리드 스위치

Reed switch
(상부에서) 단극 리드 스위치, 4극 리드 스위치 및 단극 리드 릴레이.센티미터 단위로 축척합니다.
리드 스위치, 연락처 정보
일반적으로 사용되는 회로 기호
리드 스위치 작동

리드[i] 스위치는 인가된 자기장에 의해 작동하는 전기 기계식 스위치입니다.1922년 레닌그라드 [1]전기공과대학의 발렌틴 코발렌코프 교수가 발명했고 1936년 월터 B가 벨전화연구소에서 진화했다.엘우드가 리드 릴레이로 들어갑니다.가장 단순하고 일반적인 형태로, 밀폐된 유리 엔벨로프 안에 있는 한 쌍의 강자성 플렉시블 금속 접점으로 구성됩니다.접점은 일반적으로 자기장이 있을 때 닫히거나, 자기장이 인가될 때 일반적으로 닫히고 열릴 수 있습니다.스위치는 전자 코일에 의해 [2]작동하거나 리드 릴레이를 만들거나 영구 자석을 가까이 가져와서 작동할 수 있습니다.자기장이 제거되면 리드 스위치의 접점이 원래 위치로 돌아갑니다.리드'는 리드 스위치 엔벨로프 내부의 금속 부품으로 비교적 얇고 폭이 넓어 유연하게 사용할 수 있습니다.그것은 갈대 식물의 일부와 다소 닮았다.리드라는 용어는 내부 [i]부품뿐만 아니라 외부 와이어 리드를 포함할 수도 있습니다.

리드 스위치 적용의 일반적인 예는 보안 [3]알람을 위해 도어 또는 윈도우의 개구부를 감지하는 것입니다.

묘사

Walater B의 리드 스위치 다이어그램.엘우드의 1941년 특허,[4] 전자기 스위치.이 그림에서는 Single Pole, Double-throw(SPDT; 싱글 폴, 더블 스로우) 디바이스를 보여 줍니다.특허문서의 설명은 다음과 같다.

그림 1 - 작동하지 않는 위치에 있는 장치
그림 2 - 작동 위치에 표시된 장치
그림 3 - 단면도

유리 봉투 1개
2 단자
3 - 탄성 자성 부재
4 - 비고정 부재
5 전도 부재
6 - 자성 부재
7 - 절연 피스

가장 일반적인 유형의 리드 스위치에는 자화 가능한 유연한 금속 리드가 한 쌍 포함되어 있으며, 스위치를 열었을 때 단부가 작은 틈새로 분리되어 있습니다.갈대는 관 모양의 유리 봉투 안에 밀폐되어 있다.다른 타입의 리드 스위치에는 고정 노멀 오픈 접점과 고정 노멀 클로즈 접점 사이를 이동하는 플렉시블 리드가 1개 포함되어 있습니다.통상적으로 닫힌 접점은 비강자성이며 유연한 리드의 스프링력에 의해 닫힙니다.복수의 극이 있는 리드 스위치가 가능하지만, 단극 리드 스위치의 어셈블리가 다극 애플리케이션에 사용되는 경우가 많습니다.

전자석 또는 영구 자석의 자기장은 리드를 서로 끌어당겨 전기 회로를 완성시킵니다.갈대의 스프링력은 자기장이 멈추면 갈대가 분리되고 회로가 개방됩니다.또 다른 설정에는 강자성 노멀 오픈 접점이 닫힐 때 열리는 비강자성 노멀 클로즈 접점이 포함되어 있습니다.리드 스위치 접점 영역에 얇은 비강자성 재료를 도포하여 전기 접점 전환(마모) 표면으로 하고, 통상 개방 접점의 경우 접점이 열리는 자기장 레벨을 제어하는데 중요한 두께의 자기 스페이서로서 기능한다(드롭아웃).리드 스위치의 접점은 일반적으로 로듐, 루테늄, 이리듐 또는 텅스텐입니다.수은에 젖은 접점이 있는 리드 스위치 버전도 있습니다.이러한 스위치는 활성화되지 않은 경우에도 수은 방울이 접점을 통과하지 않도록 특정 방향으로 설치해야 합니다.

리드 스위치의 접점은 대기로부터 격리되어 있기 때문에 대기 부식으로부터 보호됩니다.리드 스위치의 밀폐형 씰링으로 인해 기존 스위치의 미세한 스파크가 위험을 초래할 수 있는 폭발적 분위기에서 사용하기에 적합합니다.

스위치의 중요한 품질 중 하나는 감도, 즉 스위치의 작동에 필요한 자기장의 양입니다.감도는 테스트 코일의 전류에 테스트 코일의 회전수를 곱한 값에 해당하는 암페어 턴(AT) 단위로 측정됩니다.상용 장치의 일반적인 인입 감도는 10 ~ 60 AT 범위입니다.AT가 낮을수록 리드 스위치의 감도가 높아집니다.작은 리드 스위치는 작은 부품으로 구성되어 있으며 일반적으로 자기장에 더 민감합니다.

이 때 유리관의 양끝에 금속 리드를 삽입하고 리드의 생크부 주위를 씰링하도록 튜브의 양끝을 가열한다.녹색 적외선 흡수 유리가 자주 사용되기 때문에 적외선 열원은 유리관의 작은 밀폐 영역에 열을 집중시킬 수 있다.유리-금속 씰이 깨지지 않도록 유리 재료와 금속 부품의 팽창 열 계수가 유사해야 합니다.사용되는 글라스는 전기 저항이 높아야 하며, 씰링 작업 중에 접점을 오염시킬 수 있는 산화납 및 불소화물과 같은 휘발성 구성 요소를 함유해서는 안 됩니다.스위치의 리드는 유리 봉투가 깨지지 않도록 주의하여 취급해야 합니다.리드 스위치에 기계적 응력이 가해지면 글라스 엔벨로프가 손상될 수 있습니다.

대부분의 리드 스위치는 대기압에서 질소로 채워집니다.최종 씰링 후 스위치가 냉각되고 내부 압력이 1기압 미만입니다.가압 질소 분위기로 밀봉된 리드 스위치는 더 높은 파괴 전압을 가지며 220~240 VAC 전력을 전환하는 데 유용합니다.유리 봉투 안에 진공이 있는 리드 스위치는 수천 볼트의 전압을 전환할 수 있습니다.

리드 스위치를 사용하면 나노볼트에서 킬로볼트, 펨토암페어에서 암페어, DC에서 무선 주파수로 다양한 부하를 직접 전환할 수 있습니다.다른 자기 활성화 스위칭 디바이스는 출력 전압 및 전류 범위가 제한되어 있으며 일반적으로 램프, 솔레노이드 또는 모터와 같은 최종 디바이스를 직접 제어하지 않습니다.

리드 스위치는 솔리드 스테이트 장치에 비해 누출 전류가 작습니다. 예를 들어, 미세한 누출 전류로부터 환자를 보호해야 하는 의료 기기에 유용할 수 있습니다.리드는 밀폐되어 있기 때문에 인화성 가스가 존재하거나 부식이 개방 스위치 접점에 영향을 미칠 수 있는 등 거의 모든 환경에서 작동할 수 있습니다.리드 스위치는 닫혔을 때 저항이 매우 낮습니다(일반적으로 50밀리옴). 반면 홀 효과 장치는 수백 옴에 이를 수 있습니다.리드 스위치에는 2개의 와이어만 필요합니다.대부분의 솔리드 스테이트 디바이스에는 3개의 와이어가 필요합니다.리드 스위치는 동작에 제로 전력이 필요하다고 말할 수 있습니다.

사용하다

TXE-3 전화 교환기로부터의 리드 릴레이

리드 릴레이

주요 기사:리드 릴레이

전자코일 내의 하나 이상의 리드 스위치가 리드 릴레이를 구성한다.리드 릴레이는 동작 전류가 비교적 낮을 때 사용되며, 기존 접점에서는 안정적으로 전환되지 않는 매우 작은 전류로 높은 작동 속도, 우수한 성능, 높은 신뢰성 및 긴 수명을 제공합니다.1970년대와 1980년대에 수백만 개의 리드 릴레이가 전화 교환에 사용되었다.특히, 그것들은 영국의 TXE 계열의 전화 교환기로의 전환에 사용되었습니다.리드 접점 주변의 불활성 분위기는 산화가 접점 저항에 영향을 미치지 않도록 보장합니다.특히 고속 계수 회로에서는 수은에 젖은 리드 릴레이가 사용되는 경우가 있습니다.

자기 센서

자석에 의해 작동되는 리드 스위치는 기계 시스템에서 근접 센서로 일반적으로 사용됩니다.예를 들어 도난 경보 시스템의 문과 창문 센서와 변조 방지 방법이 있습니다.리드 스위치는 뚜껑을 닫았을 때 노트북을 sleep/hiberation 모드로 전환하기 위해 노트북에서 사용되고 있습니다.자전거 바퀴의 속도 센서는 휠의 자석이 센서를 통과할 때마다 리드 스위치를 사용하여 짧게 작동합니다.리드 스위치는 이전에는 컴퓨터 단말기의 키보드에 사용되었으며, 각 키에는 자석과 키를 눌러 작동하는 리드 스위치가 있었다.파이프 오르간과 해먼드 오르간 연주자가 사용하는 전기 및 전자 페달 키보드는 접촉부의 유리 인클로저에 의해 먼지 및 기타 입자로부터 보호되는 리드 스위치를 사용하는 경우가 많습니다.그것들은 또한 손전등이나 카메라와 같은 다이빙 장비를 제어하는 데 사용될 수 있는데, 고압에서 물이 새지 않도록 밀봉되어야 한다.

한때 브러시리스 DC 전기 모터는 리드 스위치를 사용하여 필드 [5]극에 대한 로터의 위치를 감지했습니다.이를 통해 스위칭 트랜지스터가 정류자 역할을 할 수 있었지만 기존의 DC 정류자의 접촉 문제, 마모 및 전기적 노이즈는 발생하지 않았습니다.모터 설계는 "반전"되어 영구 자석을 로터 위에 놓고 외부 고정 코일을 통해 필드를 전환할 수도 있습니다.따라서 로터에 전원을 공급하기 위해 마찰 접점이 필요하지 않았습니다.이러한 모터는 컴퓨터 냉각 팬 및 디스크 드라이브와 같은 저전력 장기 사용 수명 품목에 사용되었습니다.저렴한 홀 효과 센서를 사용할 수 있게 되면서 리드 스위치를 교체하고 더 긴 수명을 제공했습니다.

리드 스위치는 적어도 한 브랜드의 내시경 캡슐에서 장치를 멸균 포장에서 꺼낸 경우에만 전원을 켜기 위해 사용됩니다.

리드 스위치는 솔리드 스테이트 디바이스가 전력 소비량이나 전기 인터페이스 호환성 등의 요건을 충족하지 못할 때 특정 센서 용도에 대해 선택할 수 있습니다.

인생

갈대의 기계운동이 재료의 피로한계 이하이기 때문에 피로로 인해 갈대가 부러지지 않습니다.마모와 수명은 거의 전적으로 전기 부하가 접점에 미치는 영향과 사용되는 특정 리드 스위치의 특성에 달려 있습니다.접촉면 마모는 스위치 접점이 열리거나 닫힐 때만 발생합니다.이 때문에 제조업체들은 수명을 몇 시간 또는 몇 년이 아닌 작동 횟수로 평가합니다.일반적으로 전압과 전류가 높을수록 마모 속도가 빨라지고 수명이 짧아집니다.전기 부하에 따라 수명은 수천 번의 작동 또는 수십억 번의 작동 범위에 속할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ a b 지금까지 Herkon 스위치는 리드 스위치 또는 리드 접점의 동의어로 사용되기도 했습니다."Herkon"은 SEL/ITT 상표로 "밀폐된 연락처"[6][7][8][9][10]를 나타냅니다.

레퍼런스

  1. ^ Colburn, Robert (2015-08-28). "The Resilience of the Reed Relay". IEEE Spectrum. IEEE.
  2. ^ Graf, Rudolf F. (1975) [1974]. "reed relay". Dictionary of Electronics. Fort Worth, Texas, USA: Radio Shack.
  3. ^ Platt, Charles. Encyclopedia of electronic components. Sebastopol, CA. p. 17. ISBN 978-1-4493-3389-8. OCLC 855977865.
  4. ^ 미국 특허 2,264,746
  5. ^ "Brushless DC Motor". Collins Technical Dictionary. 1968. A type of direct current motor where the commutator is replaced by an alternative switching system. This usually employs magnetic based sensors such reed switches
  6. ^ Scheidig, Rudolf (1959). "Herkon-Relais 80, eine Relaisreihe mit hermetisch abgeschlossenen Kontakten für gedruckte Schaltungen" [Herkon Relay 80, a series of relays with hermetically sealed contacts for printed circuits]. SEL-Nachrichten (in German). Standard Elektrik Lorenz. 7 (1): 6–8.
  7. ^ Kazmierczak, Helmut; Sobotta, Kurt (1962). "2.4.4 Magnetisch-elektrische Wandler / 3.1.1. Das Relais als Verknüpfer binärer Informationen" [2.4.4 Magnetic-electric converters / 3.1.1. The relay as binary switching element]. Written at Karlsruhe, Germany. In Steinbuch, Karl W. (ed.). Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung (in German) (1 ed.). Berlin / Göttingen / New York: Springer-Verlag OHG. pp. 307, 431, 435–436. LCCN 62-14511.
  8. ^ Schönemeyer, Hilmar (1964). Written at Standard Elektrik Lorenz AG, Stuttgart, Germany. "Quasi-Electronic Telephone Switching System HE-60" (PDF). Electrical Communication (Quarterly published technical journal). New York, USA: International Telephone and Telegraph Corporation (ITT). 39 (2): 171, 244–259 [245–246, 251, 254–257]. Archived (PDF) from the original on 2020-06-21. Retrieved 2020-06-21.
  9. ^ Oden, Hoeckley (October 1964). "Actual Problems Of Telephone Switching - Quasi-Electronic Solutions For Switching Systems" (PDF). The Telecommunication Journal of Australia. Telecommunication Society of Austria. 14 (5/6): 342–355 [350, 355]. Retrieved 2020-06-21. The dry reed switch manufactured by SEL is sold under the registered name "Herkon" (hermetically sealed contact).
  10. ^ Steinbuch, Karl W.; Wagner, Siegfried W., eds. (1967) [1962]. Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung (in German) (2 ed.). Berlin, Germany: Springer-Verlag OHG. pp. 379, 1477. LCCN 67-21079. Title No. 1036.

추가 정보

외부 링크

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