Kas yra nendriniai jungikliai, kaip jie išdėstyti ir veikia

Trumpa nendrinių jungiklių kūrimo istorija

Perjungimo įtaisai ar tiesiog kontaktai yra labai plačiai naudojami įvairiose elektrinėse ir radijo įrangose. Jos buvo patobulintos siekiant pagerinti eksploatacines savybes, ypač ryšio tarnavimo laiką ir patikimumą magnetiškai valdomi sandarūs kontaktai paskambino nendriniai jungikliai.

Pirmieji tokių kontaktų pavyzdžiai pasirodė praėjusio amžiaus 30-aisiais, o pirmasis magnetiškai valdomą kontaktą 1922 m. Sankt Peterburge išrado profesorius V. Kovalenkovas, kuriam jam buvo išduotas SSRS autorių teisių pažymėjimas Nr. 466. Tokio kontakto konstrukcija parodyta 1 paveiksle.

Tokį kontaktą organizavo taip. Prie minkštos magnetinės medžiagos šerdies 3 per izoliacinius tarpiklius 5 yra pritvirtinti kontaktai 1 ir 2, taip pat pagaminti iš minkštos magnetinės medžiagos. Praleidžiant srovę per ritę 4, esančią šerdyje 3, atsiranda magnetinis laukas ir įmagnetinami uždaryti kontaktai 1 ir 2. Kontaktai atidaromi, kai nutrūksta srovė per ritę.

1 pav. Magnetiniu būdu kontroliuojamas profesoriaus V. Kovalenkovo ​​kontaktas

Tiesą sakant, tai buvo pirmasis magnetiškai kontroliuojamas kontaktas, tik be sandarinimo apvalkalo. Panašų kontaktą pirmą kartą į sandarinimo apvalkalą įdėjo amerikietis inžinierius W.B. Ellwood tik 1936 m. Praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje nendriniai jungikliai pasiekė maksimalų vystymąsi ir yra plačiai naudojami įvairiuose elektroniniuose prietaisuose.

Šiuo metu nendriniai jungikliai naudojami ne taip intensyviai, nes jie yra „išstumti“ Salės jutikliai. Tačiau kai kuriais atvejais nendriniai jungikliai liko nekonkurencingi dėl naudojimo paprastumo, galvaninio izoliavimo nuo maitinimo šaltinio, dėl „sauso kontakto“ savybių, todėl nendriniai jungikliai vis dar naudojami įvairiose grandinėse ir įrenginiuose.

Tais atvejais, kai reikalingas didelis perjungimo elemento patikimumas ir patvarumas nendriniai jungikliai tiesiog nepakeičiamas. Kaip dalis nendrinio jungiklio yra įtraukti į įvairių jutiklių, elektromagnetinių relių, ypač silpnos srovės, taip pat padėties jungiklių ir kai kurių kitų įrenginių dizainą.

Nendrinių jungiklių įvairovė

Kaip ir reguliarūs kontaktai, nendriniai jungikliai gali būti uždaromi (1 paprastai atviras kontaktas), perjungiami (1 perjungimo kontaktas) ir atidaromi (1 paprastai uždarytas kontaktas). Šis skirstymas grindžiamas funkcinėmis savybėmis.

Pagal konstrukcinių - technologinių nendrių jungiklius yra suskirstyti į dvi dideles grupes: su sausais kontaktais ir su gyvsidabrio kontaktais. Pirmoji veislė vadinama sausi nendriniai jungikliai, o antroji - gyvsidabrio nendriniai jungikliai. Tiesą sakant, sausų nendrinių jungiklių darbe nėra nieko ypatingo, palyginti su įprastais kontaktais.

Gyvsidabrio nendrių jungikliuose sandariame stikliniame korpuse, be kontaktų, yra ir gyvsidabrio lašas. Šio gyvsidabrio lašelio paskirtis yra sudrėkinti kontaktus eksploatacijos metu, kad būtų pagerinta kontakto kokybė, sumažinant pasipriešinimą perėjimui, taip pat atsikratyti kontaktų atšokimo.

Pokalbis vadinamas kontaktine vibracija uždarant ir atidarant, kuris, įjungus vieną kartą, lemia pakartotinį perduodamo signalo perjungimą ir, be to, žymiai padidėja reakcijos laikas.

Įsivaizduokite, kad toks atšokimas bus garso stiprintuve o perjungdami įvesties signalą! Tuo atveju, kai toks barškantis kontaktas veikia kartu su skaitmeninėmis mikroschemomis, būtina imtis priemonių, kad būtų slopinamas pleiskanojimas RC grandinių pavidalu arba RS - trigeriai.

Įvairūs kontaktai, įskaitant nendrių kontaktus, taip pat naudojami šiuolaikinės mikrovaldiklio grandinės, tačiau juose kontaktinis atmetimas slopinamas programiškai. Tai taip pat sumažina bendrą sistemos našumą.

Nendrinių jungiklių dizainas

Įvairių tipų nendrinių jungiklių konstrukcija parodyta 2 paveiksle.

Piešimas 2. Nendrinių jungiklių dizainas

Visi nendriniai jungikliai yra uždarytas stiklinis buteliskurio viduje yra kontaktinė grupė. Kontaktai yra magnetinės šerdys, privirintos cilindro galuose. Išoriniai šerdies galai suprojektuoti taip, kad būtų prijungti prie išorinės elektros grandinės.

Labiausiai paplitęs nendrinis jungiklis su kontaktine grupe arba kaip parodyta paveikslėlyje „atidaryti“. Kiekvienas kontaktinis šerdis yra pagamintas iš feromagnetinės elastinės vielos, kuri yra išlyginta iki stačiakampio formos. Periodinis laidas, kurio skersmuo nuo 0,5 iki 1,3 mm, naudojamas šerdžių gamybai, atsižvelgiant į nendrinio jungiklio galią ir atitinkamai jo matmenis.

Tiesiogiai liečiami paviršiai yra padengti tauriaisiais metalais, auksu, paladžiu, rodiu, sidabru ir jų pagrindu pagamintais lydiniais. Tokia danga ne tik sumažina pasipriešinimas perėjimui, bet taip pat prisideda prie padidėjusio kontaktinio paviršiaus atsparumo korozijai.

Vidinė talpyklos erdvė užpildyta inertinėmis dujomis (vandenilis, argonas, azotas ar jų mišinys) arba tiesiog ištuštinta. Tai taip pat padeda sumažinti kontaktinę koroziją ir padidina jų patikimumą. Gaminant šerdys yra išdėstytos taip, kad tarp jų, beje, būtų tam tikro dydžio tarpas.

Fig. 3. Nendrinis jungiklis

Nendrinio jungiklio principas

Norint suaktyvinti kontaktinę grupę, aplink nendrių jungiklį reikia sukurti pakankamo intensyvumo magnetinį lauką. Be to, nesvarbu, kaip šis laukas sukuriamas, tiesiog naudojant nuolatinį magnetą arba elektromagnetą. Išorinio magnetinio lauko jėgos linijos įmagnetina vidinius kontaktus - nendrinio jungiklio šerdes, dėl kurių jos įveikia elastines jėgas, pritraukia ir uždaro elektros grandinę.

Esant tokiai būsenai, kontaktai liks tol, kol aplink juos nebus pakankamai stiprio magnetinio lauko: užtenka išjungti elektromagnetą arba pašalinti įprastą nuolatinį magnetą, kai tik kontaktai atsidarys. Kita kontaktinė operacija įvyks, kai vėl pasirodys magnetinis laukas. Iš to, kas pasakyta, galime daryti išvadą, kad kontaktai vienu metu atlieka tris funkcijas: elastinius elementus (spyruokles), magnetinę grandinę ir pačius laidžius kontaktus.

Nendrinis jungiklis, dirbantis atidarant, yra šiek tiek kitoks. Jo magnetinė sistema yra suprojektuota taip, kad veikiami magnetinio lauko, kontaktai - šerdies įmagnetinami tuo pačiu pavadinimu, todėl jie atstumia vienas kitą, nutraukdami elektros grandinę.

Jungiamojo nendrinio jungiklio metu vienas iš trijų kontaktų, kaip taisyklė, yra normalus - uždari yra pagaminti iš nemagnetinio metalo, o abu paprastai - atviri kontaktai yra pagaminti iš feromagnetinių, kaip minėta aukščiau. Todėl, kai magnetinis laukas veikia nendrinį jungiklį, paprastai atidaryti kontaktai tiesiog užsidaro, o nemagnetinis, paprastai uždaras kontaktas, likęs pradinėje vietoje, atsidaro.

Pastaba Paprastai atviras kontaktas, kuris yra atviras neatlikus valdymo veiksmo, šiuo atveju magnetinio lauko. Atitinkamai paprastai uždaras kontaktas uždaromas nesant magnetinio lauko.

Žinoma, visada yra magnetinis laukas, pavyzdžiui, Žemės magnetinis laukas. Ir atrodo, kad iš viso neįmanoma pasakyti apie magnetinio lauko nebuvimą. Tačiau žemės magnetinio lauko nepakanka, kad nendrinis jungiklis veiktų, todėl jo galima nepaisyti ir teigti, kad nėra magnetinio lauko, šiuo atveju išorinio.

Skaitykite kitame straipsnyje.

Straipsnio tęsinys: "Nendriniai jungikliai: valdymo metodai, naudojimo pavyzdžiai"

Borisas Aladyshkinas