สวิตช์กกและแอปพลิเคชันที่ทันสมัยของสวิตช์รีดคืออะไร
2024-01-19 4688

The Reed Switch ซึ่งเป็นรากฐานที่สำคัญในขอบเขตที่พัฒนาอย่างรวดเร็วของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่เกิดขึ้นจากความเฉลียวฉลาดของศาสตราจารย์วาเลนติน Kovalenkov ในปี 1922 ที่มหาวิทยาลัย Petrograd Electrotechnicalส่วนประกอบพื้นฐาน แต่เป็นหัวใจสำคัญนี้ได้นำทางผ่านศตวรรษการพัฒนาและการปรับให้เหมาะสมWalter B. Ellwood ที่ Bell Telephone Laboratories ได้ปรับปรุงในภายหลังโดยฝังลึกลงไปในโครงสร้างของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยและเทคโนโลยีอัตโนมัติบทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อคลี่คลายประวัติศาสตร์ที่ซับซ้อนและหลักการทำงานของสวิตช์รีดการใช้งานจริงและการยืนหยัดต่อสู้กับเทคโนโลยีการตรวจจับแม่เหล็กอื่น ๆ ที่แสดงให้เห็นถึงผลกระทบที่กว้างขวางในโดเมนต่างๆการเดินทางจากองค์ประกอบพื้นฐานไปสู่นวัตกรรมทางเทคโนโลยี

แคตตาล็อก

รูปที่ 1: สวิตช์กกมีอยู่ทุกที่

คำจำกัดความและประวัติของสวิตช์กก

เสนอในปี 1922 โดยศาสตราจารย์วาเลนติน Kovalenkov ที่มหาวิทยาลัย Petrograd Electrotechnical สวิตช์กกทั้งบอบบางและแข็งแกร่งเป็นนวัตกรรมที่สำคัญมันไม่ได้จนกระทั่งปี 1936 หลังจากสิบสี่ปีของการวิจัยและพัฒนาอย่างเข้มงวดวอลเตอร์บีเอลวู้ดที่ห้องปฏิบัติการโทรศัพท์เบลล์ได้ปรับปรุงสิ่งประดิษฐ์นี้ทำให้มันกลายเป็นฟอร์มรีเลย์กกที่คุ้นเคยกับเราในวันนี้

การออกแบบสวิตช์กกเป็นการศึกษาความเรียบง่ายและความสง่างามภายในเปลือกแก้วมันมีหน้าสัมผัสโลหะที่ยืดหยุ่น ferromagnetic คู่หนึ่งผู้ติดต่อเหล่านี้เปิดตามปกติในกรณีที่ไม่มีสนามแม่เหล็กภายนอกปิดอย่างรวดเร็วเมื่อมีการแนะนำสนามดังกล่าวทำให้การไหลของกระแสพวกเขายังสามารถออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อเปิดโดยอัตโนมัติเพื่อตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กเพิ่มความยืดหยุ่นในการควบคุมกลไกนี้ซึ่งระบุไว้ในแม่เหล็กมากกว่าการทำงานเชิงกลช่วยให้สวิตช์กกสามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำในการใช้งานที่หลากหลาย

การเจาะลึกลงไปในการใช้งานที่หลากหลายสวิตช์ Reed ได้ค้นพบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยจากบทบาทเริ่มต้นในระบบสลับโทรศัพท์ได้ขยายไปสู่อาณาจักรของระบบสัญญาณเตือนความปลอดภัยขั้นสูงอุปกรณ์การแพทย์ที่ซับซ้อนและแม้แต่เครื่องใช้ในครัวเรือนการออกแบบขนาดกะทัดรัดควบคู่ไปกับความน่าเชื่อถือสูงทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการความแม่นยำและการตอบสนองที่รวดเร็วเช่นเซ็นเซอร์และอุปกรณ์วัดแสงความทนทานของมันพิสูจน์ได้อย่างเท่าเทียมกันในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงโดยรองรับอุปกรณ์ที่ทำงานภายใต้อุณหภูมิที่รุนแรง

การออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์ของ Reed Switch นั้นเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานการทำงานของมันซึ่งเป็นอิสระจากพลังงานไฟฟ้าทำให้มั่นใจได้ว่าการใช้พลังงานน้อยที่สุดในโหมดสแตนด์บายนอกจากนี้ขนาดเล็กของมันทำให้มันสมบูรณ์แบบสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กซึ่งอำนวยความสะดวกในการสร้างผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดกะทัดรัดและเบากว่า

รูปที่ 2: สวิตช์รีด

หลักการทำงานของ Reed Switch

สวิตช์ Reed แสดงการออกแบบที่ชาญฉลาดซึ่งเป็นแกนกลางที่ทำเครื่องหมายด้วยใบมีด ferromagnetic สองใบแยกจากช่องว่างเพียงเล็กน้อยเท่านั้นเมื่อแม่เหล็กใกล้ตัวดึงแม่เหล็กดึงใบมีดเข้าด้วยกันพวกเขาปิดการกระทำนี้ซึ่งถูกกำหนดโดยแรงแม่เหล็กส่งผลให้วงจรไร้รอยต่อทำให้มั่นใจได้ว่าการไหลของกระแสที่ราบรื่นกลไกการปิดที่ไม่เหมือนใครดังกล่าวทำให้การสลับรี้ดสลับความสามารถรอบตัวทำให้ขาดไม่ได้ในระบบอัตโนมัติและระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก

รูปที่ 3: สวิตช์กกทำงานอย่างไร

ภายในสวิตช์เหล่านี้วัสดุติดต่อจะถูกเลือกด้วยความระมัดระวังเป็นอย่างมากเป้าหมายคือสองเท่า: ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดและความน่าเชื่อถือที่ไม่เปลี่ยนแปลงตัวเลือกทั่วไป ได้แก่ ทังสเตนและโรเดียมโลหะที่มีการเฉลิมฉลองสำหรับการนำไฟฟ้าและความต้านทานต่อการกัดกร่อนในการออกแบบเฉพาะบางอย่างปรอทใช้เพื่อความมั่นคงทางไฟฟ้าที่เหนือกว่าหน้าสัมผัสเหล่านี้ติดอยู่ในเปลือกแก้วที่เต็มไปด้วยก๊าซไนโตรเจนเฉื่อยนั้นมีมากกว่าฉนวนพวกเขาได้รับการป้องกันจากการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนและยังช่วยป้องกันประกายไฟที่อาจเกิดขึ้นในช่วงเวลาปิดของสวิตช์

รูปที่ 4: วัสดุติดต่อ

สวิตช์รีดแสดงให้เห็นถึงความเก่งกาจที่น่าทึ่งในแอพพลิเคชั่นที่กว้างการปรับเปลี่ยนการออกแบบของพวกเขาทำให้พวกเขาเหมาะสำหรับการใช้งานหลากหลายตั้งแต่การควบคุมวงจรง่าย ๆ ไปจนถึงระบบเซ็นเซอร์ที่ซับซ้อนใช้การตรวจสอบระดับของเหลวเป็นตัวอย่าง: ที่นี่สวิตช์รีดทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ที่มีความละเอียดอ่อนอย่างประณีตเชี่ยวชาญในการตรวจจับระดับของเหลวที่มีความแม่นยำยิ่งไปกว่านั้นแอปพลิเคชันของพวกเขาขยายไปถึงระบบความปลอดภัยและสัญญาณเตือน, เทคโนโลยีอัตโนมัติ, เครื่องมือวัดความแม่นยำและโลกที่ซับซ้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ขนาดกะทัดรัดและความน่าเชื่อถือสูงของสวิตช์เหล่านี้ทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่ต้องการในฟิลด์ที่หลากหลายเหล่านี้

รูปที่ 5: ตรวจจับระดับของเหลว

ประสิทธิภาพการใช้พลังงานยังมีบทบาทสำคัญในความนิยมของสวิตช์รีดการใช้พลังงานเกือบเล็กน้อยของพวกเขาในโหมดสแตนด์บายทำให้พวกเขาน่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับการใช้งานที่ไวต่อพลังงานเมื่อรวมกับความไวสูงและการตอบสนองอย่างรวดเร็วสวิตช์รีดนั้นมีค่าในระบบที่ต้องการการกระทำที่รวดเร็ว

แอปพลิเคชันโลกแห่งความจริงของสวิตช์กก

สวิตช์รีดเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความแม่นยำและความน่าเชื่อถือลองเจาะตัวอย่างเฉพาะบางอย่างที่แสดงให้เห็นถึงความเก่งกาจของพวกเขา:

รีเลย์รีดในการสื่อสารโทรคมนาคม: รีเลย์รีดตอบสนองอย่างรวดเร็วและความสามารถในการสลับอย่างรวดเร็วของพวกเขาหมายถึงการสื่อสารที่ราบรื่นขึ้นระหว่างผู้ใช้ลดความเป็นไปได้ของการหยุดชะงักประการที่สองความน่าเชื่อถือของรีเลย์รีดนั้นสูงมากซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานที่มั่นคงของระบบโทรศัพท์โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะโหลดสูงในที่สุดรีเลย์นี้ยังมีชีวิตที่ยาวนานและค่าบำรุงรักษาต่ำโดยเฉพาะอย่างยิ่งในปี 1970 และ 1980, รีเลย์รีดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในชุดการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์ของอังกฤษ TXE

รูปที่ 6: รีเลย์กก

เซ็นเซอร์กกในความปลอดภัย: ธรรมดาในระบบรักษาความปลอดภัยเซ็นเซอร์เหล่านี้เป็นส่วนสำคัญในการเตือนภัยต่อต้านการโจรกรรมสำหรับประตูและหน้าต่างการเปิดที่ผิดกฎหมาย?เซ็นเซอร์กกแม่เหล็กจับสิ่งนี้เปลี่ยนสนามแม่เหล็กและกระตุ้นการเตือนภัยกลไกนี้เป็นหลักในการตั้งค่าความปลอดภัยทั้งที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์

การออกแบบแบบฟลิปท็อปในอุปกรณ์พกพา: โทรศัพท์หอยและแล็ปท็อปใช้สวิตช์รีดเพื่อแยกแยะว่าเปิดหรือปิดปิดฝา?สวิตช์รีดสลับอุปกรณ์อย่างชาญฉลาดเป็นโหมดสลีปรักษาอายุการใช้งานแบตเตอรี่

เซ็นเซอร์ความใกล้ชิดในระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม: สวิตช์รีดทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ความใกล้ชิดซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในอุตสาหกรรมอัตโนมัติยกตัวอย่างเช่นในสายการประกอบพวกเขามั่นใจได้อย่างพิถีพิถันว่าส่วนประกอบนั้นเป็นไปตามที่ควรจะเป็นอย่างแน่นอน

สัญญาณเตือนความปลอดภัย: ในอุปกรณ์เช่นเครื่องตรวจจับควันและสัญญาณเตือนคาร์บอนมอนอกไซด์สวิตช์กกคือ linchpin กระตุ้นการเตือนเมื่ออันตรายปรากฏขึ้น

อุตุนิยมวิทยาและความเร็วลม: สวิตช์กกวัดความเร็วลมทำงานควบคู่กับใบพัดลมพวกมันวัดได้อย่างแม่นยำทั้งความเร็วและทิศทาง

เซ็นเซอร์ระดับของเหลว: ในเครื่องจักรทุกวันเช่นเครื่องซักผ้าและถังเก็บน้ำสวิตช์กกมีบทบาทเชิงป้องกันยกตัวอย่างเช่นในเครื่องซักผ้าพวกเขาเก็บระดับน้ำไว้ในการตรวจสอบโดยหลีกเลี่ยงความเป็นไปได้ของการล้น

ความปลอดภัยในอุปกรณ์ครัวเรือน: เครื่องมือไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้าใช้ประโยชน์จากสวิตช์กกเพื่อความปลอดภัยใช้เครื่องเตรียมอาหาร - มันจะเริ่มต้นเมื่อสวิตช์กกยืนยันว่าฝานั้นมีอยู่อย่างถูกต้องซึ่งเป็นตัวเลือกการออกแบบที่ป้องกันการบาดเจ็บ

การเปรียบเทียบระหว่างสวิตช์รีดและสวิตช์เอฟเฟกต์ฮอลล์

สวิตช์รีดและสวิตช์เอฟเฟกต์ฮอลล์แตกต่างกันไปในคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์และข้อดีสำหรับการใช้งานเทคโนโลยีที่ทันสมัยลองเจาะตัวอย่างเฉพาะที่เน้นบทบาทของพวกเขาในสถานการณ์จริง:

ระบบพลังงานควบคุมสวิตช์รีดสำหรับการแยกไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมพิจารณาวงจรแรงดันไฟฟ้าสูงที่สวิตช์สวิทช์ควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าความต้านทานการสัมผัสต่ำช่วยลดการสูญเสียพลังงานเพิ่มประสิทธิภาพยิ่งกว่านั้นพวกเขาต่อสู้กับการ Arcing และประกายไฟเพิ่มความปลอดภัย

ในอาณาจักรยานยนต์เซ็นเซอร์เอฟเฟกต์ฮอลล์เปล่งประกายโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบที่สนับสนุนการย่อขนาดและการใช้พลังงานต่ำลองนึกภาพบทบาทของพวกเขาในระบบเบรกป้องกันการลื่นของรถยนต์ (ABS) ที่พวกเขาติดตามความเร็วของล้อขนาดกะทัดรัดและประสิทธิภาพการใช้พลังงานเป็นสินทรัพย์ที่นี่

รูปที่ 7: ระบบเบรกป้องกันลื่น

สวิตช์รีดเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงใช้การสกัดน้ำมันและก๊าซ: ที่นี่สวิตช์แม็กเนติกรีดสถานะการตรวจสอบวาล์วพวกเขาทนต่อแรงดันสูงอุณหภูมิสูงและเงื่อนไขการกัดกร่อนเป็นตัวอย่างของความน่าเชื่อถือ

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภคเช่นสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตรวมเซ็นเซอร์เอฟเฟกต์ฮอลล์เข้าด้วยกันทำไมขนาดเล็กและความต้องการพลังงานต่ำพวกเขาตรวจพบการเคลื่อนไหวของ LID ช่วยในการอนุรักษ์พลังงานโดยการปิดหน้าจอโดยอัตโนมัติ

เครื่องใช้ในครัวเรือน - คิดเครื่องซักผ้าและตู้เย็น - ใช้สวิตช์กกการตรวจสอบประตูนำเสนอความทนทานที่ไม่มีใครเทียบและประสิทธิภาพที่สอดคล้องกัน

รูปที่ 8: เซ็นเซอร์เอฟเฟกต์ฮอลล์มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำสนามแม่เหล็กตั้งฉากกับทิศทางของกระแสไฟฟ้าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในกระแสการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันเปิดใช้งานเอฟเฟกต์ฮอลล์

หลังจากผ่าสวิตช์รีดจากวิวัฒนาการทางประวัติศาสตร์ไปจนถึงแอปพลิเคชันที่หลากหลายเราจะรับรู้ถึงคุณค่าและความสามารถรอบตัวโดยธรรมชาติพวกเขาเก่งทั้งในระบบโทรคมนาคมแบบดั้งเดิมและอุปกรณ์สมาร์ทร่วมสมัยการวิเคราะห์เปรียบเทียบกับสวิตช์เอฟเฟกต์ฮอลล์ตอกย้ำความเหมาะสมและความแข็งแกร่งของพวกเขาในการตั้งค่าที่แตกต่างกันในฐานะที่เป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสวิตช์รีดและเทคโนโลยีการตรวจจับแม่เหล็กอื่น ๆ ได้รับการพัฒนาให้มีวิวัฒนาการการเดินทางของ The Reed Switch ไม่ได้เป็นเพียงแค่เรื่องวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์มันเป็นเรื่องเล่าของความเฉลียวฉลาดของมนุษย์และวิศวกรรม