Niedru slēdzis: 11 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Niedru slēdzis - IEVADS

Niedru slēdzi 1936. gadā izgudroja Walter B. Ellwood Bell Telephone Labs. Niedru slēdzis sastāv no pāris feromagnētiskiem (kaut kas tik viegli magnetizējams kā dzelzs) elastīgiem metāla kontaktiem, kas parasti ir niķeļa-dzelzs sakausējums (jo tos ir viegli magnetizēt un tie ilgstoši nepaliek magnetizēti), atdalīti tikai ar dažiem mikroniem, pārklāti ar izturīgs metāls, piemēram, rodijs vai rutēns (Rh, Ru, Ir vai W) (lai tiem ilgi ieslēgtos un izslēgtos) hermētiski noslēgtā (hermētiskā) stikla aploksnē (lai tie nesatur putekļus un netīrumus) bezmaksas). Stikla caurulē ir inerta gāze (inerta gāze ir gāze, kas noteiktos apstākļos nenotiek ķīmiskās reakcijās), parasti slāpeklis vai augstsprieguma gadījumā tas ir vienkāršs vakuums.

1. darbība:

Ražošanā metāla niedru ievieto stikla caurules katrā galā un caurules galu sasilda tā, lai tas aizzīmogotos ap niedres kāta daļu. Zaļās krāsas infrasarkano staru absorbējošais stikls tiek bieži izmantots, tāpēc infrasarkanais siltuma avots var koncentrēt siltumu stikla caurules mazajā blīvējuma zonā. Izmantotajam stiklam ir augsta elektriskā pretestība un tas nesatur gaistošas sastāvdaļas, piemēram, svina oksīdu un fluorīdus, kas blīvēšanas laikā var piesārņot kontaktus. Ar slēdža vadiem ir jārīkojas uzmanīgi, lai nesabojātu stikla apvalku.

Kad magnēts tiek novietots kontaktu tuvumā, tiek radīts elektromehāniskais spēka lauks, un cietie niķeļa dzelzs asmeņi kļūst magnētiski polarizēti un piesaista viens otru, pabeidzot ķēdi. Kad magnēts tiek noņemts, slēdzis atgriežas atvērtā stāvoklī.

Tā kā Reed Switch kontakti ir noslēgti prom no atmosfēras, tie ir aizsargāti pret atmosfēras koroziju. Niedru slēdža hermētiskais blīvējums padara tos piemērotus lietošanai sprādzienbīstamā vidē, kur nelielas dzirksteles no parastajiem slēdžiem varētu radīt briesmas. Niedru slēdzim ir ļoti zema pretestība, kad tas ir aizvērts, parasti līdz 50 miliomiem, tāpēc var teikt, ka Rīda slēdzim ir nepieciešama nulles jauda, lai to darbinātu.

2. darbība: sastāvdaļas

Šai apmācībai mums ir nepieciešams:

- Niedru slēdzis

- 220Ω rezistors

- 100Ω rezistors

- LED

- Daudzmetru

- Akumulators

- Maizes dēlis

- Arduino Nano

- Magnēti un

- Daži savienojošie kabeļi

3. darbība: demonstrācija

Izmantojot multimetru, es jums parādīšu, kā darbojas niedru slēdzis. Kad tuvinu slēdžam magnētu, multimetrs parāda nepārtrauktību, kad kontakts pieskaras viens otram, lai pabeigtu ķēdi. Kad magnēts tiek noņemts, slēdzis atgriežas normāli atvērtā stāvoklī.

4. solis: niedru slēdžu veidi

Ir trīs pamata niedru slēdžu veidi:

1. Viens pols, viens metiens, parasti atvērts [SPST-NO] (parasti izslēgts)

2. Viens pols, viens metiens, parasti slēgts [SPST-NC] (parasti ieslēgts)

3. Viena pols, dubultā metiens [SPDT] (viena kāja parasti ir aizvērta un vienu parasti atvērtu var izmantot pārmaiņus starp divām ķēdēm)

Lai gan lielākajai daļai niedru slēdžu ir divi feromagnētiski kontakti, dažiem ir viens feromagnētisks un nemagnētisks kontakts, savukārt dažiem, piemēram, oriģinālajam Elwood niedru slēdzim, ir trīs. Tie atšķiras arī pēc formas un izmēra.

5. solis: izveidojiet savienojumu bez Arduino

Vispirms pārbaudīsim niedru slēdzi bez Arduino. Pievienojiet akumulatoram sērijveidā LED ar Reed slēdzi. Kad magnēts tiek nogādāts kontaktu tuvumā, gaismas diode iedegas, kad slēdža iekšpusē esošie niķeļa dzelzs asmeņi piesaista viens otru, pabeidzot ķēdi. Un, kad magnēts tiek noņemts, slēdzis atgriežas atvērtā stāvoklī un gaismas diode izslēdzas.

6. solis: Reed Switch pievienošana Arduino

Tagad savienosim Reed slēdzi ar Arduino. Pievienojiet gaismas diodi Arduino 12. tapai. Pēc tam pievienojiet niedru slēdzi tapas numuram 13 un iezemējiet otru galu. Mums ir nepieciešams arī 100 omu pievilkšanas rezistors, kas savienots ar to pašu tapu, lai nodrošinātu kontrolētu strāvas plūsmu uz ciparu ievades tapu. Ja vēlaties, šai iestatīšanai varat izmantot arī Arduino iekšējo pievilkšanas rezistoru.

Kods ir ļoti vienkāršs. Iestatiet tapas numuru 13 kā Reed_PIN un tapas numuru 12 kā LED_PIN. Iestatīšanas sadaļā iestatiet Reed_PIN tapas režīmu kā ievadi un LED_PIN kā izvadi. Un, visbeidzot, cilpas sadaļā ieslēdziet LED, kad Reed_PIN kļūst zems.

Tāpat kā iepriekš, kad magnēts tiek novietots kontaktu tuvumā, iedegas gaismas diode, un, kad magnēts tiek noņemts, slēdzis atgriežas atvērtā stāvoklī un gaismas diode izslēdzas.

7. solis: niedru relejs

Vēl viena plaši izplatīta Reed Switch izmantošana ir Niedru releju ražošanā.

Niedru relejā magnētisko lauku ģenerē elektriskā strāva, kas plūst caur darbības spoli, kas ir uzstādīta virs "viena vai vairākiem" niedru slēdžiem. Spolē plūstošā strāva darbojas ar Reed slēdzi. Šīm spolēm bieži ir tūkstošiem ļoti smalku stieples pagriezienu. Kad spolei tiek pievadīts darba spriegums, tiek ģenerēts magnētiskais lauks, kas savukārt slēdza slēdzi tāpat kā pastāvīgais magnēts.

8. darbība

Salīdzinot ar relejiem, kuru pamatā ir armatūra, niedru releji var pārslēgties daudz ātrāk, jo kustīgās detaļas ir mazas un vieglas (lai gan slēdža atlēciens joprojām pastāv). Tiem nepieciešama ļoti mazāka darba jauda un zemāka kontakta kapacitāte. To pašreizējā apstrādes jauda ir ierobežota, bet, izmantojot atbilstošus kontaktmateriālus, tie ir piemēroti "sausai" komutācijas lietošanai. Tie ir mehāniski vienkārši, piedāvā lielu darbības ātrumu, labu veiktspēju ar ļoti nelielām strāvām, ļoti uzticami un tiem ir ilgs kalpošanas laiks.

Septiņdesmitajos un astoņdesmitajos gados telefonu centrāles izmantoja miljoniem niedru releju.

9. darbība. Piemērošanas jomas

Gandrīz visur, kur dodaties, tuvumā atradīsit Reed Switch, kas mierīgi veic savu darbu. Niedru slēdži ir tik plaši izplatīti, ka jūs, iespējams, nekad neesat vairāk kā dažu pēdu attālumā no viena. Dažas to piemērošanas jomas ir šādas:

1. Signalizācijas sistēmas durvīm un logiem.

2. Niedru slēdži ieslēdz klēpjdatoru miega/hibernācijas režīmā, kad vāks ir aizvērts

3. Šķidruma līmeņa sensori/indikators tvertnē - peldošs magnēts tiek izmantots, lai aktivizētu dažādos līmeņos novietotos slēdžus.

4. Ātruma sensori uz velosipēdu riteņiem/ līdzstrāvas elektromotori

5. Trauku mazgājamo mašīnu rotējošajās rokās, lai noteiktu, kad tās iestrēgst

6. Tie neļauj veļas mazgājamai mašīnai darboties, kad vāks ir atvērts

7. Elektriskajās dušās esošajās siltuma atslēgšanās reizēs, lai apturētu ūdens uzsildīšanu līdz bīstamam līmenim.

8. Viņi zina, vai automašīnā ir pietiekami daudz bremžu šķidruma un vai jūsu drošības josta ir piesprādzēta.

9. Anemometros ar rotējošiem kausiem iekšpusē ir niedru slēdži, kas mēra vēja ātrumu.

10. Tos izmanto arī lietojumos, kuros tiek izmantota ārkārtīgi zemā strāvas noplūde.

11. Vecās tastatūras transportlīdzekļos, rūpniecības sistēmās, sadzīves tehnikā, telekomunikācijās, medicīnas ierīcēs, atvāžamos tālruņos un citur ……

Releju pusē tos izmanto automātiskai griešanas secībai.

10. solis: dzīve

Niedru mehāniskā kustība ir zem materiālu noguruma robežas, tāpēc niedres nesalauž noguruma dēļ. Nodilums un kalpošanas laiks ir gandrīz pilnībā atkarīgi no elektriskās slodzes ietekmes uz kontaktiem kopā ar niedru slēdža materiālu. Kontakta virsmas nodilums notiek tikai tad, kad slēdža kontakti atveras vai aizveras. Šī iemesla dēļ ražotāji dzīves ilgumu vērtē vairākās darbībās, nevis stundās vai gados. Parasti lielāks spriegums un lielāka strāva izraisa ātrāku nodilumu un īsāku kalpošanas laiku.

Stikla aploksne pagarināja to kalpošanas laiku un var tikt bojāta, ja niedru slēdzis tiek pakļauts mehāniskai slodzei. Tie ir lēti, izturīgi, un zemas strāvas pielietojumos atkarībā no elektriskās slodzes tie var ilgt aptuveni miljardu.

11. solis: Paldies

Paldies vēlreiz, ka pārbaudījāt manu ziņu. Es ceru, ka tas jums palīdz.

Ja vēlaties mani atbalstīt, abonējiet manu YouTube kanālu:

Video:

Atbalstiet manu darbu:

BTC: 35ciN1Z49Y1bReX2U7Etd9hGPWzzzk8TzF

LTC: MQFkVkWimYngMwp5SMuSbMP4ADStjysstm

ETH: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

DOGE: DDe7Fws24zf7acZevoT8uERnmisiHwR5st

TRX: TQJRvEfKc7NibQsuA9nuJhh9irV1CyRmnW

LPTP: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

BCH: qrfevmdvmwufpdvh0vpx072z35et2eyefv3fa9fc3z