Miniaturowy przełącznik migowy - Miniature snap-action switch
Miniaturowy przełącznik migowy , a także znaki towarowe i często znany jako mikro przełącznika , jest elektryczny przełącznik , który jest uruchamiany przez bardzo niewiele fizycznej siły , dzięki zastosowaniu mechanizmu rolnicza-punktowej , czasami nazywany „over-center” mechanizm.
Przełączanie odbywa się niezawodnie w określonych i powtarzalnych pozycjach siłownika, co niekoniecznie jest prawdą w przypadku innych mechanizmów. Są bardzo powszechne ze względu na niski koszt, ale wysoką trwałość , większą niż 1 milion cykli i do 10 milionów cykli w przypadku modeli o dużej wytrzymałości. Ta trwałość jest naturalną konsekwencją projektu.
Cechą definiującą mikroprzełączniki jest to, że stosunkowo niewielki ruch na przycisku uruchamiającym powoduje stosunkowo duży ruch na stykach elektrycznych , który występuje z dużą prędkością (niezależnie od prędkości uruchomienia). Większość udanych projektów wykazuje również histerezę , co oznacza, że małe odwrócenie siłownika nie wystarcza do odwrócenia styków; musi nastąpić znaczny ruch w przeciwnym kierunku. Obie te cechy pomagają uzyskać czyste i niezawodne przerwanie obwodu przełączanego.
Historia
Pierwszy mikroprzełącznik został wynaleziony przez Phillipa Kennetha McGalla w 1932 roku we Freeport w stanie Illinois , patent 1.960.020. McGall był wówczas pracownikiem firmy Burgess Battery Company . W 1937 WB Schulte, pracodawca McGall'a, założył firmę MICRO SWITCH. Firma i znak towarowy Micro Switch są własnością Honeywell Sensing and Control od 1950 roku. Nazwa ta stała się ogólnym znakiem towarowym każdego przełącznika migowego. Firmy inne niż Honeywell produkują teraz miniaturowe przełączniki migowe.
Budowa i eksploatacja
W jednym typie mikroprzełącznika znajdują się wewnętrznie dwie przewodzące sprężyny . Długa płaska sprężyna jest zamocowana na zawiasach na jednym końcu przełącznika (po lewej, na zdjęciu), a na drugim ma styki elektryczne. Mała zakrzywiona sprężyna, wstępnie obciążona (tj. ściśnięta podczas montażu), aby próbowała się wysunąć (na górze, na prawo od środka na zdjęciu), jest połączona między płaską sprężyną w pobliżu styków a punktem podparcia w pobliżu środka płaska sprężyna. Wypustka siłownika naciska na płaską sprężynę w pobliżu punktu zawiasu.
Ponieważ płaska sprężyna jest zakotwiczona i silnie naprężona, zakrzywiona sprężyna nie może przesunąć jej w prawo. Zakrzywiona sprężyna naciska lub ciągnie płaską sprężynę do góry, czyli z dala od punktu zakotwiczenia. Ze względu na geometrię siła skierowana do góry jest proporcjonalna do przemieszczenia, które maleje wraz z ruchem płaskiej sprężyny w dół. (W rzeczywistości siła jest proporcjonalna do sinusa kąta, który jest w przybliżeniu proporcjonalny do kąta dla małych kątów .)
Gdy siłownik naciska, wygina płaską sprężynę, podczas gdy zakrzywiona sprężyna utrzymuje styki elektryczne w kontakcie. Gdy płaska sprężyna jest wystarczająco wygięta, zapewni wystarczającą siłę do ściśnięcia zakrzywionej sprężyny, a styki zaczną się poruszać.
Gdy płaska sprężyna przesuwa się w dół, skierowana do góry siła zakrzywionej sprężyny zmniejsza się, powodując przyspieszenie ruchu nawet przy braku dalszego ruchu siłownika, aż płaska sprężyna uderzy w normalnie otwarty styk. Mimo że płaska sprężyna odgina się podczas ruchu w dół, przełącznik jest zaprojektowany tak, aby efektem netto było przyspieszenie. Ta akcja „ponad środkiem” wytwarza bardzo charakterystyczny dźwięk kliknięcia i bardzo wyraźne odczucie.
W położeniu uruchomionym zakrzywiona sprężyna zapewnia pewną siłę skierowaną do góry. Zwolnienie siłownika spowoduje przesunięcie płaskiej sprężyny do góry. Gdy płaska sprężyna porusza się, siła z zakrzywionej sprężyny wzrasta. Powoduje to przyspieszenie aż do trafienia styków normalnie zamkniętych. Podobnie jak w kierunku do dołu, przełącznik jest zaprojektowany tak, aby zakrzywiona sprężyna była wystarczająco mocna, aby poruszyć styki, nawet jeśli płaska sprężyna musi się wygiąć, ponieważ siłownik nie porusza się podczas przełączania.
Aplikacje
Mikroprzełączniki mają dwa główne obszary zastosowania:
- Po pierwsze są używane, gdy potrzebna jest niewielka siła robocza z jasno określonym działaniem.
- Po drugie są używane, gdy potrzebna jest długotrwała niezawodność. Wynika to z wewnętrznego mechanizmu i niezależności siły zamykania styków przełącznika od siły działania. Niezawodność przełącznika jest w dużej mierze kwestią siły nacisku: siła, która jest niezawodnie wystarczająca, ale nigdy nadmierna, sprzyja długiej żywotności.
Typowe zastosowania mikroprzełączników obejmują blokadę drzwi w kuchence mikrofalowej , przełączniki poziomujące i bezpieczeństwa w windach , automatach sprzedających , przyciski arkadowe oraz wykrywanie zacięć papieru lub innych usterek w kserokopiarkach. Mikroprzełączniki są powszechnie używane w przełącznikach sabotażowych na zasuwach w instalacjach przeciwpożarowych i innych instalacjach wodociągowych , gdzie trzeba wiedzieć, czy zawór został otwarty, czy zamknięty.
Mikroprzełączniki są bardzo szeroko stosowane; wśród ich zastosowań są urządzenia , maszyny , sterowniki przemysłowe, pojazdy , dachy kabrioletów i wiele innych miejsc do sterowania obwodami elektrycznymi. Są one zwykle przystosowane do przewodzenia prądu tylko w obwodach sterujących, chociaż niektóre przełączniki mogą być bezpośrednio używane do sterowania małymi silnikami, solenoidami , lampami lub innymi urządzeniami. Specjalne wersje o małej sile mogą wykrywać monety w automatach lub z dołączoną łopatką, przepływ powietrza. Mikroprzełączniki mogą być obsługiwane bezpośrednio przez mechanizm lub mogą być pakowane jako część przełącznika ciśnienia , przepływu lub temperatury , obsługiwanego przez mechanizm czujnikowy, taki jak rurka Bourdona . W tych ostatnich zastosowaniach powtarzalność pozycji siłownika podczas przełączania ma zasadnicze znaczenie dla długoterminowej dokładności. Krzywka napędzana silnikiem (zwykle stosunkowo niska prędkość) i jeden lub więcej mikroprzełączników tworzą mechanizm czasowy. Mechanizm zatrzaskowy może być zamknięty w metalowej obudowie zawierającej dźwignie uruchamiające, nurniki lub rolki, tworząc wyłącznik krańcowy przydatny do sterowania obrabiarkami lub maszynami z napędem elektrycznym.
Zobacz też
Bibliografia
Linki zewnętrzne
( Kopia Wayback Machine )