Reed Switch: 11 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Interruptor Reed - INTRODUCCIÓ

El reed switch va ser inventat el 1936 per Walter B. Ellwood als Bell Telephone Labs. Reed Switch consisteix en un parell de contactes metàl·lics flexibles ferromagnètics (quelcom tan fàcil d’imantar com el ferro) típicament d’aliatge de níquel-ferro (ja que són fàcils d’imantar i no es mantenen magnetitzats durant molt de temps) separats només per unes poques micres, recoberts amb un metall resistent com el rodi o el ruteni (Rh, Ru, Ir o W) (per donar-los una llarga vida mentre s’encenen i apaguen) en un sobre de vidre hermèticament tancat (hermètic) (per mantenir-los pols i brutícia) gratuït). El tub de vidre conté un gas inert (un gas inert és un gas que no experimenta reaccions químiques en un conjunt de condicions donades) típicament nitrogen o, en el cas d’alta tensió, és només un simple buit.

Pas 1:

En producció, s'introdueix una canya metàl·lica a cada extrem d'un tub de vidre i l'extrem del tub s'escalfa de manera que es tanca al voltant d'una porció de canya a la canya. Sovint s’utilitza vidre absorbent d’infrarojos de color verd, de manera que una font de calor per infrarojos pot concentrar la calor a la petita zona de segellat del tub de vidre. El vidre utilitzat té una alta resistència elèctrica i no conté components volàtils com l’òxid de plom i fluorurs que poden contaminar els contactes durant l’operació de segellat. Els cables de l’interruptor s’han de manipular amb cura per evitar trencar l’embolcall de vidre.

Quan un imant s’acosta als contactes, es genera un camp de força electromecànic i les rígides fulles de ferro de níquel es polaritzen magnèticament i s’atrauen les unes amb les altres, completant el circuit. Quan es retira l'imant, l'interruptor torna al seu estat obert.

Com que els contactes del commutador Reed estan segellats fora de l'atmosfera, estan protegits contra la corrosió atmosfèrica. El segellat hermètic d'un interruptor de canya els fa adequats per al seu ús en atmosferes explosives on les petites espurnes dels interruptors convencionals serien un perill. Un interruptor Reed té una resistència molt baixa quan està tancat, normalment tan baix com 50 miliohms, per tant, es pot dir que un interruptor Reed requereix potència nul·la per funcionar-lo.

Pas 2: components

Per a aquest tutorial necessitem:

- Reed Switch

- Resistència de 220Ω

- Resistència de 100Ω

- LED

- Multímetre

- Pila

- Taula de pa

- Arduino Nano

- Imants i

- Pocs cables de connexió

Pas 3: demostració

Amb un multímetre us mostraré com funciona un Reed Switch. Quan acosto un imant a l’interruptor, el multímetre mostra una continuïtat a mesura que el contacte es toca per completar el circuit. Quan es retira l’imant, l’interruptor torna al seu estat normalment obert.

Pas 4: tipus d'interruptors Reed

Hi ha 3 tipus bàsics d’interruptors Reed:

1. Pol únic, tir individual, normalment obert [SPST-NO] (normalment apagat)

2. Pol simple, tir simple, normalment tancat [SPST-NC] (normalment activat)

3. Pol simple, doble llançament [SPDT] (una cama està normalment tancada i una oberta normalment es pot utilitzar alternativament entre dos circuits)

Tot i que la majoria dels interruptors de canya tenen dos contactes ferromagnètics, alguns tenen un contacte que és ferromagnètic i un altre que no és magnètic, mentre que alguns com els interruptors de canya Elwood originals en tenen tres. També varien en formes i mides.

Pas 5: Connexió sense Arduino

Anem a provar primer el Reed Switch sense Arduino. Connecteu un LED de sèrie amb el commutador Reed a una bateria. Quan s’apropa un imant als contactes, el LED s’encén quan les fulles de ferro-níquel dins de l’interruptor s’atrauen mútuament, completant el circuit. I, quan es retira l'imant, l'interruptor torna al seu estat obert i el LED s'apaga.

Pas 6: Connexió del commutador Reed a Arduino

Ara, connectem el Reed Switch a un Arduino. Connecteu el LED al pin 12 de l'Arduino. A continuació, connecteu l'interruptor Reed al pin número 13 i poseu a terra l'altre extrem. També necessitem una resistència de tracció de 100ohm connectada al mateix pin per permetre un flux controlat de corrent al pin d’entrada digital. Si voleu, també podeu utilitzar la resistència de tracció interna de l'Arduino per a aquesta configuració.

El codi és molt senzill. Establiu el número número 13 com a Reed_PIN i el número número 12 com a LED_PIN. A la secció de configuració, configureu el mode pin del Reed_PIN com a entrada i el LED_PIN com a sortida. I, finalment, a la secció del bucle, enceneu el LED quan el Reed_PIN baixi.

Igual que abans, quan es porta un imant molt a prop dels contactes, el LED s’encén i, quan es retira l’imant, l’interruptor torna al seu estat obert i el LED s’apaga.

Pas 7: Reed Relay

Un altre ús generalitzat de Reed Switch és la fabricació de relés Reed.

En un relé Reed, el camp magnètic és generat per un corrent elèctric que circula per una bobina de funcionament que s'instal·la sobre "un o més" interruptors Reed. El corrent que flueix a la bobina fa funcionar el commutador Reed. Aquestes bobines solen tenir milers de voltes de filferro molt fi. Quan s’aplica la tensió de funcionament a la bobina es genera un camp magnètic que al seu torn tanca l’interruptor de la mateixa manera que ho fa l’imant permanent.

Pas 8:

En comparació amb els relés basats en armadura, els relés Reed poden canviar molt més ràpidament, ja que les parts mòbils són petites i lleugeres (tot i que el botó de commutació encara és present). Requereixen molt menys potència de funcionament i tenen una capacitat de contacte inferior. La seva capacitat de manipulació actual és limitada, però, amb materials de contacte adequats, són adequats per a aplicacions de commutació "en sec". Són mecànicament simples, ofereixen una alta velocitat de funcionament, un bon rendiment amb corrents molt reduïts, són altament fiables i tenen una llarga vida útil.

Milions de relés de canya es van utilitzar en centrals telefòniques els anys setanta i vuitanta.

Pas 9: Àrees d'aplicació

Gairebé a qualsevol lloc que vagi, trobareu a prop un Reed Switch que faci la seva feina tranquil·lament. Els interruptors Reed són tan omnipresents que, probablement, mai no estareu a pocs metres d’un en un moment donat. Algunes de les seves àrees d’aplicació es troben a:

1. Sistemes d'alarma antirobatori per a portes i finestres.

2. Els interruptors Reed permeten dormir / hibernar el portàtil quan es tanca la tapa

3. Sensors / indicador de nivell de fluid en un tanc: s’utilitza un imant flotant per activar els interruptors situats a diversos nivells.

4. Sensors de velocitat en rodes de bicicletes / motors elèctrics de corrent continu

5. Als braços que giren dels rentaplats per detectar quan s’encallen

6. Eviten que la rentadora funcioni quan la tapa està oberta

7. En els talls tèrmics de les dutxes elèctriques, per aturar l’escalfament de l’aigua fins a nivells perillosos.

8. Saben si el cotxe té prou líquid de frens i si el cinturó de seguretat està fixat o no.

9. Els anemòmetres amb copes giratòries tenen interruptors de canya a l'interior que mesuren la velocitat del vent.

10. També s’utilitzen en aplicacions que fan ús de les seves fuites de corrent extremadament baixes.

11. Teclats antics, en vehicles, sistemes industrials, electrodomèstics, telecomunicacions, aparells mèdics, telèfons Clamshell i molt més …

Al costat dels relés s’utilitzen per a seqüències de tall automàtic.

Pas 10: la vida

El moviment mecànic de les canyes està per sota del límit de fatiga dels materials, de manera que les canyes no es trenquen a causa de la fatiga. El desgast i la vida depenen gairebé del tot de l’efecte de la càrrega elèctrica sobre els contactes juntament amb el material del commutador de canya. El desgast de la superfície de contacte només es produeix quan els contactes de l’interruptor s’obren o es tanquen. Per això, els fabricants valoren la vida útil en nombre d’operacions en lloc d’hores o anys. En general, tensions més altes i corrents més elevats causen un desgast més ràpid i una vida més curta.

L'embolcall de vidre va allargar la seva vida útil i es pot danyar si l'interruptor de canya està sotmès a una tensió mecànica. Són barats, són duradors i, en aplicacions de baix corrent, en funció de la càrrega elèctrica, poden durar uns mil milions d’actuacions.

Pas 11: Gràcies

Gràcies de nou per consultar la meva publicació. Espero que us ajudi.

Si voleu donar-me suport, subscriviu-vos al meu canal de YouTube:

Vídeo:

Donar suport al meu treball:

BTC: 35ciN1Z49Y1bReX2U7Etd9hGPWzzzk8TzF

LTC: MQFkVkWimYngMwp5SMuSbMP4ADStjysstm

ETH: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

DOGE: DDe7Fws24zf7acZevoT8uERnmisiHwR5st

TRX: TQJRvEfKc7NibQsuA9nuJhh9irV1CyRmnW

MTD: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

BCH: qrfevmdvmwufpdvh0vpx072z35et2eyefv3fa9fc3z