Što su trske sklopke, kako su raspoređeni i kako rade

Kratka povijest stvaranja trske

Preklopni uređaji ili samo kontakti vrlo se često koriste u raznim električnim i radio uređajima. Da bi se poboljšala radna svojstva, posebno radni vijek i pouzdanost veze, razvijena su magnetski upravljani zapečaćeni kontakti pozvani reed prekidači.

Prvi uzorci takvih kontakata pojavili su se 30-ih godina prošlog stoljeća, a prvi magnetski kontrolirani kontakt izumio je 1922. u Sankt Peterburgu profesor V. Kovalenkov, za što mu je izdano SSSR-ovo autorsko pravo br. 466. Dizajn takvog kontakta prikazan je na slici 1.

Organizirao je takav kontakt na sljedeći način. Na jezgru 3 mekog magnetskog materijala preko izolacijskih brtvi 5 pričvršćeni su kontakti 1 i 2, također izrađeni od mekog magnetskog materijala. Pri prolasku struje kroz zavojnicu 4 u jezgri 3, pojavljuje se magnetsko polje i magnetizira kontakte 1 i 2, koji su zatvoreni. Otvaranje kontakata događa se kada struja kroz zavojnicu prestane.

Slika 1. Magnetski kontrolirani kontakt profesora V. Kovalenkova

Zapravo, ovo je bio prvi magnetski kontrolirani kontakt, samo bez brtve. Sličan kontakt prvi je ubacio američki inženjer W.B. Ellwood tek 1936. godine. Sedamdesetih godina prošlog stoljeća trske sklopke su dostigle svoj maksimalan razvoj i uvelike se koriste u raznim elektroničkim uređajima.

Trenutno se trske sklopke koriste manje intenzivno, jer su "gužve" Hall senzori, Ali u nekim slučajevima, trske sklopke su ostale izvan konkurencije, zbog lakoće uporabe, galvanske izolacije od izvora napajanja, svojstava "suhog kontakta", pa se trske sklopke i dalje koriste u raznim krugovima i uređajima.

U slučajevima kada je potrebna visoka pouzdanost i trajnost prekidačkog elementa reed prekidači jednostavno nezamjenjiva. Kao dio trske sklopke su uključeni u dizajn različitih senzora, elektromagnetskih releja, posebno malostruje, kao i prekidača za položaj i nekih drugih uređaja.

Vrste sorti Reed Switches

Kao i kod redovitih kontakata, trske sklopke mogu biti zatvaranje (1 normalno otvoreni kontakt), preklopni (1 preklopni kontakt) i otvaranje (1 normalno zatvoreni kontakt). Ova podjela temelji se na funkcionalnim karakteristikama.

Prema znakovima strukturno-tehnoloških trske sklopke se dijele u dvije velike skupine: sa suhim kontaktima i s kontaktima žive. Prva se sorta naziva prekidači sa suhom trskom, a druga su prekidači žive trske. Zapravo, u radu suhih sklopki nema ništa posebno u usporedbi s običnim kontaktima.

U žičastoj sklopki trske u zatvorenoj staklenoj kućici, osim kontakata, postoji i kap žive. Svrha ove kapljice žive je namočiti kontakte tijekom rada kako bi se poboljšala kvaliteta kontakta smanjenjem prijelaznog otpora, a također i riješili odskakavanja kontakata.

Brbljanje se naziva kontaktna vibracija tijekom zatvaranja i otvaranja, koja, kada se jednom aktivira, dovodi do opetovanog prebacivanja prenesenog signala, a pored toga i znatno povećanje vremena odziva.

Zamislite da će takav odskok biti prisutan u audio pojačalo tijekom prebacivanja ulaznog signala! U slučaju da takav zveckavi kontakt djeluje zajedno s digitalnim mikrovezama, moraju se poduzeti mjere za suzbijanje brbljanja u obliku RC lanaca ili RS - okidači.

Također se koriste i različiti kontakti, uključujući trske moderni krugovi mikrokontrolera, ali u njima se kontaktni napad odbija programski. Također smanjuje i ukupne performanse sustava.

Dizajn Reed Switch

Dizajn različitih vrsta trske sklopke prikazan je na slici 2.

slika 2, Dizajn Reed Switch

Svi trske sklopke su zatvorena staklena bocaunutar koje se nalazi kontakt grupa, Kontakti su magnetske jezgre zavarene na krajeve cilindra. Vanjski krajevi jezgara dizajnirani su za povezivanje s vanjskim električnim krugom.

Najraširenija Reed sklopka s grupom kontakata ili kako je prikazano na slici "otvori". Svaka kontaktna jezgra izrađena je od feromagnetske elastične žice koja je spljoštena u pravokutni oblik. Za izradu jezgara koristi se permalloy žica promjera 0,5 - 1,3 mm, ovisno o snazi ​​štapnog prekidača i, sukladno tome, njegovim dimenzijama.

Površine koje se izravno dodiruju obložene su plemenitim metalom, zlatom, paladijom, rodijumom, srebrom i legurama na njima. Takav premaz ne samo da smanjuje prijelazni otpor, ali također doprinosi povećanju otpornosti kontaktne površine na koroziju.

Unutarnji prostor spremnika napunjen je inertnim plinom (vodik, argon, dušik ili njihova smjesa) ili jednostavno evakuiran, a također pomaže u smanjenju kontaktne korozije i povećanju njihove pouzdanosti. U proizvodnji jezgara se postavlja tako da između njih postoji, usput, određena veličina.

Sl. 3. Reed prekidač

Načelo sklopke trske

Da bi se pokrenula kontaktna skupina, potrebno je stvoriti magnetsko polje dovoljne čvrstoće oko trske. Štoviše, nije važno kako se to polje stvara, bilo jednostavno trajnim magnetom ili elektromagnetom. Linije sile vanjskog magnetskog polja magnetiziraju unutarnje kontakte - jezgre trske sklopke, zbog čega prevladavaju sile elastičnosti, privlače i zatvaraju električni krug.

U tom će stanju kontakti ostati sve dok oko njih ne nastane magnetsko polje dovoljne jakosti: dovoljno je isključiti elektromagnet ili odmaknuti uobičajeni stalni magnet čim se kontakti otvore. Sljedeća operacija kontakta dogodit će se kada se magnetsko polje ponovo pojavi. Iz svega što je rečeno može se zaključiti da kontakti obavljaju tri funkcije odjednom: elastični elementi (opruge), magnetski krug i zapravo provodni kontakti.

Trska sklopka, koja radi na otvaranju, nešto je drugačija. Njegov magnetski sustav dizajniran je tako da se, kada su izloženi magnetskom polju, jezgre kontakata magnetiziraju istim nazivom, pa se međusobno odbijaju, razbijajući električni krug.

Kod preklopne trske sklopke jedan je od tri kontakta u pravilu normalan - zatvoreni su izrađeni od nemagnetskog metala, a oba normalno - otvoreni kontakti izrađeni su od feromagnetskog, kao što je gore spomenuto. Stoga, kada magnetsko polje djeluje na trsku sklopku, normalno otvoreni kontakti jednostavno se zatvore, a nemagnetni normalno zatvoreni kontakt, koji ostaje na svom izvornom mjestu, otvara se.

Napomena. Normalno otvoren kontakt, koji je otvoren u nedostatku upravljačkog djelovanja, u ovom slučaju magnetskog polja. odnosno normalno zatvoreni kontakt zatvoren u nedostatku magnetskog polja.

Naravno, magnetsko polje je uvijek prisutno, na primjer, magnetsko polje Zemlje. I čini se da je nemoguće uopće reći o nepostojanju magnetskog polja. Ali zemljino magnetsko polje nije dovoljno za djelovanje prekidača trske, pa ga je moguće zanemariti i može se reći nepostojanje magnetskog polja, u ovom slučaju vanjskog.

Pročitajte u sljedećem članku.

Nastavak članka: "Reed prekidači: metode upravljanja, primjeri uporabe"

Boris Aladyskin