מהו מתג ריד וכיצד הוא פועל?

אם תבקרו במפעל מודרני ותראו את האלקטרוניקה המדהימה בעבודה בתא הרכבה, תראו מגוון חיישנים בתצוגה. לרוב החיישנים הללו יש חוטים נפרדים לאספקת מתח חיובי, הארקה ואות. הפעלת כוח מאפשרת לחיישן לבצע את עבודתו, בין אם זה לצפות בנוכחות של מתכות פרומגנטיות בקרבת מקום או שליחת אלומת אור כחלק ממערכת האבטחה של המתקן. המתגים המכניים הצנועים שמפעילים את החיישנים האלה, כמו מתג הקנים, צריכים רק שני חוטים כדי לבצע את עבודתם. מתגים אלה מופעלים באמצעות שדות מגנטיים.

מהו מתג ריד?

מתג הקנים נולד בשנת 1936. זה היה פרי יוזמתו של WB Elwood במעבדות הטלפונים של בל, והוא זכה בפטנט שלו בשנת 1941. המתג נראה כמו קפסולת זכוכית קטנה עם מובילים חשמליים היוצאים מכל קצה.

כיצד פועל מתג ריד?

מנגנון המיתוג מורכב משני להבים פרומגנטיים, מופרדים רק בכמה מיקרונים. כאשר מגנט מתקרב ללהבים הללו, שני הלהבים מושכים זה אל זה. לאחר המגע, הלהבים סוגרים את המגעים הפתוחים בדרך כלל (NO), ומאפשרים לחשמל לזרום. מתגי ריד מסוימים מכילים גם מגע לא פרומגנטי, היוצר פלט סגור בדרך כלל (NC). מגנט מתקרב ינתק את המגע ויתרחק ממגע המיתוג.

מגעים בנויים ממגוון מתכות, כולל טונגסטן ורודיום. זנים מסוימים אפילו משתמשים בכספית, שיש לשמור אותה בכיוון הנכון כדי לעבור בצורה נכונה. מעטפת זכוכית מלאה בגז אינרטי - לרוב חנקן - אוטמת את המגעים בלחץ פנימי תחת אטמוספרה אחת. איטום מבודד את המגעים, מה שמונע קורוזיה וכל ניצוצות שעלולים לנבוע מתנועת מגע.

יישומי Reed Switch בעולם האמיתי

אתה תמצא חיישנים בפריטים יומיומיים כמו מכוניות ומכונות כביסה, אבל אחד המקומות הבולטים שבהם מתג/חיישנים אלה פועלים הוא באזעקות פריצה. למעשה, אזעקות הן יישום כמעט מושלם עבור טכנולוגיה זו. חלון או דלת ניתנים להזזה מכילים מגנט, והחיישן נמצא על הבסיס ומעביר אות עד להסרת המגנט. כשהחלון פתוח - או אם מישהו חותך את החוט - תישמע אזעקה.

בעוד אזעקות פריצה הן שימוש מצוין עבור מתגי קנה, מכשירים אלה יכולים להיות אפילו קטנים יותר. מתג ממוזער יתאים למכשירים רפואיים שנבלעו המכונה PillCams. ברגע שהמטופל בולע את הגשושית הזעירה, הרופא יכול להפעיל אותו באמצעות מגנט מחוץ לגוף. עיכוב זה חוסך כוח עד שהגשושית ממוקמת בצורה נכונה, מה שאומר שהסוללות על הסיפון יכולות להיות אפילו קטנות יותר, תכונה קריטית במשהו שנועד לעבור דרך מערכת העיכול של האדם. מלבד גודלו הקטן, יישום זה גם ממחיש עד כמה הם יכולים להיות רגישים, שכן חיישנים אלה יכולים לקלוט שדה מגנטי דרך בשר אדם.

מתגי ריד אינם דורשים מגנט קבוע כדי להפעיל אותם; ממסר אלקטרומגנט יכול להפעיל אותם. מאז מעבדות בל פיתחה בתחילה את המתגים הללו, אין זה מפתיע שתעשיית הטלפונים השתמשה בממסרי קנים לפונקציות בקרה וזיכרון עד שהכל הפך לדיגיטלי בשנות ה-90. סוג זה של ממסר כבר אינו מהווה את עמוד השדרה של מערכת התקשורת שלנו, אך הם עדיין נפוצים ביישומים רבים אחרים כיום.

היתרונות של ממסרי ריד

חיישן אפקט הול הוא מכשיר במצב מוצק שיכול לזהות שדות מגנטיים, והוא מהווה חלופה אחת למתג ה-reed. אפקטים של הול בהחלט מתאימים ליישומים מסוימים, אבל מתגי קנה כוללים בידוד חשמלי מעולה למקבילם במצב מוצק, והם מתמודדים עם פחות התנגדות חשמלית עקב מגעים סגורים. בנוסף, מתגי ריד יכולים לעבוד עם מגוון של מתחים, עומסים ותדרים, שכן המתג מתפקד פשוט כחוט מחובר או מנותק. לחלופין, תזדקק למעגלים תומכים כדי לאפשר לחיישני הול לבצע את עבודתם.

מתגי ריד כוללים אמינות גבוהה להפליא עבור מתג מכני, והם מסוגלים לתפקד במשך מיליארדי מחזורים לפני כשל. בנוסף, בגלל המבנה האטום שלהם, הם יכולים לפעול בסביבות נפיצות שבהן ניצוץ עלול לגרום לתוצאות הרות אסון. מתגי ריד הם אולי טכנולוגיה ישנה יותר, אבל הם רחוקים מלהיות מיושנים. אתה יכול ליישם חבילות המכילות מתגי ריד על לוחות מעגלים מודפסים (PCB) באמצעות מכונות איסוף אוטומטיות.

המבנה הבא שלך עשוי לדרוש מגוון של מעגלים ורכיבים משולבים, שכולם הופיעו לראשונה בשנים האחרונות, אבל אל תשכח את מתג הקנה הצנוע. הוא משלים את עבודת המעבר הבסיסית שלו בצורה פשוטה להפליא. לאחר למעלה מ-80 שנות שימוש ופיתוח, אתה יכול לסמוך על העיצוב המנוסה והאמיתי של מתג הקנים שיעבוד באופן עקבי.