Kontaktron: 11 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Kontaktron - WPROWADZENIE

Kontaktron został wynaleziony w 1936 roku przez Waltera B. Ellwooda w Bell Telephone Labs. Kontaktron składa się z pary ferromagnetycznych (coś tak łatwego do namagnesowania jak żelazo) elastycznych styków metalowych, zwykle ze stopu niklu i żelaza (ponieważ są łatwe do namagnesowania i nie pozostają namagnesowane przez długi czas) oddzielonych tylko kilkoma mikronami, pokrytych wytrzymały metal, taki jak rod lub ruten (Rh, Ru, Ir lub W) (aby zapewnić im długą żywotność podczas włączania i wyłączania) w hermetycznie zamkniętej (hermetycznej) szklanej kopercie (aby utrzymać kurz i brud darmowy). Szklana rurka zawiera gaz obojętny (Gaz obojętny to gaz, który nie ulega reakcji chemicznej w określonych warunkach) zazwyczaj azot lub w przypadku wysokiego napięcia jest to po prostu zwykła próżnia.

Krok 1:

Podczas produkcji w każdy koniec szklanej rurki wkłada się metalową trzcinę, a koniec rurki jest podgrzewany tak, że uszczelnia się wokół części trzpienia trzciny. Szkło pochłaniające podczerwień w kolorze zielonym jest często używane, więc źródło ciepła podczerwonego może skoncentrować ciepło w małej strefie uszczelnienia szklanej rurki. Zastosowane szkło ma wysoką oporność elektryczną i nie zawiera składników lotnych, takich jak tlenek ołowiu i fluorki, które mogą zanieczyścić styki podczas operacji uszczelniania. Z wyprowadzeniami przełącznika należy obchodzić się ostrożnie, aby zapobiec pęknięciu szklanej koperty.

Kiedy magnes znajduje się blisko styków, generowane jest pole sił elektromechanicznych, a sztywne ostrza z niklowanego żelaza stają się magnetycznie spolaryzowane i przyciągane do siebie, uzupełniając obwód. Po usunięciu magnesu przełącznik powraca do stanu otwartego.

Ponieważ styki kontaktronu są uszczelnione z dala od atmosfery, są zabezpieczone przed korozją atmosferyczną. Hermetyczne uszczelnienie kontaktronów sprawia, że nadają się one do stosowania w atmosferach wybuchowych, gdzie drobne iskry z konwencjonalnych przełączników stanowiłyby zagrożenie. Kontaktron ma bardzo niską rezystancję, gdy jest zamknięty, zwykle tak niski, jak 50 miliomów, dlatego można powiedzieć, że kontaktron wymaga zerowej mocy do jego obsługi.

Krok 2: Komponenty

Do tego samouczka potrzebujemy:

- Kontaktron

-Rezystor 220Ω;

- Rezystor 100Ω

- PROWADZONY

-Multimetr

-Bateria

- Deska do krojenia chleba

- Arduino Nano

- Magnesy i

-Kilka kabli łączących

Krok 3: Demo

Za pomocą multimetru pokażę, jak działa kontaktron. Kiedy zbliżam magnes do przełącznika, multimetr pokazuje ciągłość, ponieważ styki stykają się ze sobą, aby zakończyć obwód. Po usunięciu magnesu przełącznik powraca do swojego normalnego stanu otwartego.

Krok 4: Rodzaje kontaktronów

Istnieją 3 podstawowe typy kontaktronów:

1. Pojedynczy, pojedynczy rzut, normalnie otwarty [SPST-NO] (normalnie wyłączony)

2. Jednobiegunowy, jednokierunkowy, normalnie zamknięty [SPST-NC] (normalnie włączony)

3. Jednobiegunowy, podwójny [SPDT] (jedna noga jest normalnie zamknięta, a jedna normalnie otwarta może być używana naprzemiennie między dwoma obwodami)

Chociaż większość kontaktronów ma dwa styki ferromagnetyczne, niektóre mają jeden kontakt ferromagnetyczny i jeden niemagnetyczny, podczas gdy niektóre, takie jak oryginalny kontaktron Elwood, mają trzy. Różnią się również kształtami i rozmiarami.

Krok 5: Łączenie bez Arduino

Najpierw przetestujmy kontaktron bez Arduino. Podłącz diodę LED szeregowo z kontaktronem do akumulatora. Gdy magnes zostanie zbliżony do styków, dioda LED zapala się, gdy żelazne ostrza wewnątrz przełącznika przyciągają się, uzupełniając obwód. A gdy magnes zostanie usunięty, przełącznik powraca do stanu otwartego, a dioda LED gaśnie.

Krok 6: Podłączanie kontaktronu do Arduino

Teraz podłączmy Reed Switch do Arduino. Podłącz diodę LED do pinu 12 Arduino. Następnie podłącz kontaktron do pinu numer 13 i uziemij drugi koniec. Potrzebujemy również rezystora podciągającego 100 omów podłączonego do tego samego pinu, aby umożliwić kontrolowany przepływ prądu do pinu wejścia cyfrowego. Jeśli chcesz, możesz również użyć wewnętrznego rezystora podciągającego Arduino do tej konfiguracji.

Kod jest bardzo prosty. Ustaw pin numer 13 jako Reed_PIN i pin numer 12 jako LED_PIN. W sekcji konfiguracji ustaw tryb pinów Reed_PIN jako wejście i LED_PIN jako wyjście. I wreszcie w sekcji pętli włącz diodę LED, gdy Reed_PIN stanie się niski.

Tak jak poprzednio, po zbliżeniu magnesu do styków dioda LED zapala się, a po usunięciu magnesu przełącznik powraca do stanu otwartego, a dioda LED gaśnie.

Krok 7: Kontaktron

Innym powszechnym zastosowaniem kontaktronu jest produkcja przekaźników kontaktronowych.

W przekaźniku kontaktronowym pole magnetyczne jest generowane przez prąd elektryczny przepływający przez cewkę roboczą, która jest zamontowana na „jednym lub więcej” kontaktronach. Prąd płynący w cewce steruje kontaktronem. Cewki te często mają wiele tysięcy zwojów bardzo cienkiego drutu. Po przyłożeniu napięcia roboczego do cewki generowane jest pole magnetyczne, które z kolei zamyka przełącznik w taki sam sposób, jak magnes trwały.

Krok 8:

W porównaniu do przekaźników opartych na zworach, przekaźniki Reed mogą przełączać się znacznie szybciej, ponieważ ruchome części są małe i lekkie (chociaż nadal występuje odbicie przełącznika). Wymagają one bardzo mniejszej mocy roboczej i mają niższą pojemność styków. Ich aktualna zdolność przenoszenia jest ograniczona, ale przy zastosowaniu odpowiednich materiałów styków nadają się do zastosowań „suchych” w zakresie przełączania. Są proste mechanicznie, oferują dużą prędkość działania, dobrą wydajność przy bardzo małych prądach, wysoką niezawodność i długą żywotność.

W latach 70. i 80. w centralach telefonicznych stosowano miliony kontaktronów.

Krok 9: Obszary zastosowań

Prawie wszędzie, gdzie się udasz, w pobliżu znajdziesz kontaktron, który cicho wykonuje swoją pracę. Kontaktrony są tak wszechobecne, że prawdopodobnie nigdy nie jesteś dalej niż kilka stóp od nich w danym momencie. Niektóre z ich obszarów zastosowań to:

1. Systemy antywłamaniowe do drzwi i okien.

2. Kontaktrony przełączają laptopa w tryb uśpienia/hibernacji, gdy pokrywa jest zamknięta

3. Czujniki/wskaźnik poziomu płynu w zbiorniku - pływający magnes służy do aktywacji przełączników umieszczonych na różnych poziomach.

4. Czujniki prędkości na kołach rowerowych/silnikach elektrycznych prądu stałego

5. W wirujących ramionach zmywarek, aby wykryć, kiedy się zacinają

6. Zapobiegają uruchomieniu pralki, gdy pokrywa jest otwarta

7. W wyłącznikach termicznych w prysznicach elektrycznych, aby zatrzymać podgrzewanie wody do niebezpiecznych poziomów.

8. Wiedzą, czy samochód ma wystarczającą ilość płynu hamulcowego i czy masz zapięty pas bezpieczeństwa.

9. Anemometry z obrotowymi czaszami mają wewnątrz kontaktrony, które mierzą prędkość wiatru.

10. Są również używane w aplikacjach, które wykorzystują ich wyjątkowo niski upływ prądu.

11. Stare klawiatury, w pojazdach, systemach przemysłowych, AGD, telekomunikacji, sprzęcie medycznym, telefonach typu Clamshell i nie tylko……

Po stronie przekaźników są wykorzystywane do sekwencji automatycznego cięcia.

Krok 10: Życie

Ruch mechaniczny stroików jest poniżej granicy zmęczenia materiałów, więc stroiki nie pękają z powodu zmęczenia. Zużycie i żywotność są prawie całkowicie zależne od wpływu obciążenia elektrycznego na styki oraz od materiału kontaktronu. Zużycie powierzchni styku występuje tylko wtedy, gdy styki przełącznika otwierają się lub zamykają. Z tego powodu producenci oceniają żywotność w liczbie operacji, a nie w godzinach lub latach. Ogólnie rzecz biorąc, wyższe napięcia i wyższe prądy powodują szybsze zużycie i krótszą żywotność.

Szklana bańka przedłużyła ich żywotność i może ulec uszkodzeniu, jeśli kontaktron zostanie poddany naprężeniom mechanicznym. Są tanie, trwałe, a w zastosowaniach niskoprądowych, w zależności od obciążenia elektrycznego, mogą wytrzymać około miliarda uruchomień.

Krok 11: Dzięki

Jeszcze raz dziękuję za sprawdzenie mojego posta. Mam nadzieję, że Ci to pomoże.

Jeśli chcesz mnie wesprzeć, zasubskrybuj mój kanał YouTube:

Wideo:

Wesprzyj moją pracę:

BTC: 35ciN1Z49Y1bReX2U7Etd9hGPWzzzk8TzF

LTC: MQFkVkWimYngMwp5SMuSbMP4ADStjysstm

ETH: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

DOŻA: DDe7Fws24zf7acZevoT8uERnmisiHwR5st

TRX: TQJRvEfKc7NibQsuA9nuJhh9irV1CyRmnW

BAT: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60

BCH: qrfevmdvmwufpdvh0vpx072z35et2eyefv3fa9fc3z