Калі вы наведаеце сучасны завод і паназіраеце за дзіўнай электронікай у зборачнай камеры, вы ўбачыце мноства датчыкаў. Большасць з гэтых датчыкаў маюць асобныя правады для падачы станоўчага напружання, зазямлення і сігналу. Падача харчавання дазваляе датчыку выконваць сваю працу, няхай гэта будзе назіранне за наяўнасцю ферамагнітных металаў паблізу або адпраўка светлавога прамяня ў рамках сістэмы бяспекі аб'екта. Сціплым механічным перамыкачам, якія актывуюць гэтыя датчыкі, такім як геркон, патрэбныя толькі два правады для выканання сваёй працы. Гэтыя перамыкачы актывуюцца з дапамогай магнітных палёў.
Што такое герконавы выключальнік?
Герконавы перамыкач з'явіўся ў 1936 годзе. Яго ідэяй быў У. Б. Элвуд з Bell Telephone Laboratories, а патэнт на яго быў атрыманы ў 1941 годзе. Перамыкач выглядае як невялікая шкляная капсула з электрычнымі правадамі, якія тырчаць з кожнага канца.
Як працуе герконавы выключальнік?
Пераключальны механізм складаецца з двух ферамагнітных лапатак, размешчаных на адлегласці ўсяго некалькіх мікронаў. Калі магніт набліжаецца да гэтых лапатак, яны прыцягваюцца адно да аднаго. Пасля дакранання лапаткі замыкаюць нармальна разамкнутыя (NO) кантакты, дазваляючы працякаць электрычнасць. Некаторыя герконы таксама ўтрымліваюць неферамагнітны кантакт, які ўтварае нармальна замкнёны (NC) выхад. Набліжэнне магніта разарве кантакт і аддаліцца ад пераключальнага кантакту.
Кантакты вырабляюцца з розных металаў, у тым ліку вальфраму і родыя. У некаторых разнавіднасцях нават выкарыстоўваецца ртуць, якую неабходна падтрымліваць у правільнай арыентацыі для правільнага пераключэння. Шкляная абалонка, запоўненая інэртным газам — звычайна азотам — герметызуе кантакты пры ўнутраным ціску ў адну атмасферу. Герметызацыя ізалюе кантакты, што прадухіляе карозію і любыя іскры, якія могуць узнікнуць у выніку руху кантактаў.
Прымяненне герконаў у рэальным свеце
Датчыкі можна знайсці ў такіх прадметах паўсядзённага ўжытку, як аўтамабілі і пральныя машыны, але адно з найбольш распаўсюджаных месцаў выкарыстання гэтых перамыкачоў/датчыкаў — сігналізацыі. Фактычна, сігналізацыі — гэта амаль ідэальнае прымяненне для гэтай тэхналогіі. У рухомым акне або дзвярах знаходзіцца магніт, а датчык знаходзіцца на падставе, перадаючы сігнал, пакуль магніт не будзе прыбраны. Калі акно адчынена, або калі хтосьці перарэжа дрот, спрацуе сігналізацыя.
Хоць сігналізацыі супраць узлому выдатна падыходзяць для выкарыстання герконавых перамыкачоў, гэтыя прылады могуць быць яшчэ меншымі. Мініяцюрны перамыкач змяшчаецца ўнутры медыцынскіх прылад, вядомых як PillCams. Пасля таго, як пацыент праглыне малюсенькі зонд, лекар можа актываваць яго з дапамогай магніта звонку цела. Гэтая затрымка дазваляе эканоміць энергію, пакуль зонд не будзе размешчаны правільна, што азначае, што ўбудаваныя батарэі могуць быць яшчэ меншымі, што з'яўляецца важнай асаблівасцю для прылад, прызначаных для перамяшчэння праз стрававальны тракт чалавека. Акрамя невялікага памеру, гэта прымяненне таксама дэманструе, наколькі адчувальнымі яны могуць быць, бо гэтыя датчыкі могуць улоўліваць магнітнае поле праз чалавечую плоць.
Для прывядзення ў дзеянне герконавыя выключальнікі не патрабуюць пастаяннага магніта; іх можна ўключыць з дапамогай электрамагнітнага рэле. Паколькі Bell Labs першапачаткова распрацавала гэтыя выключальнікі, не дзіўна, што тэлефонная прамысловасць выкарыстоўвала герконавыя рэле для кіравання і запамінання, пакуль у 1990-х гадах усё не стала лічбавым. Гэты тып рэле больш не з'яўляецца асновай нашай сістэмы сувязі, але яны ўсё яшчэ распаўсюджаныя ў многіх іншых сферах прымянення сёння.
Перавагі герконавых рэле
Датчык Хола — гэта цвёрдацельная прылада, якая можа выяўляць магнітныя палі, і гэта адна з альтэрнатыў геркону. Эфекты Хола, безумоўна, падыходзяць для некаторых ужыванняў, але герконы маюць лепшую электрычную ізаляцыю ў параўнанні з іх цвёрдацельнымі аналагамі і маюць меншы электрычны супраціў з-за замкнёных кантактаў. Акрамя таго, герконы могуць працаваць з рознымі напружаннямі, нагрузкамі і частотамі, бо перамыкач функцыянуе проста як падключаны або адключаны провад. Акрамя таго, вам спатрэбіцца дапаможная схема, каб датчыкі Хола маглі выконваць сваю працу.
Герконавыя перамыкачы адрозніваюцца неверагодна высокай надзейнасцю для механічнага перамыкача і здольныя працаваць мільярды цыклаў, перш чым выйсці з ладу. Акрамя таго, дзякуючы сваёй герметычнай канструкцыі яны могуць працаваць у выбуханебяспечных асяроддзях, дзе іскра можа мець катастрафічныя наступствы. Герконавыя перамыкачы могуць быць старой тэхналогіяй, але яны далёка не састарэлі. Вы можаце размяшчаць корпусы, якія змяшчаюць герконавыя перамыкачы, на друкаваных платах (ПХП) з дапамогай аўтаматызаваных механізмаў мантажу.
Для наступнай зборкі можа спатрэбіцца мноства інтэгральных схем і кампанентаў, усе з якіх з'явіліся ў апошнія некалькі гадоў, але не забывайце пра сціплы геркон. Ён выконвае сваю асноўную функцыю пераключэння надзвычай простым спосабам. Пасля больш чым 80 гадоў выкарыстання і распрацовак вы можаце разлічваць на правераны дызайн геркона, які будзе працаваць стабільна.
Час публікацыі: 22 красавіка 2024 г.