Какво представляват превключвателите на тръстика, как са подредени и работят

Кратка история на създаването на тръстикови ключове

Превключващите устройства или само контактите са много широко използвани в различни електрически и радио оборудване. За да се подобрят експлоатационните свойства, особено експлоатационният живот и надеждността на връзката, те са разработени магнитно контролирани запечатани контакти са били наричани тръстика превключватели.

Първите образци на такива контакти се появяват още през 30-те години на миналия век, а първият магнетично контролиран контакт е изобретен през 1922 г. в Санкт Петербург от проф. В. Коваленков, за което му е издадено свидетелството за авторско право на СССР № 466. Дизайнът на такъв контакт е показан на фигура 1.

Подредете такъв контакт по следния начин. Към сърцевината 3 от мек магнитен материал чрез изолационни уплътнения 5 са ​​прикрепени контакти 1 и 2, също направени от мек магнитен материал. При преминаване на ток през бобината 4 в сърцевината 3 се появява магнитно поле и намагнетизира контактите 1 и 2, които са затворени. Отварянето на контактите става, когато токът през бобината престане.

Фигура 1. Магнетично контролиран контакт на професор В. Коваленков

Всъщност това беше първият магнитно контролиран контакт, само без уплътнителна обвивка. Подобен контакт е поставен за първи път в запечатващата обвивка от американски инженер W.B. Елууд само през 1936г. През седемдесетте години на миналия век тръстиковите превключватели достигат своето максимално развитие и се използват широко в различни електронни устройства.

В момента тръстиковите превключватели се използват по-малко интензивно, защото те са "пренаселени" Датчици на Хол, Но в някои случаи тръстовите превключватели останаха извън конкуренция, поради лекотата на използване, галваничната изолация от източника на захранване, свойствата на "сухия контакт", така че тръстовите превключватели все още се използват в различни вериги и устройства.

В случаите, когато се изисква висока надеждност и издръжливост на превключващия елемент тръстика превключватели просто незаменим Като част от тръстиковия превключвател са включени в дизайна на различни сензори, електромагнитни релета, особено с нисък ток, както и превключватели за положение и някои други устройства.

Разновидности на Reed превключватели

Освен обикновените контакти, тръбните превключватели могат да бъдат затварящи (1 нормално отворен контакт), превключващи (1 превключващ контакт) и отварящи (1 нормално затворен контакт). Това разделение се основава на функционални характеристики.

Според признаците на структурно - технологичните тръбни превключватели се разделят на две големи групи: със сухи контакти и с живачни контакти. Първият сорт се нарича сухи тръстикови превключватели, а вторият - живачни тръстикови превключватели. Всъщност няма нищо особено в работата на сухи тръбни превключватели, в сравнение с обикновените контакти.

В живачните тръстикови превключватели вътре в запечатан стъклен корпус, в допълнение към контактите има и капка живак. Целта на тази живачна капчица е да намокри контактите по време на работа, за да подобри качеството на контакта, като намали преходното съпротивление, а също и да се отърве от отскока на контактите.

Бъркането се нарича контактна вибрация по време на затваряне и отваряне, която, когато се активира веднъж, води до многократно превключване на предавания сигнал и в допълнение към значително увеличаване на времето за реакция.

Представете си, че такъв отскок ще присъства в аудио усилвател докато превключвате входния сигнал! В случай, че такъв тракащ контакт работи заедно с цифрови микросхеми, трябва да се предприемат мерки за потискане на бъбривостта под формата на RC вериги или RS - задейства.

Използват се и различни контакти, включително тръстикови контакти модерни микроконтролерни вериги, но в тях контактът отскача се потиска програмно. Освен това намалява цялостната производителност на системата.

Дизайн на Reed Switch

Дизайнът на различни видове тръбни превключватели е показан на фигура 2.

снимка 2, Дизайн на Reed Switch

Всички тръбни превключватели са запечатана стъклена бутилкавътре в която се намира контактна група, Контактите са магнитни сърцевини, заварени в краищата на цилиндъра. Външните краища на сърцевините са проектирани да бъдат свързани към външна електрическа верига.

Най-разпространеният тръстов превключвател с контактна група или както е показано на фигурата "отворен". Всяко контактно ядро ​​е направено от феромагнитна еластична жица, която е сплескана до правоъгълна форма. За производството на сърцевини се използва перманетна жица с диаметър 0,5 - 1,3 мм, в зависимост от мощността на тръстиковия превключвател и съответно от неговите размери.

Пряко контактните повърхности са покрити с благороден метал, злато, паладий, родий, сребро и сплави на базата на тях. Такова покритие не само намалява преходно съпротивление, но също така допринася за повишена устойчивост на корозия на контактната повърхност.

Вътрешното пространство на контейнера е запълнено с инертен газ (водород, аргон, азот или смес от тях) или просто евакуирано, също така помага да се намали контактната корозия и да се увеличи тяхната надеждност. При производството на сърцевините са разположени така, че между тях има празнина, между другото, с определен размер.

Фиг. 3. Reed превключвател

Принципът на превключвателя на тръстика

За да се задейства контактната група, е необходимо да се създаде магнитно поле с достатъчна сила около тръстиковия превключвател. Нещо повече, няма значение как се създава това поле, или просто от постоянен магнит, или от електромагнит. Силовите линии на външното магнитно поле магнетизират вътрешните контакти - сърцевините на тръстиковия превключвател, в резултат на което те преодоляват еластичните сили, привличат и затварят електрическата верига.

В това състояние контактите ще останат, докато около тях няма магнитно поле с достатъчна сила: достатъчно е да изключите електромагнита или да премахнете обичайния постоянен магнит, веднага щом контактите се отворят. Следващата контактна операция ще се случи, когато магнитното поле се появи отново. От горното можем да заключим, че контактите изпълняват три функции наведнъж: еластични елементи (пружини), магнитна верига и самите проводими контакти.

Reed превключвател, работещ върху отварянето, е малко по-различен. Магнитната му система е проектирана така, че когато са изложени на магнитно поле, контактните ядра се намагнетизират със същото име, следователно те се отблъскват, прекъсвайки електрическата верига.

При превключващия тръстов превключвател, като правило, един от трите контакта е нормален - затвореният е направен от немагнитен метал, а и двата нормално - отворените контакти са направени от феромагнитни, както беше споменато по-горе. Следователно, когато магнитно поле действа върху тръстика превключвател, обикновено отворените контакти просто се затварят и немагнитният нормално затворен контакт, останал на първоначалното си място, се отваря.

Забележка. Обикновено отворен контакт, който е отворен при липса на контролно действие, в случая магнитно поле. съответно нормално затворен контакт затворена при липса на магнитно поле.

Разбира се, магнитно поле винаги присъства, например магнитното поле на Земята. И изглежда изобщо невъзможно да се каже за липсата на магнитно поле. Но магнитното поле на Земята не е достатъчно за превключвателя на тръстика, следователно може да бъде пренебрегвано и може да се каже липсата на магнитно поле, в случая външно.

Прочетете в следващата статия.

Продължение на статията: „Reed превключватели: методи за управление, примери за употреба“

Борис Аладишкин