Шта су штапни прекидачи, како су распоређени и како функционишу

Кратка историја стварања тркаћих прекидача

Преклопни уређаји или само контакти врло се често користе у разним електричним и радио уређајима. Да би се побољшале оперативне особине, посебно радни век и поузданост везе, развијени су магнетно контролисани запечаћени контакти звани Реед прекидачи.

Први узорци таквих контаката појавили су се 30-их година прошлог века, а први магнетно контролисани контакт пронашао је 1922. године у Санкт Петербургу професор В. Коваленков, за шта му је издато СССР сертификат о ауторском праву бр. 466. Дизајн таквог контакта приказан је на слици 1.

Договорите такав контакт на следећи начин. На језгро 3 меког магнетног материјала преко изолационих заптивача 5 су причвршћени контакти 1 и 2, такође израђени од меког магнетног материјала. При проласку струје кроз завојницу 4 у језгри 3, појављује се магнетно поље и магнетизује контакте 1 и 2, који су затворени. До отварања контаката долази када престаје струја кроз завојницу.

Слика 1. Магнетно контролисан контакт професора В. Коваленкова

У ствари, ово је био први магнетно контролисан контакт, само без шкољке за бртвљење. Амерички инжењер В.Б. сличан контакт први је поставио у заштитну шкољку. Еллвоод тек 1936. године. Седамдесетих година прошлог века, трске склопке су достигле свој максималан развој и нашироко се користе у разним електронским уређајима.

Тренутно се трске склопке користе мање интензивно, јер су „гужве“ Халл сензори. Али у неким случајевима, трске склопке су остале изван конкуренције, због лакоће употребе, галванске изолације од извора напајања, својстава "сувог контакта", па се трске склопке и даље користе у различитим круговима и уређајима.

У случајевима када је потребна висока поузданост и трајност прекидачког елемента Реед прекидачи једноставно незаменљив Као део трстарске склопке укључени су у дизајн различитих сензора, електромагнетних релеја, нарочито слабе струје, као и позиционих прекидача и неких других уређаја.

Варијанте Реед Свитцхес

Као и код редовних контаката, трске склопке могу бити затварање (1 нормално отворен контакт), преклопни (1 преклопни контакт) и отварање (1 нормално затворени контакт). Ова подела је заснована на функционалним карактеристикама.

Према знаковима структурно-технолошких трске склопке се деле у две велике групе: са сувим контактима и са живим контактима. Прва сорта се назива прекидачи са сувом трском, а друга су прекидачи са живом трском. Заправо, нема ништа посебно у раду сувих трске, у поређењу са обичним контактима.

У жичавим прекидачима трске у затвореној стакленој футроли, поред контаката, постоји и кап живе. Сврха ове капљице живе је да влажи контакте током рада како би побољшао квалитет контакта смањујући прелазни отпор, а такође и да би се ослободио одскока од контаката.

Брбљање се назива контактна вибрација током затварања и отварања, која, када се једном активира, доводи до опетованог пребацивања пренетог сигнала и поред тога значајно повећава време одзива.

Замислите да такав скок буде присутан у аудио појачало током пребацивања улазног сигнала! У случају да такав звецкајући контакт делује заједно са дигиталним микровезама, неопходно је предузети мере за сузбијање брбљања у облику РЦ ланаца или РС - окидачи.

Такође се користе и различити контакти, укључујући трске модерни склопови микроконтролера, али у њима се контактни удар одбија програмски. Такође смањује укупне перформансе система.

Дизајн Реед Свитцх

Дизајн различитих врста трске склопке је приказан на слици 2.

Цртање 2. Дизајн Реед Свитцх

Сви трске су заптивена стаклена боцаунутар које се налази контакт група. Контакти су магнетна језгра заварена на крајевима цилиндра. Вањски крајеви језгара дизајнирани су за повезивање с вањским електричним кругом.

Најраширенија Реед Свитцх са контактном групом или као што је приказано на слици „отвори“. Свако контактно језгро је направљено од феромагнетне еластичне жице која је спљоштена у правоугаони облик. За израду језгара користи се пермаллоирана жица пречника 0,5 - 1,3 мм, зависно од снаге трске и прекидача, те према томе и његових димензија.

Површине које су директно у додиру обложене су племенитим металом, златом, паладијом, родијумом, сребром и легурама на њима. Такав премаз се не само смањује прелазни отпор, али такође доприноси повећању отпорности контактне површине на корозију.

Унутрашњи простор спремника је напуњен инертним гасом (водоник, аргон, азот или њихова мешавина) или једноставно евакуисан, такође помаже да се смањи корозија контакта и повећа њихова поузданост. У производњи језгара се поставља тако да између осталог постоји и јаз, одређене величине.

Сл. 3. Реед свитцх

Принцип прекидача трске

Да бисте покренули контактну групу, потребно је створити магнетно поље довољне чврстоће око трске. Штавише, није важно како то поље настаје, било једноставно трајним магнетом или електромагнетом. Линије силе спољног магнетног поља магнетизирају унутрашње контакте - језгре трске склопке, због чега превазилазе еластичне силе, привлаче и затварају електрични круг.

У овом ће стању контакти остати све док постоји магнетно поље довољне јакости око њих: довољно је искључити електромагнет или уклонити уобичајени стални магнет чим се контакти отворе. Следећа операција контакта ће се догодити када се магнетно поље поново појави. Из претходног можемо закључити да контакти истовремено обављају три функције: еластични елементи (опруге), магнетни круг и сами проводни контакти.

Прекидач трске, који ради на отварању, нешто је другачији. Његов магнетни систем дизајниран је тако да се, када су изложени магнетном пољу, контактне језгре магнетизирају истим именом, па се међусобно одбијају, прекидајући електрични круг.

Прекидач са штитником за трске по правилу има један од три контакта, нормално - затворени су од немагнетног метала, а оба нормално - отворени контакти су од феромагнетне, као што је горе поменуто. Због тога, када магнетно поље делује на трстичну склопку, обично отворени контакти једноставно се затворе, а немагнетни нормално затворени контакт, који остаје на свом оригиналном месту.

Напомена Нормално отворен контакт, која је отворена без контролне акције, у овом случају магнетног поља. Према томе нормално затворени контакт затворен у одсуству магнетног поља.

Наравно, магнетно поље је увек присутно, на пример, магнетно поље Земље. А чини се да је уопште немогуће рећи о одсуству магнетног поља. Али земљино магнетно поље није довољно да трстична склопка делује, па се може занемарити и може се рећи непостојање магнетног поља, у овом случају спољног.

Прочитајте у следећем чланку.

Наставак чланка: "Реед прекидачи: методе управљања, примери употребе"

Борис Аладисхкин