什麼是蘆葦開關和蘆葦開關的現代應用
2024-01-19 4685

蘆葦開關是現代科學和技術迅速發展的領域的基石，是從瓦倫丁·科瓦倫科夫（Valentin Kovalenkov）教授在彼得格拉德電子技術大學（Petrograd Electrotechnical University）發起的。這個基本但關鍵的組成部分已在一個世紀中導航，不斷發展和優化。貝爾電話實驗室的沃爾特·B·埃爾伍德（Walter B.本文旨在闡明蘆葦開關的複雜歷史和工作原理，其實際應用以及與其他磁傳感技術的地位，展示了其在各個領域的廣泛影響。從基本組成部分到技術創新的旅程。

目錄

圖1：蘆葦開關無處不在

蘆葦開關的定義和歷史

1922年，由Petrograd Electotechnical University的Valentin Kovalenkov教授於1922年提議 蘆葦開關，既精緻又健壯，標誌著一項重大的創新。直到1936年，經過十四年的嚴格研究和開發，貝爾電話實驗室的沃爾特·B·埃爾伍德（Walter B.

蘆葦開關的設計是對簡單性和優雅性的研究。在玻璃外殼中，它具有一對鐵磁柔性金屬觸點。這些觸點通常在沒有外部磁場的情況下打開，當引入這樣的場時迅速接近，從而允許電流流動。有趣的是，它們還可以設計為響應磁場自動打開，從而增強了控制靈活性。這種機制是基於磁性而不是機械操作的，它使蘆葦開關能夠在不同的應用中快速而準確地做出響應。

蘆葦開關深入研究了各種用途，已經進入了一系列現代電子設備。從其在電話交換系統中的最初角色開始，它已經擴展到了高級安全警報系統，複雜的醫療設備甚至家用設備的領域。它的緊湊設計以及高可靠性使其特別適合需要精確響應的應用，例如傳感器和計量設備。同樣，它的魯棒性在極端環境中證明是無價的，可容納在嚴重溫度下運行的設備。

除了它的美德外，Reed Switch的獨特設計提供了能源效率。它獨立於電力的操作可確保在備用模式下的最小能耗。此外，它的小尺寸使其非常適合微型電子設備，從而促進了更緊湊，更淺的電子產品的創建。

圖2：蘆葦開關

蘆葦開關的工作原理

蘆葦開關展示了一種巧妙的設計，其核心以兩個鐵磁葉片為特徵，僅由微小的間隙隔開。隨著磁鐵的靠近，磁拉將葉片吸引在一起。他們關閉。該動作由磁力決定，導致無縫電路，從而確保光滑的電流流動。如此獨特的閉合機制使蘆葦開關的多功能性使其在眾多自動化和電子控制系統中必不可少。

圖3：蘆葦開關如何工作

在這些開關中，謹慎選擇接觸材料。目標是雙重的：最佳性能和堅定的可靠性。共同的選擇包括鎢和菱形，金屬以其電導率和耐腐蝕性而聞名。在某些專門設計中，汞因其出色的電穩定性而受僱。這些接觸夾在裝滿惰性氮氣的玻璃殼中，遠遠超出了絕緣。它們可以抵抗氧化和腐蝕，並在開關的關閉時刻保護了潛在的火花。

圖4：接觸材料

蘆葦開關顯示了各種應用程序中的驚人多功能性。他們的設計適應性使它們適合各種用途，從簡單的電路控件到復雜的傳感器系統。以液位水平監測為例：在這裡，蘆葦開關用作精確的傳感器，擅長於以精度檢測液位。此外，它們的應用程序擴展到安全和警報系統，自動化技術，精確測量工具以及復雜的汽車電子世界。這些開關的緊湊尺寸和高可靠性使它們成為這些不同字段中的首選選擇。

圖5：檢測液位

能源效率在蘆葦開關的普及中也起著重要作用。在待機模式下，它們幾乎可以忽略的功耗使它們對能源敏感的應用特別有吸引力。再加上它們的高靈敏度和快速響應，蘆葦開關在需要快速動作的系統中非常寶貴。

蘆葦開關的現實世界應用

蘆葦開關以其精度和可靠性而聞名。讓我們研究一些展示其多功能性的特定示例：

電信中的REED繼電器：REED繼電器響應非常快，它們的快速切換功能意味著用戶之間的溝通更平穩，減少了呼叫中斷的可能性。其次，蘆葦繼電器的可靠性非常高，可確保電話系統的穩定操作，尤其是在高負載條件下。最後，該中繼還具有長壽和低維護成本。尤其是在1970年代和1980年代，Reed接力賽被廣泛用於英國TXE系列電話交易所。

圖6：蘆葦繼電器

安全性的蘆葦傳感器：安全系統中的常見，這些傳感器對於門和窗戶的防盜警報不可或缺。非法開放？磁性蘆葦傳感器捕獲了這一點，改變了磁場並觸發了警報。這種機制是住宅和商業安全設置中的主食。

便攜式設備中的翻轉頂部設計：翻蓋手機和筆記本電腦利用蘆葦開關來辨別它們是打開還是關閉。關閉蓋子？蘆葦開關將設備巧妙地切換到睡眠模式，以節省電池壽命。

工業自動化的接近傳感器：蘆葦開關作為接近傳感器，這是自動化行業的重要組成部分。例如，在裝配線上，它們會精心確保組件正是應有的位置，從而保護了機器的正確功能。

安全警報：在煙霧探測器和一氧化碳警報等設備中，蘆葦開關是Linchpin，在危險籠罩時會觸發警報。

氣象和風速：蘆葦開關測量風速。它們與風量葉片協同工作，可以準確地衡量速度和方向。

液位傳感器：在洗衣機和水箱等日常機器中，蘆葦開關起著預防作用。例如，在洗衣機中，它們可以檢查水位，並避免任何溢出的可能性。

家用設備的安全性：電動工具和設備利用蘆葦開關為安全。採用食品加工機 - 僅當蘆葦開關確認蓋子正確到位時才開始，這是防止受傷的設計選擇。

蘆葦開關和霍爾效應開關之間的比較

蘆葦開關和霍爾效應開關在其獨特的功能和現代技術應用方面的優勢分歧。讓我們深入研究特定的例子，在實際情況下強調其角色：

電源系統線束蘆葦開關，用於其出色的電氣隔離。考慮高壓電路，其中蘆葦開關控制電流流。他們的低接觸電阻可最大程度地減少能量損失，提高效率。此外，它們打擊了電弧和激發，增強了安全性。

在汽車領域，Hall效應傳感器閃耀，尤其是在有利於微型化和低功耗的系統中。想像一下他們在汽車防滑制動系統（ABS）中的作用，它們跟踪車輪速度。它們的緊湊型和能源效率是這裡的資產。

圖7：汽車防滑制動系統

蘆葦開關在惡劣的環境中蓬勃發展。採取油氣提取：在這裡，磁性蘆葦開關監視閥的狀態。它們承受高壓，極端溫度和腐蝕條件，體現了可靠性。

消費電子產品（如智能手機和平板電腦）都集成了霍爾效應傳感器。為什麼？它們的尺寸很小，功率低。他們通過自動關閉屏幕來檢測蓋子運動，以幫助保護功能。

家用電器（考慮洗衣機和冰箱）也使用蘆葦開關。監視門，提供無與倫比的耐用性和一致的性能。

圖8：霍爾效應傳感器的電流流過導體。垂直於電流方向的磁場導致電流變化。電流的變化激活大廳效應。

在解剖蘆葦開關（從歷史演變到多樣化的應用程序）之後，我們認識到它們的固有價值和多功能性。他們在傳統的電信系統和當代智能設備中都表現出色。與Hall效應開關的比較分析強調了其在不同環境中的適用性和優勢。隨著技術的進步，蘆葦開關和其他磁傳感技術有望發展，有望更有效，可靠的行業解決方案。蘆葦開關的旅程不僅是電子工程故事。這是人類創造力和工程壯舉的敘述。