ما هي مفاتيح القصب ، وكيف يتم ترتيبها والعمل

تاريخ موجز لإنشاء مفاتيح القصب

تستخدم أجهزة التبديل أو جهات الاتصال فقط على نطاق واسع في مختلف المعدات الكهربائية والإذاعية. من أجل تحسين خصائص التشغيل ، خاصة عمر الخدمة وموثوقية الاتصال ، تم تطويرها اتصالات مختومة مغناطيسيا الاتصالات تم استدعاء مفاتيح القصب.

ظهرت العينات الأولى من جهات الاتصال هذه في ثلاثينيات القرن الماضي ، واخترع البروفيسور ف. كوفالينكوف أول اتصال متحكم به مغناطيسيًا في عام 1922 في سان بطرسبرغ ، حيث أصدر له شهادة حقوق النشر بالاتحاد السوفيتي رقم 466. يظهر تصميم مثل هذا الاتصال في الشكل 1.

رتبت مثل هذا الاتصال على النحو التالي. في الجزء 3 من المواد المغناطيسية اللينة من خلال الحشيات العازلة 5 توجد جهات اتصال متصلة 1 و 2 ، مصنوعة أيضًا من مواد مغناطيسية ناعمة. عند تمرير التيار عبر الملف 4 في القلب 3 ، يظهر حقل مغناطيسي ويغلف جهات الاتصال 1 و 2 ، المغلقتين. يحدث فتح جهات الاتصال عندما يتوقف التيار من خلال الملف.

الشكل 1. الاتصال التي تسيطر عليها مغناطيسيا للأستاذ الخامس كوفالينكوف

في الواقع ، كان هذا أول اتصال يتم التحكم به مغناطيسيًا ، فقط دون وجود غلاف مانع للتسرب. وضعت جهة اتصال مماثلة لأول مرة في قذيفة الختم من قبل مهندس أمريكي W.B. إلوود فقط في عام 1936. في سبعينيات القرن الماضي ، وصلت مفاتيح القصب إلى أقصى حد من التطور ، وتستخدم على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية المختلفة.

حاليًا ، يتم استخدام مفاتيح القصب بكثافة أقل ، لأنها "مزدحمة" مجسات هول. ولكن في بعض الحالات ، بقيت مفاتيح القصب خارج المنافسة ، بسبب سهولة الاستخدام ، والعزل الجلفاني من مصدر الطاقة ، وخصائص "التلامس الجاف" ، لذلك لا تزال مفاتيح القصب تستخدم في مختلف الدوائر والأجهزة.

في الحالات التي تتطلب موثوقية عالية ومتانة عنصر التبديل مفاتيح القصب ببساطة لا يمكن الاستغناء عنه. كجزء من مفتاح القصب يتم تضمينه في تصميم أجهزة الاستشعار المختلفة ، المرحلات الكهرومغناطيسية ، وخاصة المنخفضة الحالية ، وكذلك التبديل الموضعي وبعض الأجهزة الأخرى.

أصناف من مفاتيح القصب

بالإضافة إلى جهات الاتصال العادية ، يمكن إغلاق مفاتيح القصب (جهة اتصال مفتوحة عادةً) ، والتبديل (جهة اتصال تبديل واحدة) وفتح (جهة اتصال مغلقة عادةً). ويستند هذا التقسيم على الخصائص الوظيفية.

وفقًا لعلامات مفاتيح القصب الهيكلية - التكنولوجية ، يتم تقسيمها إلى مجموعتين كبيرتين: بملامسة جافة مع ملامسات الزئبق. الصنف الأول يسمى مفاتيح القصب الجاف ، والثاني هو مفاتيح الزب القصب. في الواقع ، لا يوجد شيء خاص في عمل مفاتيح القصب الجاف ، مقارنةً بالاتصالات العادية.

في مفاتيح الزئبق الموجودة داخل صندوق زجاجي مغلق ، بالإضافة إلى جهات الاتصال ، هناك أيضًا قطرة من الزئبق. الغرض من قطرة الزئبق هذه هو تبليل الملامسات أثناء التشغيل لتحسين جودة التلامس عن طريق تقليل مقاومة الانتقال ، وكذلك للتخلص من ارتداد التلامس.

يُطلق على الثرثرة اهتزاز الاتصال أثناء الإغلاق والفتح ، والذي يؤدي إلى تنشيط التبديل للإشارة المرسلة ، عند تنشيطه مرة واحدة ، بالإضافة إلى زيادة ملحوظة في وقت الاستجابة.

تخيل أن مثل هذا الارتداد سيكون حاضرًا في مكبر الصوت أثناء تبديل إشارة الإدخال! في حالة عمل جهة اتصال مزعجة مع الدوائر الصغيرة الرقمية ، من الضروري اتخاذ تدابير لقمع الثرثرة في شكل سلاسل RC أو RS - مشغلات.

الاتصالات المختلفة ، بما في ذلك اتصالات القصب ، وتستخدم أيضا في دوائر متحكم الحديثة، ولكن في نفوسهم الاتصال ترتد هو قمعها برمجيا. كما أنه يقلل من الأداء العام للنظام.

ريد تبديل التصميم

يظهر تصميم أنواع مختلفة من مفاتيح القصب في الشكل 2.

صور 2. ريد تبديل التصميم

جميع مفاتيح القصب هي زجاجة زجاجية مختومةداخل الذي يقع مجموعة الاتصال. الاتصالات هي النوى المغناطيسية ملحومة في نهايات الاسطوانة. تم تصميم النهايات الخارجية للنوى لتوصيلها بدائرة كهربائية خارجية.

الأكثر انتشارا القصب التبديل مع مجموعة الاتصال أو كما هو موضح في الشكل "مفتوح". يتكون كل نواة التلامس من سلك مرن مغنطيسي ، يتم تسويته إلى شكل مستطيل. يستخدم سلك بيرمالوي الذي يتراوح قطره بين 0.5 و 1.3 ملم في تصنيع النوى ، اعتمادًا على قوة مفتاح القصب ، ووفقًا لذلك ، فإن أبعاده.

الأسطح الملامسة مباشرة مغلفة بالمعادن النبيلة والذهب والبلاديوم والروديوم والفضة والسبائك المبنية عليها. مثل هذا الطلاء لا يقلل فقط المقاومة الانتقالية، ولكن يساهم أيضًا في زيادة مقاومة التآكل لسطح الاتصال.

تمتلئ المساحة الداخلية للحاوية بغاز خامل (الهيدروجين ، الأرجون ، النيتروجين ، أو خليط منه) أو تم إجلاؤه ببساطة ، كما يساعد على تقليل التآكل الملامس وزيادة موثوقيتها. في صناعة النوى يتم وضع بحيث يكون هناك فجوة بينهما ، بالمناسبة ، من حجم معين.

التين. 3. ريد التبديل

مبدأ التبديل القصب

من أجل تشغيل مجموعة الاتصال ، من الضروري إنشاء مجال مغناطيسي بقوة كافية حول مفتاح القصب. علاوة على ذلك ، لا يهم كيف يتم إنشاء هذا الحقل ، إما ببساطة بواسطة مغناطيس دائم أو بواسطة مغناطيس كهربائي. تعمل خطوط القوة في المجال المغنطيسي الخارجي على جذب الاتصالات الداخلية - وهي قلب مفتاح القصب ، مما يؤدي إلى التغلب على القوى المرنة ، وجذب الدائرة الكهربائية وإغلاقها.

في هذه الحالة ، ستظل جهات الاتصال طالما كان هناك مجال مغناطيسي له قوة كافية من حولهم: يكفي لإغلاق المغناطيس الكهربائي أو إزالة المغناطيس الدائم المعتاد بعيدًا ، بمجرد فتح جهات الاتصال. ستحدث عملية التلامس التالية عندما يظهر المجال المغناطيسي مرة أخرى. مما سبق ، يمكننا أن نستنتج أن جهات الاتصال تؤدي ثلاث وظائف في آن واحد: العناصر المرنة (الينابيع) ، والدائرة المغناطيسية ، والاتصالات الموصلة نفسها.

مفتاح القصب ، الذي يعمل على الفتح ، مختلف بعض الشيء. تم تصميم نظامها المغنطيسي بحيث تتعرض النوى التلامسية للمغناطيس عند تعرضها لحقل مغنطيسي بنفس الاسم ، وبالتالي فإنها تتصدى وتكسر الدائرة الكهربائية.

يحتوي مفتاح تبديل القصب على واحد من ثلاثة جهات اتصال ، كقاعدة عامة ، عادة ما تكون مصنوعة من معدن غير مغنطيسي ، وكلاهما طبيعي - تكون جهات الاتصال المفتوحة مصنوعة من الحديد المغنطيسي ، كما ذكر أعلاه. لذلك ، عندما يتصرف حقل مغناطيسي على مفتاح من القصب ، عادةً ما تكون جهات الاتصال المفتوحة تغلق ببساطة ، ويفتح اتصال غير مغناطيسي مغلق عادة ، يبقى في مكانه الأصلي.

المذكرة. الاتصال مفتوحة عادة، وهو مفتوح في حالة عدم وجود إجراء تحكم ، في هذه الحالة مجال مغناطيسي. على التوالي الاتصال مغلقة عادة مغلق في غياب مجال مغناطيسي.

بالطبع ، يوجد مجال مغناطيسي دائمًا ، على سبيل المثال ، الحقل المغناطيسي للأرض. ويبدو من المستحيل أن نقول عن عدم وجود مجال مغناطيسي على الإطلاق. لكن الحقل المغنطيسي للأرض لا يكفي لتشغيل مفتاح القصب ، وبالتالي يمكن إهماله ، ويمكن القول إن عدم وجود مجال مغناطيسي ، في هذه الحالة خارجي ، يمكن أن يقال.

اقرأ في المقال التالي.

استمرار المقال: "مفاتيح القصب: طرق التحكم ، أمثلة على الاستخدام"

بوريس الأديشين

Comments

[#1 كيريل]

في الواقع ، مفتاح القصب هو عنصر مفيد ومريح للغاية من جميع النواحي. في الوقت الحاضر ، تم تطوير مفاتيح القصب ذات الأسطح الملامسة النانوية بناءً على استخدام طرق البلازما الأيونية لتشكيل طبقات نانوية وبنية نانوية ذات خصائص اتصال محددة بالفعل. ويشكل استخدامها طبقات مستقرة للنانو ذات الموصلية الكهربائية العالية ، مما سيتيح التخلي عن استخدام الطلاءات الخاصة للمعادن الثمينة المصنوعة بالوسائل الكلفانية.

[#2 حكمة]

هناك شيء واحد سيء في مفاتيح القصب: تحتاج إلى تحديد الحد الأدنى للمغناطيس الدائم ، وإلا ، فمع التعرض الطويل ، يتم جذب جهات الاتصال وتشوهها ولا تتوقف عند إيقاف الحقل المغناطيسي.