Sè visitate una fabbrica muderna è osservate l'elettronica stupenda à u travagliu in una cellula di assemblaggio, viderete una varietà di sensori in mostra. A maiò parte di sti sensori anu fili separati per l'alimentazione di tensione pusitiva, a terra è u signale. L'applicazione di l'alimentazione permette à un sensore di fà u so travagliu, sia osservendu a presenza di metalli ferromagnetichi vicini sia mandendu un fasciu di luce cum'è parte di u sistema di sicurezza di l'installazione. L'umili interruttori meccanichi chì attivanu sti sensori, cum'è l'interruttore reed, anu bisognu solu di dui fili per fà u so travagliu. Sti interruttori si attivanu aduprendu campi magnetichi.
Chì ghjè un interruttore Reed?
L'interruttore reed hè natu in u 1936. Era l'idea di WB Ellwood à i Bell Telephone Laboratories, è hà ottenutu u so brevettu in u 1941. L'interruttore s'assumiglia à una piccula capsula di vetru cù fili elettrici chì spuntanu da ogni estremità.
Cumu funziona un interruttore Reed?
U mecanismu di cummutazione hè cumpostu da duie lame ferromagnetiche, separate da solu uni pochi di micron. Quandu un magnetu s'avvicina à queste lame, e duie lame si tiranu l'una versu l'altra. Una volta chì si toccanu, e lame chjudenu i cuntatti nurmalmente aperti (NO), permettendu à l'elettricità di scorrere. Certi interruttori reed cuntenenu ancu un cuntattu non ferromagneticu, chì forma una uscita nurmalmente chjusa (NC). Un magnetu chì s'avvicina disconnetterà u cuntattu è si alluntanerà da u cuntattu di cummutazione.
I cuntatti sò custruiti da una varietà di metalli, cumpresi u tungstenu è u rodiu. Certi varietà utilizanu ancu u mercuriu, chì deve esse mantinutu in l'orientazione curretta per cambià currettamente. Una busta di vetru piena di gas inerte - cumunemente azotu - sigilla i cuntatti à una pressione interna sottu à una atmosfera. A sigillatura isola i cuntatti, ciò chì impedisce a currusione è qualsiasi scintilla chì puderia risultà da u muvimentu di u cuntattu.
Applicazioni di l'interruttori Reed in u mondu reale
Truverete sensori in l'articuli di ogni ghjornu cum'è e vitture è e lavatrici, ma unu di i lochi più impurtanti induve questi interruttori/sensori funzionanu hè in l'allarmi antifurto. In fatti, l'allarmi sò un'applicazione guasi perfetta per sta tecnulugia. Una finestra o una porta mobile ospita un magnetu, è u sensore si trova nantu à a basa, trasmettendu un segnale finu à a rimozione di u magnetu. Cù a finestra aperta - o se qualchissia taglia u filu - un allarme sunerà.
Mentre l'allarmi antifurto sò un usu eccellente per l'interruttori reed, questi dispositivi ponu esse ancu più chjuchi. Un interruttore miniaturizatu si adatta à i dispositivi medichi ingeriti cunnisciuti cum'è PillCams. Una volta chì u paziente inghiotte a piccula sonda, u duttore pò attivalla aduprendu un magnetu fora di u corpu. Stu ritardu conserva l'energia finu à chì a sonda hè piazzata currettamente, ciò chì significa chì e batterie integrate ponu esse ancu più chjuche, una caratteristica critica in qualcosa chì hè cuncipitu per viaghjà attraversu u trattu digestivu di un umanu. Oltre à e so piccule dimensioni, sta applicazione illustra ancu quantu ponu esse sensibili, postu chì questi sensori ponu rilevà un campu magneticu attraversu a carne umana.
L'interruttori Reed ùn anu micca bisognu di un magnetu permanente per attivalli; un relè elettromagneticu pò accendeli. Siccomu Bell Labs hà inizialmente sviluppatu questi interruttori, ùn hè micca surprisante chì l'industria telefonica hà utilizatu relè reed per funzioni di cuntrollu è di memoria finu à chì tuttu hè diventatu digitale in l'anni 1990. Stu tipu di relè ùn custituisce più a spina dorsale di u nostru sistema di cumunicazione, ma sò sempre cumuni in parechje altre applicazioni oghje.
Vantaghji di i relè Reed
U sensore d'effettu Hall hè un dispositivu à statu solidu chì pò rilevà i campi magnetichi, è hè una alternativa à l'interruttore reed. L'effetti Hall sò certamente adatti per alcune applicazioni, ma l'interruttori reed presentanu un isolamentu elettricu superiore à a so contraparte à statu solidu, è affrontanu menu resistenza elettrica per via di i cuntatti chjusi. Inoltre, l'interruttori reed ponu travaglià cù una varietà di tensioni, carichi è frequenze, postu chì l'interruttore funziona semplicemente cum'è un filu cunnessu o scollegatu. In alternativa, averete bisognu di circuiti di supportu per permette à i sensori Hall di fà u so travagliu.
L'interruttori Reed anu una affidabilità incredibilmente alta per un interruttore meccanicu, è sò capaci di funziunà per miliardi di cicli prima di fallu. Inoltre, per via di a so custruzzione sigillata, ponu operà in ambienti esplosivi induve una scintilla puderia avè risultati disastrosi. L'interruttori Reed ponu esse una tecnulugia più vechja, ma sò luntanu da esse obsoleti. Pudete applicà pacchetti chì cuntenenu interruttori reed à circuiti stampati (PCB) utilizendu macchine automatizate di pick-and-place.
A vostra prossima custruzzione pò richiede una varietà di circuiti integrati è cumpunenti, chì anu tutti debuttatu in l'ultimi anni, ma ùn vi scurdate di l'umile interruttore reed. Cumpiisce u so travagliu di cummutazione basicu in un modu brillantemente simplice. Dopu più di 80 anni d'usu è di sviluppu, pudete cuntà nantu à u disignu pruvatu è veru di l'interruttore reed per funziunà in modu coerente.
Data di publicazione: 22 d'aprile di u 2024