Si visita una fábrica moderna y observa la increíble electrónica en el trabajo en una celda de ensamblaje, verá una variedad de sensores en exhibición. La mayoría de estos sensores tienen cables separados para suministro de voltaje positivo, tierra y señal. La aplicación de potencia permite que un sensor haga su trabajo, ya sea observando la presencia de metales ferromagnéticos cercanos o enviando un haz de luz como parte del sistema de seguridad de la instalación. Los humildes interruptores mecánicos que desencadenan estos sensores, como el interruptor de caña, solo necesitan dos cables para hacer su trabajo. Estos interruptores se activan usando campos magnéticos.
¿Qué es un interruptor de caña?
El interruptor de láminas nació en 1936. Fue una creación de WB Ellwood en Bell Telephone Laboratories, y ganó su patente en 1941. El interruptor parece una pequeña cápsula de vidrio con cables eléctricos que sobresalen de cada extremo.
¿Cómo funciona un interruptor de caña?
El mecanismo de conmutación se compone de dos cuchillas ferromagnéticas, separadas por solo unos pocos micras. Cuando un imán se acerca a estas cuchillas, las dos cuchillas tiran entre sí. Una vez tocando, las cuchillas cierran los contactos normalmente abiertos (no), lo que permite que la electricidad fluya. Algunos interruptores de láminas también contienen un contacto no ferromagnético, que forma una salida normalmente cerrada (NC). Un imán que se acerca desconectará el contacto y se alejará del contacto de conmutación.
Los contactos se construyen a partir de una variedad de metales, incluidos tungsteno y rodio. Algunas variedades incluso usan mercurio, que debe mantenerse en la orientación adecuada para cambiar correctamente. Una envoltura de vidrio llena de gas inerte, comúnmente nitrógeno, sella los contactos a una presión interna bajo una atmósfera. El sellado aísla los contactos, lo que evita la corrosión y cualquier chispa que pueda resultar del movimiento de contacto.
APLICACIONES DE CAMBITO DE REED EN EL MUNDO REAL
Encontrará sensores en artículos cotidianos como automóviles y lavadoras, pero uno de los lugares más destacados que operan estos interruptores/sensores es en alarmas antirrobo. De hecho, las alarmas son una aplicación casi perfecta para esta tecnología. Una ventana móvil o puerta alberga un imán, y el sensor reside en la base, pasando una señal hasta la extracción del imán. Con la ventana abierta, o si alguien corta el cable, sonará una alarma.
Si bien las alarmas antirrobo son un excelente uso para los interruptores de láminas, estos dispositivos pueden ser aún más pequeños. Un interruptor miniaturizado se ajustará dentro de dispositivos médicos ingeridos conocidos como PillCams. Una vez que el paciente se traga la pequeña sonda, el médico puede activarlo usando un imán fuera del cuerpo. Este retraso conserva la potencia hasta que la sonda se coloca correctamente, lo que significa que las baterías a bordo pueden ser aún más pequeñas, una característica crítica en algo que está diseñado para viajar a través del tracto digestivo de un humano. Además de su pequeño tamaño, esta aplicación también ilustra cuán sensibles pueden ser, ya que estos sensores pueden recoger un campo magnético a través de la carne humana.
Los interruptores de láminas no requieren un imán permanente para accionarlos; Un relé de electromagnet puede encenderlos. Dado que Bell Labs desarrolló inicialmente estos interruptores, no sorprende que la industria telefónica haya utilizado Relés Reed para las funciones de control y memoria hasta que todo se volvió digital en la década de 1990. Este tipo de relé ya no forma la columna vertebral de nuestro sistema de comunicación, pero todavía son comunes en muchas otras aplicaciones hoy.
Ventajas de los relés de caña
El sensor de efecto Hall es un dispositivo de estado sólido que puede detectar campos magnéticos, y es una alternativa al interruptor de láminas. Los efectos del salón son ciertamente apropiados para algunas aplicaciones, pero los interruptores de láminas cuentan con un aislamiento eléctrico superior a su contraparte de estado sólido, y enfrentan menos resistencia eléctrica debido a los contactos cerrados. Además, los interruptores de láminas pueden funcionar con una variedad de voltajes, cargas y frecuencias, ya que el interruptor funciona simplemente como un cable conectado o desconectado. Alternativamente, necesitará circuitos de apoyo para permitir que los sensores de la sala hagan su trabajo.
Los interruptores de láminas cuentan con una confiabilidad increíblemente alta para un interruptor mecánico, y pueden funcionar durante miles de millones de ciclos antes de fallar. Además, debido a su construcción sellada, pueden operar en entornos explosivos donde una chispa podría tener resultados desastrosos. Los interruptores de láminas pueden ser una tecnología más antigua, pero están lejos de ser obsoletos. Puede aplicar paquetes que contienen interruptores de láminas a las placas de circuito impreso (PCB) utilizando maquinaria automatizada de selección y lugar.
Su próxima construcción puede requerir una variedad de circuitos y componentes integrados, todos los cuales debutan en los últimos años, pero no olviden el humilde interruptor de láminas. Completa su trabajo básico de conmutación de una manera brillantemente simple. Después de más de 80 años de uso y desarrollo, puede confiar en el diseño probado y verdadero de Reed Switch para funcionar de manera consistente.
Tiempo de publicación: abril-22-2024