Interruptor de palheta

Os interruptores de Reed, mesmo que sejam pequenos, desempenham um papel importante na tecnologia atual.Esses dispositivos usam ímãs para funcionar e podem ser encontrados em muitas coisas, desde eletrodomésticos até ferramentas médicas avançadas.Desde que foram inventados em 1936, os interruptores de Reed se tornaram conhecidos por serem muito confiáveis ​​e eficientes.Este artigo explica como os interruptores de Reed funcionam, do que são feitos e as diferentes maneiras pelas quais são usados.Também fala sobre seus benefícios e os compara aos sensores de efeito Hall.

Catálogo

Figura 1: interruptor de palheta

O que é um interruptor de reed?

Um interruptor de palheta é um dispositivo eletromecânico que opera com campos magnéticos.Inventado em 1936 por W.B.Ellwood Em Bell Telephone Laboratories, consiste em duas lâminas ferromagnéticas em uma cápsula de vidro selada para uma operação confiável em várias condições.

Um interruptor de palheta possui duas lâminas magnéticas (juncos) dentro de um tubo de vidro bem selado.Os fios saem das duas extremidades do interruptor.Os juncos são mantidos separados por um pequeno espaço e são cercados por um gás que não reage, geralmente nitrogênio.Essa configuração ajuda a prevenir a ferrugem e reduzir as faíscas.As pontas dos juncos são feitas de materiais difíceis como tungstênio, ródio ou mercúrio.Esses materiais ajudam os juncos a duram mais e funcionam melhor, especialmente impedindo -os de se desgastar e enferrujar.O tubo de vidro é preenchido com o gás inerte para evitar ferrugem e diminuir o risco de faíscas, o que é muito importante em ambientes perigosos onde as faíscas podem causar incêndios.

Os interruptores de reed lidam com uma ampla gama de tensões, correntes e frequências, oferecendo excelente isolamento elétrico e resistência muito baixa quando fechadas.Eles não consomem energia quando abertos, aumentando a eficiência.Sua construção selada e operação simples garantem alta confiabilidade e longevidade, capazes de bilhões de ciclos de troca.Eles são usados ​​em dispositivos domésticos, como máquinas de lavar e sistemas de segurança, bem como instrumentos médicos como o Pillcam, demonstrando sua versatilidade e importância na tecnologia moderna.

Como funciona um interruptor de palheta?

Figura 2: Blade de palheta entra em contato na presença de campo magnético

Um interruptor de palheta funciona usando um mecanismo simples, mas eficaz, com ímãs.Possui duas lâminas de metal dentro de uma cápsula de vidro selada.Essas lâminas são as partes principais do interruptor e estão posicionadas muito próximas uma da outra.

Quando um ímã chega perto de um interruptor de palheta, as pás de metal também se tornam ímãs e se movem um para o outro.Essa tração magnética fecha a lacuna entre os contatos que geralmente estão abertos, deixando a eletricidade fluir através do interruptor.Dessa forma, o interruptor pode completar com segurança um circuito elétrico em muitos dispositivos diferentes.Em alguns interruptores de palheta, também há um contato normalmente fechado (NC).Quando um ímã se aproxima, esse contato é aberto, interrompendo o fluxo elétrico.

Os materiais utilizados para os contatos, como tungstênio, ródio ou mesmo mercúrio, são escolhidos por sua condutividade e durabilidade.Todo o conjunto é fechado em um envelope de vidro, preenchido com um gás inerte como o nitrogênio.Esse gás está a uma pressão menor que a pressão atmosférica, criando um ambiente controlado dentro do interruptor.O selo de vidro impede que fatores externos, como umidade e poeira, afetem o interruptor.Também impede que os contatos corrojam e reduz o risco de faíscas, que podem ocorrer quando os contatos se abrem ou fecham.

Peças de interruptor de reed

Figura 3: peças de interruptor de palheta

Um interruptor de palheta é um interruptor elétrico simples que funciona quando um campo magnético é aplicado.Possui duas tiras de metal principais (juncos) dentro de um tubo de vidro.Aqui está uma olhada mais de perto em cada parte de um interruptor de palheta e o que eles fazem:

Blade de palheta As lâminas de palheta são tiras de metal finas que são as principais partes do interruptor de palheta.Eles são feitos de metais que reagem a ímãs, como misturas de ferro ou níquel-ferro.Os juncos estão muito próximos um do outro, mas não tocam.Quando um ímã está próximo, os juncos se movem, tocam e fecham o circuito elétrico.

Cápsula de vidro A cápsula de vidro é um tubo selado que mantém os juncos.Mantém os juncos protegidos contra poeira, umidade e ferrugem, garantindo que eles funcionem bem.O vidro também evita problemas elétricos, como circuitos curtos, mantendo a chave funcionando corretamente em diferentes configurações.

Placamento de contato Os pontos de contato são as extremidades dos juncos que tocam quando o interruptor é ativado por um campo magnético.Esses pontos geralmente têm um revestimento de ródio ou ouro para reduzir a resistência e impedir a ferrugem, garantindo uma conexão elétrica confiável e de baixa resistência.

A diferença de contato A lacuna de contato é o pequeno espaço entre os juncos quando nenhum campo magnético está presente.Essa lacuna garante que o circuito permaneça aberto até que um campo magnético faça com que os juncos tocem e fechem o circuito.

GAS INERTA A cápsula de vidro é preenchida com um gás inerte, geralmente nitrogênio, para evitar ferrugem e reduzir o risco de faíscas quando os juncos tocam.Esse ambiente controlado dentro da cápsula garante que o interruptor funcione bem por um longo tempo.

Aplicativos de interruptor de Reed

Aplicações diárias

Figura 4: Aplicativos de troca de palheta no uso diário

Os interruptores de Reed são usados ​​em muitos dispositivos diários, como carros e máquinas de lavar.Nos alarmes de ladrões, eles ajudam a manter as casas seguras.Um sistema típico de alarme de roubo usa um interruptor de palheta para detectar quando janelas ou portas são abertas.Veja como funciona: um pequeno ímã é colocado na parte em movimento da janela ou porta, enquanto o interruptor de palheta é instalado na estrutura.Quando a janela ou porta é fechada, o ímã fica próximo ao interruptor de palheta, mantendo o interruptor fechado.

Quando a janela ou porta é aberta, o ímã se afasta do interruptor de palheta.Esse movimento quebra o campo magnético que manteve o interruptor de palheta fechado.Como resultado, as pás de metal dentro do interruptor de palheta se afastam, quebrando o circuito elétrico.Essa quebra no circuito é detectada pelo sistema de alarme, que aciona o alarme, alertando o proprietário ou o serviço de segurança para uma possível invasão.

A simplicidade e a confiabilidade dos interruptores de palheta os tornam perfeitos para esse uso.Eles não precisam de uma fonte de alimentação constante para permanecer fechada, o que significa que podem funcionar bem com pouca energia.Seu design selado os mantém a salvo de poeira, umidade e outras coisas que podem afetar a maneira como elas funcionam.

Nos carros, os interruptores de palheta são usados ​​em vários sistemas para melhorar a funcionalidade e a segurança.Por exemplo, eles são frequentemente usados ​​nos indicadores de entreabadinho da porta.Quando uma porta de carro é fechada, o ímã perto do interruptor de palheta mantém o interruptor fechado.Se a porta for aberta, o ímã se afasta, fazendo com que o interruptor de palheta abra e acione a luz da porta do painel no painel.Esse mecanismo simples ajuda os motoristas a permanecer cientes das portas abertas, impedindo possíveis acidentes.

Nas máquinas de lavar, os interruptores de palheta são usados ​​para detectar a posição da tampa ou porta.Quando a tampa ou a porta é fechada, o ímã mantém o interruptor de palheta fechado, permitindo que a máquina de lavar funcione.Se a tampa ou a porta for aberta durante a operação, o ímã se afastará, fazendo com que o interruptor da palheta se abre e interrompa imediatamente a máquina.Esse recurso de segurança evita lesões e derramamentos, garantindo que a máquina de lavar apenas funcione quando estiver fechada com segurança.

Os interruptores de reed também são usados ​​em sensores de velocidade de bicicleta.Nesse caso, um ímã é conectado a um dos raios da roda e um interruptor de palheta é montado no garfo.Cada vez que o ímã passa pelo interruptor, ele fecha por um momento, enviando um sinal para o velocímetro da bicicleta.Essa configuração fornece uma maneira simples e eficaz de medir a velocidade da bicicleta sem a necessidade de eletrônicos complexos.

Usos médicos

Figura 5: Usos médicos de interruptores de palheta no Pillcam

Os interruptores de Reed são usados ​​em muitos dispositivos médicos.Um dos melhores exemplos é o Pillcam, uma pequena câmera que pode ser engolida.O Pillcam permite que os médicos olhem para dentro do sistema digestivo sem precisar de cirurgia.O Switch de Reed é uma parte importante de como o Pillcam funciona.

Quando um paciente engole o Pillcam, ele viaja pelo sistema digestivo para tirar fotos.Para salvar a duração da bateria, o dispositivo permanece fora até atingir o ponto certo no corpo.É aqui que o interruptor de palheta ajuda.Usando um ímã externo, o médico pode ativar o Pillcam no momento certo.Essa ativação tardia ajuda a garantir que a bateria, que é pequena devido ao tamanho do dispositivo, dura o tempo suficiente para terminar o exame.

A sensibilidade do interruptor de Reed é muito útil nessa situação.Pode sentir o campo magnético do ímã externo, mesmo através dos tecidos do corpo.Essa habilidade garante que o Pillcam possa ser ativado com precisão e confiabilidade sem contato direto ou gatilhos complexos.A força do campo magnético e a sensibilidade do interruptor da palheta devem ser ajustadas finamente para garantir que a ativação ocorra corretamente e apenas no momento certo.O tamanho pequeno do interruptor de palheta é um ajuste perfeito para a pílula, que precisa ser pequena o suficiente para ser engolido facilmente.O tamanho compacto do interruptor de palheta permite que ele faça parte do pillcam sem torná -lo volumoso ou pesado.Esse design garante que o dispositivo seja fácil de engolir e possa se mover pelo trato digestivo sem causar desconforto ou bloqueio.

Vantagens dos interruptores de palheta

Os interruptores de Reed oferecem muitos benefícios que os tornam melhores do que outros tipos de sensores, como sensores de efeito Hall.

Ótima proteção elétrica: as partes de um interruptor de palheta são bem protegidas do ambiente externo e um do outro.Isso impede que as correntes elétricas indesejadas passassem, certificando -se de que o dispositivo funcione com segurança e confiabilidade.Isso é muito útil em situações em que o controle elétrico preciso é muito importante.

Baixa resistência elétrica: quando os contatos do interruptor fecham, eles criam um caminho direto e de baixa resistência para a corrente fluir.Isso significa que há muito pouca perda de energia e maior eficiência, o que é muito útil em situações em que economizam energia e alta eficiência.

Flexibilidade em lidar com diferentes condições: os interruptores de palheta podem lidar com uma ampla gama de tensões, cargas e frequências.Ao contrário de alguns sensores que precisam de condições específicas para funcionar, os interruptores de palheta podem operar em muitas situações elétricas.Essa flexibilidade os torna bons para muitos usos, desde a sinalização de baixa potência em dispositivos eletrônicos até o controle de circuitos de alta potência em máquinas industriais.

Alta confiabilidade: os interruptores de palheta são feitos para funcionar para bilhões de ciclos sem quebrar.A maneira como o interruptor de palheta funciona, com o movimento físico de suas partes, é projetado para lidar com o uso repetido sem se desgastar.Essa durabilidade garante confiabilidade a longo prazo e reduz a necessidade de manutenção ou substituição frequente.Isso é muito útil em situações em que o tempo de inatividade é caro ou inaceitável.

Construção selada para segurança e durabilidade: os contatos são fechados em uma carcaça de vidro cheia de um gás inerte como o nitrogênio, que os protege da ferrugem e do desgaste.Essa vedação hermética mantém a poeira, a umidade e outros contaminantes que podem afetar a operação do Switch.Como resultado, os interruptores de Reed podem ser usados ​​em ambientes severos ou explosivos, onde os interruptores regulares podem falhar devido à exposição a elementos nocivos ou onde uma faísca pode causar um incêndio.

Comparação do interruptor de palheta com sensores de efeito hall

Figura 6: Comparação do interruptor de palheta com sensores de efeito hall

Sensores de efeito Hall e interruptores de palheta têm forças diferentes e são boas para usos diferentes.Aqui está uma comparação simples de seus principais pontos.

Os interruptores de Reed oferecem melhor isolamento elétrico porque são mecânicos e separam fisicamente seus contatos quando abertos.Isso reduz o risco de ruído elétrico e interferência, melhorando a mudança para situações em que esses problemas são importantes.

Os interruptores de Reed têm menor resistência elétrica quando fechados, geralmente tão baixos quanto 0,05 ohms.Isso reduz a perda de energia e o calor em circuitos.Os sensores de efeito Hall têm maior resistência, que pode ser centenas de ohms.Essa maior resistência pode levar a mais problemas de uso e aquecimento, especialmente em situações de alta corrente.

Os sensores de efeito Hall precisam de circuitos mais complicados para funcionar.Eles precisam de uma fonte de alimentação constante e peças extras, como amplificadores e reguladores de tensão para produzir um sinal de saída útil.Isso torna o design e o custo dos sistemas usando sensores de efeito Hall mais complexos.Os interruptores de Reed são muito mais simples e precisam de apenas dois fios para se conectar e trabalhar, atuando como um interruptor direto em um circuito sem precisar de energia externa ou circuitos de suporte complexos.

Os sensores de efeito Hall são muito sensíveis e respondem rapidamente devido à sua natureza de estado sólido, tornando-os perfeitos para usos que precisam de detecção de campo magnético preciso e rápido.Os interruptores de Reed, embora um pouco mais lentos, respondem com rapidez suficiente para muitos usos práticos e podem funcionar bem em muitos ambientes diferentes, incluindo lugares onde pode haver explosões e ambientes industriais severos.

Características do interruptor de Reed: confiabilidade e vida longa

Os interruptores de Reed são conhecidos por serem muito confiáveis ​​e durar muito tempo.A maneira como eles se movem mecanicamente não usa os materiais usados ​​neles, o que aumenta muito sua durabilidade.Isso significa que as peças dentro de um interruptor de palheta não sofrem dos mesmos danos que podem fazer com que outros interruptores mecânicos falhem.A principal razão para isso é o movimento físico mínimo envolvido quando o interruptor funciona.As palhetas apenas se movem em direção ou para longe uma da outra sem muito atrito ou tensão mecânica, garantindo que eles durem muito tempo.

O design dos interruptores de palheta inclui contatos que são selados dentro de uma carcaça de vidro.Essa vedação é muito importante porque mantém os contatos longe do ambiente externo, interrompendo a corrosão atmosférica e a sujeira de entrar e afetar o desempenho.Isso faz com que os interruptores de Reed sejam especialmente bons para uso em lugares onde dentro da carcaça de vidro mantém um ambiente interno estável que protege os contatos da ferrugem e outros tipos de danos químicos.

A longa vida útil de um interruptor de palheta também é afetada pela carga elétrica que lida.Os interruptores de Reed podem gerenciar uma ampla gama de cargas elétricas, de correntes e tensões muito baixas a razoavelmente altas.Quando usados ​​dentro dos limites especificados, os interruptores de Reed podem executar bilhões de ciclos de comutação sem falhar.Isso ocorre porque as superfícies de contato são feitas para resistir a arco e pitada elétrica, que são razões comuns pelas quais outros interruptores falham.Os materiais utilizados para os contatos, como tungstênio ou ródio, são escolhidos por sua força e resistência ao desgaste.

• Os interruptores de palheta podem lidar com cargas elétricas baixas e altas

• Eles podem realizar bilhões de ciclos de troca se usados ​​dentro dos limites recomendados

• Os contatos são feitos de materiais fortes como tungstênio ou ródio para suportar o desgaste e impedir a falha

• As superfícies de contato são projetadas para resistir aos danos causados ​​por faíscas elétricas, ajudando -as a durar mais tempo

Ao escolher interruptores de palheta

Figura 7: Vários tipos de interruptores de palheta

Ao escolher interruptores de Reed, você encontrará muitos designs e configurações disponíveis.Esses tipos diferentes são feitos para usos específicos, garantindo que cada tipo atenda a várias necessidades.Os interruptores de palheta simples são peças básicas que não precisam de uma fonte de alimentação constante para funcionar.Isso os torna economizando energia e úteis para muitos propósitos.

Alguns tipos especializados, como os switches de efeito hall, são projetados para tarefas de detecção contínua, como sensores de proximidade ou detectores de velocidade.Ao contrário dos interruptores de palheta simples, eles precisam de circuitos extras e um fluxo constante de corrente elétrica para funcionar.Isso os torna mais complexos, mas adequados para trabalhos que exigem monitoramento contínuo e respostas rápidas.

Tipos populares de troca de rastreio

Interruptores de palheta Arduino: Usado em módulos, balcões, speedômetros e relés.São peças versáteis que funcionam bem com microcontroladores Arduino para vários projetos de bricolage e prototipagem.

Interruptores de palheta à prova d'água: Feito para trabalhar de maneira confiável em ambientes úmidos ou úmidos, tornando -os bons para aplicações ao ar livre e equipamentos marítimos.

Interruptores de palheta elétricos: Usado em circuitos que precisam de comutação de baixa a média tensão e corrente.

NC (normalmente fechado) interruptores de palheta: Fique fechado até que um campo magnético seja aplicado, momento em que eles abrem o circuito.

Interruptores de palheta magnéticos: Sensível a campos magnéticos e usado em aplicações em que a detecção precisa do campo magnético é muito útil.

Interruptores de palheta plásticos: Envolto em caixas de plástico, fornecendo proteção extra contra fatores ambientais e danos mecânicos.

Interruptores de palheta de alta corrente: Construído para lidar com correntes maiores, tornando -as boas para aplicações industriais, onde é necessária uma comutação de energia mais alta.

Interruptores de palheta encapsulados: Selado dentro de um gabinete para protegê -los de condições ambientais adversas e danos físicos.

Interruptores de palheta cilíndrica: Shaped para fácil integração em caixas tubulares, geralmente usadas em sistemas de segurança e sensores de posição.

Interruptores de palheta biestíveis: Fique em seu último estado (aberto ou fechado) até que um campo magnético de polaridade oposto seja aplicado, tornando -os úteis em aplicações que precisam de retenção de estado estável sem energia contínua.

Interruptores de palheta de travamento: Semelhante aos interruptores biestáveis, eles permanecem no estado com troca depois que o ímã é removido até que um campo magnético reverso seja aplicado.

Troca de troca de reed: Tenha vários contatos e pode alternar entre diferentes circuitos, tornando -os úteis em operações complexas de comutação.

Interruptores de Reed Hamlin: Conhecido por sua confiabilidade e usado em várias aplicações industriais e automotivas.

Sensores de efeito de salão: Não é tecnicamente interruptores de palheta, mas geralmente incluídos em discussões semelhantes.Eles detectam a presença de um campo magnético através do efeito Hall e precisam de energia contínua e circuitos extras.

Mini interruptores de reed: Pequeno e projetado para aplicações com espaço limitado, como dispositivos médicos e eletrônicos compactos.

Micro Reed Switches: Ainda menores que os mini comutadores de palhetas, usados ​​em aplicações eletrônicas muito compactas.

Cada tipo de interruptor de palheta oferece benefícios exclusivos adaptados a necessidades específicas, seja para aplicações industriais, automotivas, de consumo ou aplicações de detecção especializada.Compreender as diferenças entre esses tipos pode ajudá -lo a escolher o interruptor de palheta correto para seu uso específico, garantindo um bom desempenho e confiabilidade.

Conclusão

Os interruptores de Reed são incríveis porque são simples, confiáveis ​​e podem ser usados ​​de várias maneiras.Eles são encontrados em itens do cotidiano, ajudam a manter as pessoas seguras em dispositivos médicos e funcionam bem em trabalhos industriais difíceis.Ao aprender como eles funcionam, do que são feitos e por que são úteis, podemos ver por que os interruptores de Reed são frequentemente escolhidos em vez de outras opções, como sensores de efeito Hall.Eles podem lidar com muitas tarefas diferentes, dura muito tempo e trabalhar com eficiência, tornando-os um must-have na tecnologia atual.À medida que continuamos a desenvolver novos gadgets e ferramentas, os interruptores de Reed continuarão certificando -se de que tudo funcione de maneira suave e segura.

Perguntas frequentes [FAQ]

1. Para que é usado um interruptor de palheta?

Um interruptor de palheta é usado em muitas coisas.Ajuda nos sistemas de segurança a detectar se portas ou janelas estão abertas.É usado em eletrodomésticos como máquinas de lavar para verificar se a tampa está fechada.Em dispositivos médicos como o Pillcam, ajuda a controlar quando o dispositivo liga.Os interruptores de palheta também são usados ​​em carros para sensores de porta e em bicicletas para medir a velocidade.

2. Como funciona um interruptor de fluxo de palheta?

Um interruptor de fluxo de palheta funciona sentindo se o fluido estiver em movimento.Possui um interruptor de palheta e um flutuador magnético.Quando o fluido se move através do tubo, o flutuador se move e aproxima o ímã do interruptor de palheta.Este campo magnético faz com que os juncos dentro do interruptor se unam, fechando o circuito e mostrando que o fluido está fluindo.

3. Um interruptor de reed é um relé?

Um interruptor de palheta não é um relé.Ambos podem controlar os circuitos, mas um interruptor de palheta usa ímãs para abrir ou fechar um circuito.Um relé é um interruptor operado por eletricidade que usa um eletroímã para mover o interruptor.

4. Como você ativa um interruptor de palheta?

Você ativa um interruptor de palheta aproximando um ímã.O ímã faz com que os juncos dentro do interruptor se movam em direção ao outro, fechando a lacuna e completando o circuito.Quando você leva o ímã, os palhetas se separam, abrindo o circuito.

5. Como você verifica se um interruptor de Reed está funcionando?

Para verificar se um interruptor de Reed está funcionando, use um multímetro para medir a continuidade.Coloque os fios multímetro nos fios do interruptor de palheta.Quando você aproxima um ímã do interruptor, o multímetro deve mostrar um circuito fechado (continuidade).Quando você afasta o ímã, o multímetro deve mostrar um circuito aberto (sem continuidade).Isso mostra que o interruptor de Reed está funcionando corretamente.