Modern bir fabrikayı ziyaret edip bir montaj hücresindeki muhteşem elektronik aksamı gözlemlerseniz, sergilenen çeşitli sensörleri görürsünüz. Bu sensörlerin çoğu, pozitif voltaj beslemesi, topraklama ve sinyal için ayrı kablolara sahiptir. Güç uygulamak, sensörün işini yapmasını sağlar; ister yakındaki ferromanyetik metallerin varlığını gözlemlemek, ister tesisin güvenlik sisteminin bir parçası olarak bir ışık huzmesi göndermek olsun. Bu sensörleri tetikleyen, kamış anahtarı gibi mütevazı mekanik anahtarlar, işlerini yapmak için yalnızca iki kabloya ihtiyaç duyar. Bu anahtarlar, manyetik alanlar kullanarak etkinleşir.
Reed Switch Nedir?
Kamış anahtarı 1936 yılında doğdu. Bell Telefon Laboratuvarları'ndan WB Ellwood'un fikriydi ve patentini 1941'de aldı. Anahtar, her iki ucundan elektrik kabloları çıkan küçük bir cam kapsüle benziyor.
Reed Anahtarı Nasıl Çalışır?
Anahtarlama mekanizması, aralarında yalnızca birkaç mikron mesafe bulunan iki ferromanyetik kanattan oluşur. Bir mıknatıs bu kanatlara yaklaştığında, iki kanat birbirine doğru çekilir. Birbirlerine temas ettiklerinde, kanatlar normalde açık (NO) kontakları kapatarak elektriğin akmasını sağlar. Bazı kamış anahtarlar ayrıca, normalde kapalı (NC) çıkış oluşturan ferromanyetik olmayan bir kontak da içerir. Yaklaşan bir mıknatıs, kontağı keser ve anahtarlama kontağından uzaklaşır.
Kontaklar, tungsten ve rodyum dahil olmak üzere çeşitli metallerden üretilir. Hatta bazı çeşitlerinde, doğru şekilde anahtarlama yapabilmek için doğru konumda tutulması gereken cıva bile kullanılır. Genellikle azot olan inert gazla dolu bir cam zarf, kontakları bir atmosferin altındaki iç basınçta kapatır. Sızdırmazlık, kontakları izole ederek korozyonu ve kontak hareketinden kaynaklanabilecek kıvılcımları önler.
Gerçek Dünyada Reed Switch Uygulamaları
Sensörleri araba ve çamaşır makinesi gibi günlük hayatta kullanılan eşyalarda bulabilirsiniz, ancak bu anahtar/sensörlerin en belirgin çalışma alanlarından biri hırsız alarmlarıdır. Aslında, alarmlar bu teknoloji için neredeyse mükemmel bir uygulama alanıdır. Hareketli bir pencere veya kapıda bir mıknatıs bulunur ve sensör, mıknatıs çıkarılana kadar tabana bir sinyal iletir. Pencere açıkken veya biri teli kestiğinde bir alarm çalar.
Hırsız alarmları, kamış anahtarlar için mükemmel bir kullanım alanı olsa da, bu cihazlar daha da küçük olabilir. Minyatür bir anahtar, PillCam olarak bilinen yutulan tıbbi cihazların içine sığar. Hasta küçük probu yuttuktan sonra, doktor vücudun dışındaki bir mıknatıs kullanarak probu etkinleştirebilir. Bu gecikme, prob doğru şekilde yerleştirilene kadar güç tasarrufu sağlar; bu da yerleşik pillerin daha da küçük olabileceği anlamına gelir; bu, insan sindirim sisteminden geçmek üzere tasarlanmış bir cihaz için kritik bir özelliktir. Küçük boyutunun yanı sıra, bu uygulama aynı zamanda ne kadar hassas olabileceklerini de göstermektedir; çünkü bu sensörler insan etinin içinden geçen manyetik alanı algılayabilir.
Kamış anahtarları, onları çalıştırmak için kalıcı bir mıknatısa ihtiyaç duymaz; bir elektromıknatıs rölesi onları açabilir. Bell Labs bu anahtarları ilk geliştirdiğinden beri, telefon endüstrisinin 1990'larda her şey dijitale geçene kadar kontrol ve hafıza işlevleri için kamış röleleri kullanması şaşırtıcı değildir. Bu tür röleler artık iletişim sistemimizin omurgasını oluşturmasa da, günümüzde birçok başka uygulamada hala yaygın olarak kullanılmaktadır.
Reed Rölelerinin Avantajları
Hall etkisi sensörü, manyetik alanları algılayabilen bir katı hal cihazıdır ve kamış anahtarlara bir alternatiftir. Hall etkileri bazı uygulamalar için kesinlikle uygundur, ancak kamış anahtarlar katı hal muadillerine göre üstün elektriksel izolasyona sahiptir ve kapalı kontaklar nedeniyle daha az elektrik direnciyle karşılaşırlar. Ayrıca, kamış anahtarlar çeşitli voltajlar, yükler ve frekanslarla çalışabilir, çünkü anahtar yalnızca bağlı veya bağlantısı kesilmiş bir kablo işlevi görür. Alternatif olarak, Hall sensörlerinin işini yapabilmesi için destekleyici devrelere ihtiyacınız olacaktır.
Reed anahtarlar, mekanik bir anahtar için inanılmaz derecede yüksek bir güvenilirliğe sahiptir ve bozulmadan önce milyarlarca çevrim boyunca çalışabilirler. Ayrıca, kapalı yapıları sayesinde, bir kıvılcımın potansiyel olarak feci sonuçlara yol açabileceği patlayıcı ortamlarda çalışabilirler. Reed anahtarlar eski bir teknoloji olabilir, ancak modası geçmiş olmaktan çok uzaktır. Reed anahtarlar içeren paketleri, otomatik alma ve yerleştirme makineleri kullanarak baskılı devre kartlarına (PCB'ler) uygulayabilirsiniz.
Bir sonraki yapınız, son birkaç yılda piyasaya sürülen çeşitli entegre devreler ve bileşenler gerektirebilir, ancak mütevazı kamış anahtarını unutmayın. Temel anahtarlama işini son derece basit bir şekilde tamamlar. 80 yılı aşkın kullanım ve geliştirme sürecinin ardından, kamış anahtarının denenmiş ve doğru tasarımının tutarlı bir şekilde çalışacağına güvenebilirsiniz.
Gönderi zamanı: 22 Nis 2024