้นตอนที่ 6: การเชื่อมต่อ Reed Switch กับ Arduino

ตอนนี้ ให้เชื่อมต่อ Reed Switch กับ Arduino เชื่อมต่อ LED กับพิน 12 ของ Arduino จากนั้นเชื่อมต่อ Reed Switch กับพินหมายเลข 13 และต่อสายดินอีกด้านหนึ่ง นอกจากนี้เรายังต้องการตัวต้านทานแบบดึงขึ้น 100ohm ที่เชื่อมต่อกับพินเดียวกันเพื่อให้สามารถควบคุมกระแสไปยังพินอินพุตดิจิตอลได้ หากต้องการ คุณสามารถใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นภายในของ Arduino สำหรับการตั้งค่านี้ได้

รหัสนั้นง่ายมาก ตั้งค่าพินหมายเลข 13 เป็น Reed_PIN และพินหมายเลข 12 เป็น LED_PIN ในส่วนการตั้งค่า ตั้งค่าโหมดพินของ Reed_PIN เป็นอินพุตและ LED_PIN เป็นเอาต์พุต และสุดท้ายในส่วนลูป ให้เปิด LED เมื่อ Reed_PIN เหลือน้อย

เช่นเดียวกับเมื่อก่อน เมื่อแม่เหล็กถูกนำเข้ามาใกล้กับหน้าสัมผัส ไฟ LED จะสว่างขึ้น และเมื่อแม่เหล็กถูกถอดออก สวิตช์จะกลับสู่สถานะเปิดและไฟ LED จะดับลง

ขั้นตอนที่ 7: Reed Relay

การใช้ Reed Switch อย่างแพร่หลายอีกประการหนึ่งคือการผลิต Reed Relays

ในรีเลย์รีด สนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นโดยกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านคอยล์ปฏิบัติการซึ่งติดตั้งไว้เหนือสวิตช์กก "หนึ่งตัวหรือมากกว่า" กระแสที่ไหลในคอยล์จะทำงานด้วยสวิตช์กก ขดลวดเหล่านี้มักจะมีเส้นลวดที่ละเอียดมากหลายพันรอบ เมื่อแรงดันใช้งานกับขดลวดจะเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นซึ่งจะปิดสวิตช์ในลักษณะเดียวกับที่แม่เหล็กถาวรทำ

ขั้นตอนที่ 8:

เมื่อเทียบกับรีเลย์แบบ Armature แล้ว Reed Relays สามารถเปลี่ยนได้เร็วกว่ามาก เนื่องจากชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา (แม้ว่าสวิตช์ยังมีการเด้งกลับ) พวกเขาต้องการพลังงานในการทำงานที่น้อยมากและมีความจุหน้าสัมผัสต่ำกว่า ความสามารถในการจัดการในปัจจุบันมีจำกัด แต่ด้วยวัสดุสัมผัสที่เหมาะสม จึงเหมาะสำหรับการใช้งานสวิตช์แบบ "แห้ง" มีความเร็วการทำงานสูง ประสิทธิภาพดีด้วยกระแสไฟน้อยมาก เชื่อถือได้สูง และมีอายุการใช้งานยาวนาน

รีเลย์กกหลายล้านตัวถูกใช้ในการแลกเปลี่ยนทางโทรศัพท์ในปี 1970 และ 1980

ขั้นตอนที่ 9: ขอบเขตการสมัคร

ในทุกๆ ที่ที่คุณไป คุณจะพบ Reed Switch ในบริเวณใกล้เคียงที่ทำงานอย่างเงียบๆ สวิตช์กกเป็นที่แพร่หลายมากจนคุณอาจอยู่ห่างจากสวิตช์หนึ่งไปอีกสองสามฟุตในเวลาใดก็ตาม ขอบเขตการใช้งานบางส่วนอยู่ใน:

1. ระบบสัญญาณกันขโมยสำหรับประตูและหน้าต่าง

2. สวิตช์กกทำให้แล็ปท็อปของคุณเข้าสู่โหมดสลีป/ไฮเบอร์เนตเมื่อปิดฝา

3. เซ็นเซอร์/ตัวบ่งชี้ระดับของเหลวในถัง - ใช้แม่เหล็กลอยเพื่อเปิดใช้งานสวิตช์ที่วางในระดับต่างๆ

4. เซ็นเซอร์ความเร็วบนล้อจักรยาน/ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

5. ในจานหมุนของเครื่องล้างจานเพื่อตรวจจับเมื่อติดขัด

6. ช่วยให้เครื่องซักผ้าไม่ทำงานเมื่อเปิดฝา

7. ในระบบตัดความร้อนในฝักบัวไฟฟ้า เพื่อหยุดการทำน้ำร้อนให้อยู่ในระดับอันตราย

8. พวกเขารู้ว่ารถมีน้ำมันเบรกเพียงพอหรือไม่และคาดเข็มขัดนิรภัยหรือไม่

9. เครื่องวัดความเร็วลมพร้อมถ้วยหมุนมีสวิตช์กกภายในที่วัดความเร็วลม

10. พวกเขายังใช้ในการใช้งานที่ใช้กระแสไฟรั่วต่ำมาก

11. คีย์บอร์ดเก่า ในยานพาหนะ ระบบอุตสาหกรรม เครื่องใช้ในครัวเรือน โทรคมนาคม เครื่องใช้ทางการแพทย์ โทรศัพท์แบบฝาพับ และอื่นๆ……

ที่ด้านรีเลย์จะใช้สำหรับลำดับการตัดอัตโนมัติ

ขั้นตอนที่ 10: ชีวิต

การเคลื่อนไหวทางกลของกก.อยู่ต่ำกว่าขีดจำกัดความล้าของวัสดุ ดังนั้นกกไม่แตกเนื่องจากความล้า การสึกหรอและอายุการใช้งานเกือบทั้งหมดขึ้นอยู่กับผลกระทบของโหลดไฟฟ้าที่มีต่อหน้าสัมผัสพร้อมกับวัสดุของสวิตช์กก การสึกหรอของหน้าสัมผัสจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อหน้าสัมผัสสวิตช์เปิดหรือปิด ด้วยเหตุนี้ ผู้ผลิตจึงให้คะแนนอายุการใช้งานในจำนวนการดำเนินการมากกว่าชั่วโมงหรือปี โดยทั่วไปแล้ว แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและกระแสไฟที่สูงขึ้นทำให้สึกหรอเร็วขึ้นและอายุการใช้งานสั้นลง

ซองแก้วช่วยยืดอายุการใช้งานและอาจเสียหายได้หากสวิตช์กกได้รับความเครียดทางกล ราคาถูก ทนทาน และในการใช้งานที่มีกระแสไฟต่ำ สามารถใช้งานได้ประมาณหนึ่งพันล้านครั้ง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโหลดไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 11: ขอบคุณ

ขอขอบคุณอีกครั้งสำหรับการตรวจสอบโพสต์ของฉัน ฉันหวังว่ามันจะช่วยคุณ

หากคุณต้องการสนับสนุนฉันสมัครสมาชิกช่อง YouTube ของฉัน:

วิดีโอ:

สนับสนุนงานของฉัน:

BTC: 35ciN1Z49Y1bReX2U7Etd9hGPWzzzk8TzF

LTC: MQFkVkWimYngMwp5SMuSbMP4ADStjysstm

ผลประโยชน์ทับซ้อน: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

DOGE: DDe7Fws24zf7acZevoT8uERnmisiHwR5st

TRX: TQJRvEfKc7NibQsuA9nuJhh9irV1CyRmnW

ค้างคาว: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

BCH: qrfevmdvmwufpdvh0vpx072z35et2eyefv3fa9fc3z