リードスイッチとリードスイッチの最新のアプリケーションとは何ですか
2024-01-19 4675

現代科学技術の迅速に進化する領域の礎石であるリードスイッチは、1922年にペトログラードエレクトロテクニカル大学でバレンティンコバレンコフ教授の創意工夫から生まれました。この基本的でありながら極めて重要なコンポーネントは、1世紀にわたって進化し、最適化されてきました。Bell Telephone LaboratoriesのWalter B. Ellwoodは後にそれを強化し、最新のエレクトロニクスと自動化技術のファブリックに深く埋め込みました。この記事は、リードスイッチの複雑な歴史と実用的な原則、その実用的なアプリケーション、およびさまざまなドメインにわたる幅広い影響を示す他の磁気センシング技術に対するその地位を解明することを目的としています。基本的なコンポーネントから技術革新への旅。

カタログ

図1：リードスイッチはどこにでもあります

リードスイッチの定義と歴史

1922年にペトログラード電気技術大学のバレンティンコバレンコフ教授によって提案されました。 リードスイッチ、繊細で堅牢なものの両方が、重要な革新を示しました。1936年、14年間の厳しい研究開発の後、ベル電話研究所のウォルターB.エルウッドがこの発明を改良し、今日私たちに馴染みのあるリードリレーフォームに形作りました。

リードスイッチの設計は、シンプルさと優雅さの研究です。ガラスシェル内には、強磁性の柔軟な金属接点が一対の宿泊施設があります。これらの接触は、通常、外部磁場がない場合に開かれ、そのようなフィールドが導入されたときに迅速に近く、電流の流れを許可します。興味深いことに、それらは磁場に応答して自動的に開くように設計し、制御の柔軟性を高めることもできます。このメカニズムは、機械的動作ではなく磁性に基づいているため、REEDスイッチは多様なアプリケーションで迅速かつ正確に応答することができます。

Reed Switchは、さまざまな用途を掘り下げており、最新の電子機器の配列に進出しました。電話スイッチングシステムでの最初の役割から、高度なセキュリティアラームシステム、洗練された医療機器、さらには家電製品の領域に拡大しました。そのコンパクトな設計は、高い信頼性と相まって、センサーやメーターデバイスなどの精度と迅速な応答を必要とするアプリケーションに特に適しています。同様に、その堅牢性は極端な環境で非常に貴重であり、深刻な温度で動作する機器に対応することが証明されています。

その美徳に加えて、リードスイッチのユニークなデザインはエネルギー効率を提供します。電力とは無関係に、その動作により、スタンバイモードでのエネルギー消費が最小限に抑えられます。さらに、その小さなサイズは、小型化された電子機器に最適であり、よりコンパクトで軽い電子製品の作成を促進します。

図2：リードスイッチ

リードスイッチの作業原則

リードスイッチには、独創的なデザインが表示されます。そのコアは、2つの強磁性ブレードでマークされ、わずかなギャップによってのみ分離されています。磁石が近くにいると、磁気引っ張りがブレードを引き付けます。彼らは閉じます。磁力によって決定されるこのアクションは、シームレス回路をもたらし、滑らかな電流の流れを確保します。このようなユニークなクロージングメカニズムは、リードスイッチの汎用性を提供し、多数の自動化および電子制御システムで不可欠になります。

図3：リードスイッチの仕組み

これらのスイッチ内で、接触材料は細心の注意を払って選択されます。目標は2つあります。最適なパフォーマンスと揺るぎない信頼性です。一般的な選択には、タングステンとロジウム、電気的導電率と腐食に対する耐性で有名な金属が含まれます。特定の特殊な設計では、水銀が優れた電気安定性に使用されています。不活性な窒素ガスで満たされたガラスの殻に閉じ込められたこれらの接触は、絶縁されています。それらは酸化と腐食に対して保護されており、また、スイッチの閉鎖瞬間に潜在的な火花から保護されます。

図4：連絡先材料

リードスイッチは、幅広いアプリケーションで顕著な汎用性を示しています。それらの設計適応性は、単純な回路制御から洗練されたセンサーシステムに至るまで、さまざまな用途に適しています。例として液体レベルの監視を受けます：ここで、リードスイッチは精度で液体レベルを検出するのに熟達している絶妙に敏感なセンサーとして機能します。さらに、それらのアプリケーションは、セキュリティおよびアラームシステム、自動化テクノロジー、精密測定機器、および自動車電子機器の複雑な世界に拡張されています。これらのスイッチのコンパクトなサイズと高い信頼性により、これらのさまざまなフィールドで好ましい選択となります。

図5：液体レベルの検出

エネルギー効率は、リードスイッチの人気にも重要な役割を果たしています。スタンバイモードでの電力消費はほとんど無視できるようになり、エネルギーに敏感なアプリケーションにとって特に魅力的です。高感度と迅速な応答と相まって、リードスイッチは、迅速なアクションを必要とするシステムで非常に貴重です。

リードスイッチの現実世界アプリケーション

リードスイッチは、その精度と信頼性で知られています。汎用性を示すいくつかの具体的な例を掘り下げましょう。

Reed Relay in Telecommunications：Reed Relayは非常に迅速に反応し、その高速スイッチング機能はユーザー間のよりスムーズな通信を意味し、通話中断の可能性を減らします。第二に、リードリレーの信頼性は非常に高く、これにより、特に高負荷条件下での電話システムの安定した動作が保証されます。最後に、このリレーは、長寿命とメンテナンスの低いコストも特徴としています。特に1970年代と1980年代には、Reed Relaysは、英国のTXEシリーズの電話交換で広く使用されていました。

図6：リードリレー

セキュリティのリードセンサー：セキュリティシステムでは、これらのセンサーは、ドアや窓の盗難防止アラームに不可欠です。違法な開口部？磁気リードセンサーはこれをキャッチし、磁場を変更し、アラームをトリガーします。このメカニズムは、住宅と商業の両方のセキュリティセットアップの定番です。

ポータブルデバイスのフリップトップデザイン：クラムシェル電話とラップトップは、リードスイッチを利用して、それらが開いているか閉じているかを識別します。ふたを閉じますか？リードスイッチは、デバイスをスリープモードにスマートに切り替え、バッテリー寿命を節約します。

産業自動化の近接センサー：Reedスイッチは、近接センサーとして機能し、産業を自動化する上で重要なコンポーネントです。たとえば、組み立てラインでは、コンポーネントが正確にあるべき場所であることを細心の注意を払って保証し、マシンの適切な機能を保護します。

セキュリティアラーム：煙探知器や一酸化炭素アラームなどのデバイスでは、Reedスイッチはリンチピンであり、危険が迫ったときにアラームをトリガーします。

気象と風速：リードスイッチは風速を測定します。Wind Vaneと連携して作業して、速度と方向の両方を正確に評価します。

液体レベルセンサー：洗濯機や水タンクなどの日常の機械では、リードスイッチが予防的な役割を果たします。たとえば、洗濯機では、水位を抑えて、オーバーフローの可能性を回避します。

家庭用デバイスの安全性：電源ツールとアプライアンスは、安全のためにリードスイッチを活用します。フードプロセッサを取ります - リードスイッチが蓋が正しく所定の位置にあることを確認したときにのみ開始します。これは、怪我を防ぐ設計選択です。

リードスイッチとホールエフェクトスイッチの比較

リードスイッチとホールエフェクトスイッチは、最新のテクノロジーアプリケーションにとって独自の機能と利点が分かれています。実際のシナリオでの役割を強調する特定の例を掘り下げましょう。

Power Systemsは、例外的な電気分離のためにリードスイッチをハーネスします。Reedが電流の流れを制御する高電圧回路を考慮してください。それらの低接触抵抗は、エネルギーの損失を最小限に抑え、効率を高めます。さらに、彼らはアークと火花と戦い、安全性を高めます。

自動車の領域では、特に小型化と低消費電力を支持するシステムでは、ホール効果センサーが輝いています。車の速度を追跡する車の皮膚防止ブレーキシステム（ABS）での役割を想像してください。それらのコンパクトなサイズとエネルギー効率は、ここでの資産です。

図7：カースキー防止ブレーキシステム

リードスイッチは、過酷な環境で繁栄します。オイルとガスの抽出を採用：ここでは、磁気リードスイッチがバルブのステータスを監視します。彼らは高圧、極端な温度、腐食性の状態に耐え、信頼性を例示しています。

スマートフォンやタブレットなどの家電は、ホール効果センサーを統合します。なぜ？それらの小さなサイズと低電力の要求。彼らは蓋の動きを検出し、画面を自動的にオフにすることでパワー保存を支援します。

洗濯機と冷蔵庫を考えている家庭用家電製品も、リードスイッチを利用しています。ドアを監視し、比類のない耐久性と一貫したパフォーマンスを提供します。

図8：ホールエフェクトセンサーは、導体を流れる電流を持っています。電流の方向に垂直な磁場は、電流の変化を引き起こします。電流の変化は、ホール効果をアクティブにします。

リードスイッチを分析した後、歴史的な進化からさまざまなアプリケーションまで、それらの固有の価値と汎用性を認識します。彼らは、従来の通信システムと現代的なスマートデバイスの両方で優れています。ホールエフェクトスイッチとの比較分析は、異なる設定にわたる適合性と強度を強調します。技術が進むにつれて、リードスイッチやその他の磁気センシング技術は進化する態勢が整っており、より効率的で信頼性の高い業界ソリューションを約束します。リードスイッチの旅は、単なる電子工学の物語ではありません。それは人間の創意工夫と工学の偉業の物語です。