Hvad er en Reed Switch og moderne applikationer af Reed Switches
2024-01-19 4670

Reed Switch, en hjørnesten i det hurtigt udviklende område for moderne videnskab og teknologi, fremkom fra opfindelsen af ​​professor Valentin Kovalenkov i 1922 ved Petrograd Electrotechnical University.Denne grundlæggende, men alligevel vigtige komponent har navigeret gennem et århundrede, udviklet sig og optimeret.Walter B. Ellwood på Bell Phone Laboratories forbedrede det senere og indlejrede det dybt i stoffet fra moderne elektronik og automatiseringsteknologi.Denne artikel sigter mod at afsløre den komplicerede historie og arbejdsprincipper for Reed Switch, dens praktiske anvendelser og dens status mod andre magnetiske sensingteknologier, der viser sin brede indflydelse på tværs af forskellige domæner.Rejsen fra grundlæggende komponenter til teknologisk innovation.

Katalog

Figur 1: Reed -switches er overalt

Definition og historie om Reed Switch

Foreslået i 1922 af professor Valentin Kovalenkov ved Petrograd Electroteknisk universitet, The Reed switches, både delikat og robust, markerede en betydelig innovation.Det var først i 1936, efter fjorten år med streng forskning og udvikling, at Walter B. Ellwood på Bell Phone Laboratories raffinerede denne opfindelse, og formede den til den rør, der er kendt for os i dag.

Designet af Reed Switch er en undersøgelse af enkelhed og elegance.Inden for en glasskal har det et par ferromagnetiske fleksible metalkontakter.Disse kontakter, der normalt åbnes i fravær af et eksternt magnetfelt, tæt tæt på, når et sådant felt introduceres, hvilket tillader strømmen af ​​strøm.Spændende kan de også konstrueres til at åbne automatisk som svar på et magnetfelt, hvilket forbedrer kontrolfleksibiliteten.Denne mekanisme, der er baseret på magnetisme snarere end mekanisk drift, gør det muligt for Reed -kontakten hurtigt og nøjagtigt at svare i forskellige anvendelser.

Reed Switch, der dækker i sine forskellige anvendelser, har fundet vej ind i en række moderne elektronisk udstyr.Fra sin oprindelige rolle i telefonskiftssystemer er det udvidet til rige af avancerede sikkerhedsalarmsystemer, sofistikerede medicinske udstyr og endda husholdningsapparater.Dens kompakte design kombineret med høj pålidelighed gør det særligt passende til applikationer, der kræver præcision og hurtig respons, såsom sensorer og måleenheder.Ligeledes viser dens robusthed uvurderlig i ekstreme miljøer og imødekommer udstyr, der fungerer under alvorlige temperaturer.

Tilføjelse til sine dyder tilbyder Reed Switch's unikke design energieffektivitet.Dets drift, uafhængigt af elektrisk kraft, sikrer minimalt energiforbrug i standbytilstand.Desuden gør dens lille størrelse det perfekt til miniaturiserede elektroniske enheder, hvilket letter oprettelsen af ​​mere kompakte, lettere elektroniske produkter.

Figur 2: Reed switch

Arbejdsprincip for Reed Switch

Reed -switch viser et genialt design, dets kerne præget af to ferromagnetiske klinger, der kun er adskilt af et minuscule -kløft.Når magneter nær, trækker et magnetisk træk sammen.De lukker.Denne handling, dikteret af den magnetiske kraft, resulterer i et problemfrit kredsløb, hvilket sikrer glat strømstrøm.En sådan unik lukningsmekanisme giver Reed Switch sin alsidighed, hvilket gør den uundværlig i adskillige automatiserings- og elektroniske kontrolsystemer.

Figur 3: Hvordan Reed Switches fungerer

Inden for disse afbrydere vælges kontaktmaterialet med stor omhu.Målet er todelt: optimal ydeevne og urokkelig pålidelighed.Almindelige valg inkluderer wolfram og rhodium, metaller fejret for deres elektriske ledningsevne og modstand mod korrosion.I visse specialiserede design er Mercury anvendt til sin overlegne elektriske stabilitet.Disse kontakter, der er sammenkoblet i en glasskal fyldt med inert nitrogengas, er mere end isoleret.De er afskærmet mod oxidation og korrosion og beskyttes også mod potentielle gnister under switchens afsluttende øjeblikke.

Figur 4: Kontaktmaterialer

Reed -switches viser bemærkelsesværdig alsidighed på tværs af et bredt spektrum af applikationer.Deres designtilpasningsevne gør dem velegnet til en række anvendelser, der spænder fra enkle kredsløbskontroller til sofistikerede sensorsystemer.Tag overvågning af flydende niveau som et eksempel: Her tjener rørafbrydere som udsøgt følsomme sensorer, der er dygtige til at detektere væskeniveauer med præcision.Derudover udvides deres applikationer til sikkerheds- og alarmsystemer, automatiseringsteknologi, præcisionsmålingsinstrumenter og den komplicerede verden af ​​bilelektronik.Den kompakte størrelse og høje pålidelighed af disse switches gør dem til et foretrukket valg på disse forskellige felter.

Figur 5: Påvisning af væskeniveauer

Energieffektivitet spiller også en betydelig rolle i populariteten af ​​Reed -switches.Deres næsten ubetydelige strømforbrug i standbytilstand gør dem særligt attraktive til energisensitive applikationer.Sammen med deres høje følsomhed og hurtige respons er Reed -switches uvurderlige i systemer, der kræver hurtig handling.

Real World Applications of Reed Switches

Reed -switches er kendt for deres præcision og pålidelighed.Lad os dykke ned i nogle specifikke eksempler, der viser deres alsidighed:

Reed Relay in Telecommunications: Reed Relæer reagerer ekstremt hurtigt, og deres hurtige skiftemuligheder betyder glattere kommunikation mellem brugere, hvilket reducerer muligheden for opkaldsafbrydelser.For det andet er pålideligheden af ​​Reed -relæer meget høj, hvilket sikrer den stabile drift af telefonsystemet, især under høje belastningsbetingelser.Endelig indeholder dette relæ også lang levetid og lave vedligeholdelsesomkostninger.Især i 1970'erne og 1980'erne blev Reed -relæer vidt brugt i den britiske TXE -serie af telefonudvekslinger.

Figur 6: Reed relæer

Reed sensorer i sikkerhed: almindelige i sikkerhedssystemer, disse sensorer er integrerede i tyveri-tyveri alarmer for døre og vinduer.En ulovlig åbning?Den magnetiske rørføler fanger dette, ændrer magnetfeltet og udløser en alarm.Denne mekanisme er en hæfteklamme i både opsætninger af bolig og kommercielle sikkerhed.

Flip-top-design i bærbare enheder: Clamshell-telefoner og bærbare computere bruger Reed-switches til at skelne, om de er åbne eller lukkede.Lukker låget?Reed switch skifter smart enheden til dvaletilstand og bevarer batteriets levetid.

Nærhedssensorer i industriel automatisering: Reed -switches fungerer som nærhedssensorer, en vigtig komponent i automatisering af industrier.På en samlebånd, for eksempel, sikrer de omhyggeligt, at en komponent er nøjagtigt, hvor den skal være, hvilket beskytter maskinens rette funktion.

Sikkerhedsalarmer: I enheder som røgdetektorer og carbonmonoxidalarmer er Reed Switch linchpinen, der udløser alarmen, når faren klynger sig.

Meteorologi og vindhastighed: Reed switches måler vindhastighed.Arbejder i tandem med en vindvane, måler de nøjagtigt både hastighed og retning.

Sensorer på flydende niveau: I hverdagens maskiner som vaskemaskiner og vandtanke spiller Reed -switches en forebyggende rolle.I en vaskemaskine holder de for eksempel vandstanden i skak og afværger enhver mulighed for overløb.

Sikkerhed i husholdningsenheder: Kraftværktøjer og apparater udnytter Reed -skifter til sikkerhed.Tag en foodprocessor - den starter kun, når Reed Switch bekræfter, at låget er korrekt på plads, et designvalg, der forhindrer skader.

Sammenligning mellem Reed Switch og Hall Effect Switch

Reed -switches og Hall Effect switches divergerer i deres unikke funktioner og fordele til moderne teknologiapplikationer.Lad os dykke ned i specifikke eksempler, der fremhæver deres roller i praktiske scenarier:

Power Systems sele rør skifter til deres ekstraordinære elektriske isolering.Overvej højspændingskredsløb, hvor Reed switches kontrollerer strømstrømmen.Deres lave kontaktmodstand minimerer energitab og øger effektiviteten.Desuden bekæmper de bue og gnister, hvilket forbedrer sikkerheden.

I bilområdet skinner Hall Effect -sensorer, især i systemer, der favoriserer miniaturisering og lavt strømforbrug.Forestil dig deres rolle i bil-anti-skide bremsesystemer (ABS), hvor de sporer hjulhastighed.Deres kompakte størrelse og energieffektivitet er aktiver her.

Figur 7: Bil anti-skide bremsesystemer

Reed -switches trives i hårde miljøer.Tag olie- og gasekstraktion: Her overvåger magnetiske rørafbryderventilstatus.De modstår højt tryk, ekstreme temperaturer og ætsende tilstande, der eksemplificerer pålideligheden.

Forbrugerelektronik, som smartphones og tablets, integrerer Hall Effect -sensorer.Hvorfor?Deres lille størrelse og lave strømkrav.De registrerer lågbevægelser, der hjælper med strømbeskyttelse ved at slukke for skærme automatisk.

Husholdningsapparater - tænk vaskemaskiner og køleskabe - bruger også rørafbrydere.Overvågning af døre, giver uovertruffen holdbarhed og konsekvent ydelse.

Figur 8: Hall Effect -sensorer har strøm, der flyder gennem en leder.Et magnetfelt vinkelret på retning af strømmen forårsager ændringer i strømmen.Ændringer i aktuelle aktiverer halleffekten.

Efter dissekering af Reed -switches, fra deres historiske udvikling til forskellige applikationer, genkender vi deres iboende værdi og alsidighed.De udmærker sig i både traditionelle telekommunikationssystemer og moderne smarte enheder.En komparativ analyse med Hall Effect -switches understreger deres egnethed og styrker på tværs af forskellige indstillinger.Efterhånden som teknologien skrider frem, er rørafbrydere og andre magnetiske sensingteknologier klar til at udvikle sig, hvilket lover mere effektive, pålidelige industriløsninger.Rejsen til Reed Switch er ikke kun en elektronisk ingeniørfortælling.Det er en fortælling om menneskelig opfindsomhed og tekniske feats.