Modern bir fabrikayı ziyaret ederseniz ve bir montaj hücresinde çalışan muhteşem elektronikleri gözlemlerseniz, ekranda çeşitli sensörler göreceksiniz. Bu sensörlerin çoğunda pozitif voltaj beslemesi, topraklama ve sinyal için ayrı kablolar bulunur. Güç uygulamak, ister yakındaki ferromanyetik metallerin varlığını gözlemlemek ister tesisin güvenlik sisteminin bir parçası olarak bir ışık huzmesi göndermek olsun, sensörün işini yapmasına olanak tanır. Bu sensörleri tetikleyen küçük mekanik anahtarlar (reed anahtar gibi) işlerini yapmak için yalnızca iki kabloya ihtiyaç duyar. Bu anahtarlar manyetik alanlar kullanılarak etkinleştirilir.
Manyetik Anahtar nedir?
Kamış anahtarı 1936'da doğdu. Bell Telefon Laboratuvarlarından WB Ellwood'un buluşuydu ve 1941'de patentini aldı. Anahtar, her iki ucundan elektrik kablolarının çıktığı küçük bir cam kapsüle benziyor.
Manyetik Anahtar Nasıl Çalışır?
Anahtarlama mekanizması yalnızca birkaç mikronla ayrılmış iki ferromanyetik kanattan oluşur. Bir mıknatıs bu kanatlara yaklaştığında iki kanat birbirine doğru çekilir. Dokunduktan sonra kanatlar normalde açık (NO) kontakları kapatarak elektriğin akmasına izin verir. Bazı kamış anahtarları ayrıca normalde kapalı (NC) bir çıkış oluşturan ferromanyetik olmayan bir kontak içerir. Yaklaşan bir mıknatıs kontağın bağlantısını kesecek ve anahtarlama kontağından uzaklaşacaktır.
Kontaklar tungsten ve rodyum dahil olmak üzere çeşitli metallerden yapılmıştır. Bazı çeşitler, doğru geçiş için doğru yönde tutulması gereken cıva bile kullanır. İnert gazla (genellikle nitrojen) doldurulmuş bir cam zarf, kontakları bir atmosfer altındaki iç basınçta yalıtır. Sızdırmazlık, kontakları izole ederek korozyonu ve kontak hareketinden kaynaklanabilecek kıvılcımları önler.
Gerçek Dünyada Manyetik Anahtar Uygulamaları
Arabalar ve çamaşır makineleri gibi günlük eşyalarda sensörler bulacaksınız, ancak bu anahtarların/sensörlerin çalıştığı en belirgin yerlerden biri hırsız alarmlarıdır. Aslında alarmlar bu teknoloji için neredeyse mükemmel bir uygulamadır. Hareketli bir pencere veya kapı bir mıknatıs barındırır ve sensör tabanda bulunur ve mıknatıs çıkana kadar bir sinyal iletir. Pencere açıkken veya birisi kabloyu keserse bir alarm çalacaktır.
Hırsız alarmları manyetik anahtarlar için mükemmel bir kullanım olsa da, bu cihazlar daha da küçük olabilir. Minyatürleştirilmiş bir anahtar, PillCams olarak bilinen yutulan tıbbi cihazların içine sığacak. Hasta küçük probu yuttuktan sonra doktor vücudun dışındaki bir mıknatısı kullanarak onu etkinleştirebilir. Bu gecikme, prob doğru bir şekilde yerleştirilene kadar güç tasarrufu sağlar; bu, yerleşik pillerin daha da küçük olabileceği anlamına gelir; bu, insanın sindirim kanalından geçmek üzere tasarlanmış bir şeyde kritik bir özelliktir. Küçük boyutunun yanı sıra, bu uygulama aynı zamanda sensörlerin insan eti üzerindeki manyetik alanı algılayabilmesi nedeniyle ne kadar hassas olabileceklerini de gösteriyor.
Reed anahtarların çalıştırılması için kalıcı bir mıknatısa gerek yoktur; bir elektromıknatıs rölesi bunları açabilir. Bell Laboratuvarları başlangıçta bu anahtarları geliştirdiğinden beri, 1990'larda her şey dijital hale gelene kadar telefon endüstrisinin kontrol ve hafıza işlevleri için reed röleleri kullanması şaşırtıcı değil. Bu tür röle artık iletişim sistemimizin omurgasını oluşturmuyor ancak günümüzde diğer birçok uygulamada hala yaygın olarak kullanılıyor.
Reed Rölelerin Avantajları
Hall etkisi sensörü, manyetik alanları algılayabilen katı halli bir cihazdır ve kamış anahtarına bir alternatiftir. Hall etkileri bazı uygulamalar için kesinlikle uygundur, ancak kamış anahtarlar katı hal muadillerine göre daha üstün elektriksel izolasyona sahiptir ve kapalı kontaklar nedeniyle daha az elektrik direnciyle karşı karşıya kalırlar. Ek olarak, reed anahtarlar çeşitli voltaj, yük ve frekanslarla çalışabilir, çünkü anahtar basit bir şekilde bağlı veya bağlantısı kesilmiş bir kablo olarak işlev görür. Alternatif olarak Hall sensörlerinin işlerini yapabilmesi için destekleyici devrelere ihtiyacınız olacak.
Reed anahtarlar, mekanik bir anahtar için inanılmaz derecede yüksek güvenilirliğe sahiptir ve arızalanmadan önce milyarlarca döngü boyunca çalışabilirler. Ek olarak, sızdırmaz yapıları nedeniyle, bir kıvılcımın potansiyel olarak feci sonuçlara yol açabileceği patlayıcı ortamlarda çalışabilirler. Reed anahtarlar daha eski bir teknoloji olabilir ancak modası geçmiş olmaktan çok uzaktır. Otomatik alma ve yerleştirme makinelerini kullanarak, baskılı devre kartlarına (PCB'ler) kamış anahtarlar içeren paketleri uygulayabilirsiniz.
Bir sonraki yapınız, tümü son birkaç yılda piyasaya sürülen çeşitli entegre devreler ve bileşenler gerektirebilir, ancak mütevazi manyetik anahtarı unutmayın. Temel anahtarlama işini son derece basit bir şekilde tamamlar. 80 yılı aşkın kullanım ve geliştirmeden sonra, manyetik anahtarın denenmiş ve doğru tasarımının tutarlı bir şekilde çalışacağına güvenebilirsiniz.
Gönderim zamanı: Nis-22-2024