מתג קנים: 11 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

מתג קנים - מבוא

מתג ריד הומצא בשנת 1936 על ידי וולטר ב. אלווד במעבדות הטלפון של בל. מתג ריד מורכב מזוג מגעים מתכת גמישים (משהו שקל ל magnetize כמו ברזל) בדרך כלל סגסוגת ניקל-ברזל (מכיוון שהם קלים למגנט ואינם נשארים ממוגנטים לאורך זמן) המופרדים בכמה מיקרון בלבד, מצופים ב מתכת עמידה כגון רודיום או רותניום (Rh, Ru, Ir או W) (כדי לתת להם חיים ארוכים כשהם נדלקים ומכבים) בתוך מעטפת זכוכית אטומה (אטומה) הרמטית (בכדי לשמור עליהן אבק ולכלוך חינם). צינור הזכוכית מכיל גז אינרטי (גז אינרטי הוא גז שאינו עובר תגובות כימיות במכלול של תנאים נתונים) בדרך כלל חנקן או במקרה של מתח גבוה זהו רק ואקום פשוט.

שלב 1:

בייצור, קנה מתכת מוחדר בכל קצה של צינור זכוכית וקצה הצינור מתחמם כך שהוא אטום סביב חלק שוק על הקנה. נעשה שימוש תכוף בזכוכית סופגת אינפרא אדום בצבע ירוק, כך שמקור חום אינפרא אדום יכול לרכז את החום באזור האיטום הקטן של צינור הזכוכית. הזכוכית המשמשת היא בעלת עמידות חשמלית גבוהה ואינה מכילה רכיבים נדיפים כגון תחמוצת עופרת ופלואוריד שיכולים לזהם את המגעים במהלך פעולת האיטום. יש לטפל בזהירות בכבלי המתג כדי למנוע שבירת מעטפת הזכוכית.

כאשר מביאים מגנט בסמיכות למגעים, נוצר שדה כוח אלקטרו-מכני ולהבי הברזל הנוקשים הנוקשים הופכים לקוטבים מגנטיים ומושכים זה את זה ומשלימים את המעגל. כאשר מגנט מוסר המתג חוזר למצבו הפתוח.

מכיוון שהמגעים של מתג הקנים אטומים הרחק מהאטמוספירה, הם מוגנים מפני קורוזיה אטמוספרית. האיטום ההרמטי של מתג קנים הופך אותם מתאימים לשימוש באטמוספרות נפץ שבהן ניצוצות זעירים ממתגים קונבנציונאליים יהוו סכנה. למתג קנה יש התנגדות נמוכה מאוד כאשר הוא סגור, בדרך כלל נמוך עד 50 מיליוהם ולכן ניתן לומר כי מתג קנה דורש אפס כוח כדי להפעיל אותו.

שלב 2: רכיבים

להדרכה זו אנו צריכים:

- מתג קנים

- נגד 220Ω

- התנגדות 100Ω

- לד

- רב מטר

- סוללה

- לוח לחם

- ארדואינו ננו

- מגנטים ו

- כמה כבלים מחוברים

שלב 3: הדגמה

בעזרת מטר רב אני הולך להראות לך כיצד פועל מתג ריד. כשאני מקרב מגנט למתג המרובה-מטר מראה המשכיות כאשר איש הקשר נוגע אחד בשני להשלמת המעגל. כאשר מגנט מוסר, המתג חוזר למצבו הפתוח בדרך כלל.

שלב 4: סוגי מתגי קנים

ישנם 3 סוגים בסיסיים של מתגי קנים:

1. קוטב יחיד, זריקה אחת, פתוח בדרך כלל [SPST-NO] (כבוי בדרך כלל)

2. קוטב יחיד, זריקה אחת, סגור בדרך כלל [SPST-NC] (מופעל בדרך כלל)

3. קוטב יחיד, זריקה כפולה [SPDT] (רגל אחת בדרך כלל סגורה ואחת פתוחה בדרך כלל ניתן להשתמש לסירוגין בין שני מעגלים)

למרות שלרוב מתגי הקנים יש שני מגעים פרומגנטיים, לחלקם יש מגע אחד שהוא פרומגנטי ואחד שאינו מגנטי, בעוד שלחלקם כמו מתג הקנים המקורי של אלווד יש שלושה. הם גם משתנים בצורות ובגדלים.

שלב 5: חיבור ללא Arduino

בואו נבדוק תחילה את מתג הקנים ללא ארדואינו. חבר נורית בסדרה עם מתג הקנה לסוללה. כאשר מביאים מגנט בקרבת המגעים, נורית ה- LED נדלקת כאשר להבי הניקל-ברזל בתוך המתג מושכים זה את זה ומשלימים את המעגל. וכאשר מגנט מוסר המתג חוזר למצבו הפתוח והנורית כבה.

שלב 6: חיבור מתג ריד ל- Arduino

כעת, ניתן לחבר את מתג הקנה לאדואינו. חבר את הנורית לפין 12 של הארדואינו. לאחר מכן חבר את מתג הקנה לפין מספר 13 וקרק את הקצה השני. כמו כן, אנו זקוקים לנגד משיכה של 100 אוהם המחובר לאותה סיכה על מנת לאפשר זרימה מבוקרת של זרם לפין הקלט הדיגיטלי. אם תרצה, תוכל גם להשתמש בנגד המשיכה הפנימי של ה- Arduino להתקנה זו.

הקוד פשוט מאוד. הגדר את מספר הסיכה 13 כ- Reed_PIN ואת מספר הסיכה 12 כ- LED_PIN. בקטע ההתקנה, הגדר את מצב הסיכה של Reed_PIN כקלט ו- LED_PIN כפלט. ולבסוף בחלק הלולאה, הפעל את הנורית כאשר ה- Reed_PIN יורד.

אותו דבר כמו קודם, כאשר מגנט מובא בקרבת המגעים, נורית ה- LED נדלקת, וכאשר המגנט מוסר המתג חוזר למצבו הפתוח והנורית כבה.

שלב 7: ממסר קנים

שימוש נפוץ נוסף ב- Reed Switch הוא בייצור ממסרי קנים.

בממסר קנים השדה המגנטי נוצר על ידי זרם חשמלי הזורם דרך סליל הפעלה המותקן מעל מתגי קנה אחד או יותר. הזרם הזורם בסליל מפעיל את מתג הקנים. לסלילים אלה יש לעתים קרובות אלפי סיבובים של חוט דק מאוד. כאשר מתח ההפעלה מופעל על הסליל נוצר שדה מגנטי אשר בתורו סגר את המתג באותו אופן בו עושה המגנט הקבוע.

שלב 8:

בהשוואה לממסרים המבוססים על אבזור, ממסרי קנים יכולים לעבור מהר הרבה יותר, מכיוון שהחלקים הנעים קטנים וקלים (למרות שניתור המתגים עדיין קיים). הם דורשים פחות כוח הפעלה ובעלי קיבול מגע נמוך יותר. כושר הטיפול הנוכחי שלהם מוגבל אך עם חומרי מגע מתאימים הם מתאימים ליישומי מיתוג "יבשים". הם פשוטים מבחינה מכנית, מציעים מהירות הפעלה גבוהה, ביצועים טובים עם זרמים קטנים מאוד, אמינים במיוחד ובעלי חיים ארוכים.

מיליוני ממסרי קנים שימשו במרכזיות טלפונים בשנים 1970-80.

שלב 9: תחומי יישום

כמעט בכל מקום שאתה הולך תמצא בקרבת מקום מתג ריד שעושה את העבודה שלו בשקט. מתגי קנים כל כך נפוצים, כי אתה כנראה אף פעם לא במרחק של כמה מטרים מאחד בכל זמן נתון. חלק מתחומי היישום שלהם נמצאים ב:

1. מערכות אזעקה לפריצות לדלתות ולחלונות.

2. בוררי קנים מעמידים את המחשב הנייד שלכם למצב שינה/תרדמה כאשר המכסה סגור

3. חיישני/מחוון מפלס נוזלים במיכל - מגנט צף משמש להפעלת המתגים הממוקמים ברמות שונות.

4. חיישני מהירות בגלגלי אופניים/ מנועים חשמליים DC

5. בזרועות המסתובבות של מדיחי כלים לזהות מתי הן נתקעות

6. הם מונעים ממכונת הכביסה שלך לפעול כשהמכסה פתוח

7. בחתכים התרמיים במקלחות חשמליות, כדי לעצור את חימום המים לרמות מסוכנות.

8. הם יודעים אם לרכב יש מספיק נוזל בלמים והאם חגורת הבטיחות שלך מהודקת או לא.

9. במד מדי עם כוסות מסתובבות יש מתגי קנים בפנים המודדים את מהירות הרוח.

10. הם משמשים גם ביישומים שעושים שימוש בדליפת הזרם הנמוכה ביותר שלהם.

11. מקלדות ישנות, ברכבים, מערכות תעשייתיות, מכשירי חשמל ביתיים, תקשורת, מכשור רפואי, טלפוני צדפה ועוד ……

בצד הממסרים הם משמשים לרצפי חיתוך אוטומטיים.

שלב 10: חיים

התנועה המכנית של הקנים נמצאת מתחת לגבול העייפות של החומרים, כך שהקנים לא נשברים בגלל עייפות. בלאי וחיים תלויים כמעט לחלוטין בהשפעת העומס החשמלי על המגעים יחד עם החומר של מתג הקנים. שחיקה של משטח המגע מתרחשת רק כאשר מגע המתגים נפתח או נסגר. בגלל זה, היצרנים מעריכים את החיים במספר פעולות ולא שעות או שנים. באופן כללי, מתח גבוה יותר וזרמים גבוהים גורמים לבלאי מהיר יותר ולחיים קצרים יותר.

מעטפת הזכוכית האריכה את חייהם ועלולה להינזק אם מתג הקנה נתון ללחץ מכני. הם זולים, הם עמידים, וביישומים בעלי זרם נמוך, בהתאם לעומס החשמלי, הם יכולים להימשך כמיליארד הפעלה.

שלב 11: תודה

שוב תודה שבדקת את ההודעה שלי. אני מקווה שזה יעזור לך.

אם אתה רוצה לתמוך בי הירשם לערוץ היוטיוב שלי:

סרטון:

תמכו בעבודתי:

BTC: 35ciN1Z49Y1bReX2U7Etd9hGPWzzzk8TzF

LTC: MQFkVkWimYngMwp5SMuSbMP4ADStjysstm

ETH: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

DOGE: DDe7Fws24zf7acZevoT8uERnmisiHwR5st

TRX: TQJRvEfKc7NibQsuA9nuJhh9irV1CyRmnW

BAT: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

BCH: qrfevmdvmwufpdvh0vpx072z35et2eyefv3fa9fc3z