Mik azok a nádkapcsolók, hogyan vannak elrendezve és működnek?

A nádkapcsolók létrehozásának rövid története

A kapcsolóberendezéseket vagy csak az érintkezőket nagyon széles körben használják a különféle elektromos és rádióberendezésekben. A működési tulajdonságok, különösen a kapcsolat élettartamának és megbízhatóságának javítása érdekében fejlesztették ki őket mágneses vezérlésű, lezárt érintkezők hívták nádkapcsolók.

Az ilyen kapcsolatok első mintái a múlt század 30-as években jelentkeztek, és az első mágnesesen vezérelt érintkezőt 1922-ben Szentpétervárban fedezte fel Kovalenkov professzor, akinek a Szovjetunió 466. sz. Szerzői jogi tanúsítványát kiállították neki. Az ilyen érintkezők felépítését az 1. ábra szemlélteti.

Az ilyen kapcsolatot az alábbiak szerint rendezte el. A lágy mágneses anyag 3 magjához az 5 szigetelő tömítéseken keresztül az 1 és 2 érintkezők vannak rögzítve, szintén lágy mágneses anyagból. Amikor az áramot a 3 magban a 4 tekercsen átvezetjük, mágneses mező jelenik meg, és mágnesezte az 1 és 2 érintkezőket, amelyek bezáródnak. Az érintkezők akkor nyílnak meg, amikor a tekercsen átáramló áram megszűnik.

1. ábra: V. Kovalenkov professzor mágnesesen vezérelt érintkezése

Valójában ez volt az első mágnesesen vezérelt érintkező, csak tömítőhéj nélkül. Egy hasonló érintkezőt először W.B amerikai mérnök helyezte a tömítésbe. Ellwood csak 1936-ban. A múlt század hetvenes éveiben a nádkapcsolók elérték a maximális fejlődést, és széles körben használják a különféle elektronikus eszközökben.

Jelenleg a nádkapcsolókat kevésbé intenzíven használják, mert "zsúfoltak" Hall érzékelők. Egyes esetekben azonban a nádkapcsolókat a könnyű használat, az áramforrástól való galvanikus leválasztás, a "száraz érintkezés" tulajdonságai miatt kihagyták a versenytől, így a nádkapcsolókat továbbra is különböző áramkörökben és eszközökben használják.

Olyan esetekben, amikor a kapcsolóelem nagy megbízhatóságára és tartósságára van szükség nádkapcsolók egyszerűen pótolhatatlan. A nádkapcsoló részeként különféle érzékelők, elektromágneses relék, különösen alacsony áramú, valamint helyzetkapcsolókat és más eszközöket terveznek.

Reed kapcsolók fajtái

A rendszeres érintkezők mellett a nádkapcsolók lehetnek bezárók (1 általában nyitott érintkező), kapcsolók (1 kapcsolóérintkező) és nyithatók (1 általában zárt érintkezők). Ez a megosztás funkcionális jellemzőken alapszik.

A szerkezeti - technológiai jelek szerint a nádkapcsolók két nagy csoportra vannak osztva: száraz és higanyérintkezős. Az első fajtát száraz nádkapcsolóknak, a második higany-nádkapcsolónak nevezik. Valójában semmi különösebb a száraz nádkapcsolók munkájában, összehasonlítva a szokásos érintkezőkkel.

A higanyos nádkapcsolókban egy lezárt üvegházban az érintkezők mellett csepp higanyt is tartalmaz. Ennek a higanycseppnek az a célja, hogy nedvesítse az érintkezőket működés közben, hogy javítsa az érintkező minőségét az átmeneti ellenállás csökkentésével, és megszabaduljon az érintkezők visszapattanásától.

A fosztogatást kontaktvibrációnak nevezik a bezárás és a nyitás során, amely egyszer aktiválva továbbítja a továbbított jelet, és a válaszidő jelentősen megnövekszik.

Képzelje el, hogy ilyen visszafordulás lesz jelen audio erősítőben a bemeneti jel váltása közben! Abban az esetben, ha egy ilyen csörgő érintkező együtt működik a digitális mikroáramkörökkel, akkor intézkedéseket kell hozni az RC-láncok vagy RS - indítók.

Különböző érintkezőket, beleértve a nád érintkezőket, szintén használják modern mikrovezérlő áramkörök, de ezekben az érintkező ugrálást programozottan elfojtják. Ez csökkenti a rendszer általános teljesítményét is.

Reed kapcsoló kialakítása

Különböző típusú nádkapcsolók kialakítását a 2. ábra szemlélteti.

kép 2. Reed kapcsoló kialakítása

Minden nádkapcsoló lezárt üvegamelyen belül található kapcsolattartó csoport. Az érintkezők a henger végéhez hegesztett mágneses magok. A magok külső végeit úgy tervezték, hogy csatlakozzanak egy külső elektromos áramkörhöz.

A legelterjedtebb nádkapcsoló kontaktcsoporttal vagy a „nyitott” ábra szerint. Minden érintkezőmag ferromágneses elasztikus huzalból készül, amely téglalap alakú lesz. A magok gyártásához 0,5–1,3 mm átmérőjű permalloy huzalt használnak, a nádkapcsoló teljesítményétől és ennek megfelelően méretétől függően.

A közvetlenül érintkező felületeket nemesfémmel, aranygal, palládiummal, ródiummal, ezüsttel és az ezek alapján készült ötvözetekkel vonják be. Egy ilyen bevonat nem csak csökkenti átmeneti ellenállás, de hozzájárul az érintkező felület fokozott korrózióállóságához.

A tartály belső tere inert gázzal (hidrogénnel, argonnal, nitrogénnel vagy ezek keverékével) meg van töltve vagy egyszerűen evakuálva. Ez szintén hozzájárul az érintkezési korrózió csökkentéséhez és növeli megbízhatóságát. A magok gyártásakor úgy vannak elhelyezve, hogy közöttük egy bizonyos méretű rés legyen.

Ábra. 3. Reed kapcsoló

A nádkapcsoló elve

Az érintkezőcsoport elindításához elegendő erősségű mágneses teret kell létrehozni a nádkapcsoló körül. Sőt, egyáltalán nem fontos, hogy ez a mező hogyan alakuljon ki, akár csak állandó mágnes, akár egy elektromágnes segítségével. A külső mágneses erő erővonalai mágnesesítik a belső érintkezőket - a nádkapcsoló magjait, amelyek eredményeként legyőzik a rugalmas erőket, vonzzák és bezárják az elektromos áramkört.

Ebben az állapotban az érintkezők mindaddig megmaradnak, amíg megfelelő erősségű mágneses mező van körülöttük: elegendő az elektromágnes kikapcsolása vagy a szokásos állandó mágnes eltávolítása, mihelyt az érintkezők kinyílnak. A következő érintkezési művelet akkor történik, amikor a mágneses mező újra megjelenik. A fentiekből arra következtethetünk, hogy az érintkezők három funkciót hajtanak végre egyszerre: rugalmas elemek (rugók), a mágneses áramkör és maguk a vezető érintkezők.

A nádkapcsoló, amely nyitva van, kissé különbözik. A mágneses rendszerét úgy tervezték, hogy mágneses mezőnek való kitettség esetén az érintkezőket - magokat ugyanazzal a névvel mágnesezzék, ezért taszítják egymást, megszakítva az elektromos áramkört.

A kapcsoló nádkapcsolónál a három érintkező közül az egyik általában normál - zárt nem mágneses fém, és mindkettő normál esetben - nyitott érintkezők ferromágnesesek, a fentebb említettek szerint. Ezért, amikor a mágneses mező egy nádkapcsolóra hat, általában a nyitott érintkezők egyszerűen bezáródnak, és egy nemmágneses, általában zárt érintkező nyitódik, amely az eredeti helyén marad.

Megjegyzés. Általában nyitott kontaktus, amely ellenőrzési művelet, ebben az esetben egy mágneses mező, hiányában nyitott. illetőleg általában zárt érintkező zárt mágneses mező hiányában.

Természetesen a mágneses mező mindig jelen van, például a Föld mágneses mezője. És egyáltalán lehetetlen mondani a mágneses mező hiányáról. De a Föld mágneses tere nem elegendő a nádkapcsoló működéséhez, ezért elhanyagolható, és elmondható, hogy nincs mágneses mező, ebben az esetben a külső.

Olvassa el a következő cikkben.

A cikk folytatása: "Reed kapcsolók: vezérlési módszerek, felhasználási példák"

Boris Aladyshkin