Как работает микроэлектрический переключатель

A Микро коммутаторявляется точным компонентом, который достигает on -. Следовательно, он широко используется в электронных устройствах в качестве компонента ядра для управления безопасностью, обнаружения положения и обратной связи состояния. В современных системах управления промышленной автоматизацией он широко используется для электрических соединений и передачи сигнала между различными механическими или электронными компонентами для обеспечения нормальной работы оборудования и стабильной и надежной производительности продуктов. Стандартные сценарии приложения обложка:

• Потребительские электронные устройства включают в себя: кнопки мыши, переключатели клавиатуры и боковые клавиши мобильного телефона.
• С точки зрения промышленного оборудования, у нас есть датчики ограничения принтера и дверные замки безопасности для автоматизированных производственных линий.
• В области бытовых приборов мы предлагаем функции открытия и закрытия дверей холодильника и блокировки безопасности для микроволновых печи.
• Автомобильные электронные устройства включают в себя: устройства, которые запускают подушки безопасности и модули памяти для положений сидений.

Различные части, которые составляют основную структуру
· Относительно эксплуатационного механизма: он разработан на основе фактического сценария применения и может быть кнопкой, рычагом или роликом. Его функция заключается в преобразовании внешней силы в внутреннее механическое движение. Во время процесса реализации положение и скорость привода могут быть скорректированы путем управления внешними входными устройствами. Например, кнопки мыши применяют короткую конструкцию хода -, в то время как ограниченные переключатели принтера используют тип ролика, чтобы адаптироваться к линейному движению.
· Эластичные компоненты: эти компоненты обычно состоит из пружин или металлических пружин, которые обеспечивают начальное давление на контакты и несут ответственность за то, что они возвращают их в исходное положение после удаления внешней силы. Когда площадь механического контакта увеличивается, эластичный эффект усиливается. На величину рабочей силы напрямую влияет коэффициент жесткости пружины.
Контактная система состоит из обычно открытых (нет) контактов и обычно закрытых (NC) контактов, а операция переключения цепи выполняется с помощью металлических пружинных пластин. Чтобы повысить надежность продукта, High - конечные продукты приняли двойной - подход параллельного проектирования.
· Относительно корпуса и герметичной конструкции: это корпус в основном изготовлен из пламени - замедляющих пластиков (например, PBT), а его уровень герметизации может достигать IP67, чтобы предотвратить вторжение пыли и жидкостей.
2. Основные свойства материалов
Что касается контактных материалов, сплав серебряного сплава (AGSNO2) доминирует из -за ее превосходной электрической проводимости и сопротивления дуги, в то время как сплав вольфрама (w - Cu) в основном используется в высоких температурных средах.
· Что касается изоляционных оснований: термопластики (такие как PA66) подходят для обычных сценариев применения, в то время как керамические основания предназначены для высокого - напряжения или высокого - переключения частоты, чтобы уменьшить диэлектрические потери.

1. Начальная стадия (т.е. период стояния)
Применяя давление Pre -, эластичный элемент гарантирует, что контакты либо отдельные (не открыт контакт), либо закрыть (контакт NC проводит), тем самым образуя стабильное состояние цепи.
В системе блокировки дверей безопасности, когда контакт NC находится в замкнутом состоянии, схема проводится, что позволяет системе определить, что дверь закрыта.
2. На стадии триггера внешние силы будут вмешиваться
С точки зрения конструкции перерыва, операционный механизм должен преодолеть сопротивление упругого элемента после того, как подвергается силу. Как только смещение превышает критическую точку (т. Е. Overtravel), контактная система сделает мгновенный переключатель через механизм рычага.
· Феномен подавления контакта: когда контакты будут закрыты, будет несколько кратких разделений (явление отскока). Это может быть достигнуто с использованием золота - наложенных контактов, чтобы уменьшить сопротивление контакта или с помощью демпфирующего масла для уменьшения механической вибрации.
Во время динамического процесса, от внешней силы до смещения рабочего механизма, затем до деформации упругого элемента и переключения контактов, что в конечном итоге приводит к изменению состояния цепи, время отклика всего процесса не превышает 10 мс.
3. во время процесса сброса (удаление внешних сил)
Контакт возвращается в свою первоначальную позицию через восстанавливающую силу эластичного элемента, и эффект гистерезиса гарантирует, что контакт не подвергается неправильно, даже при незначительных вибрациях. Когда контактное напряжение на контактной поверхности увеличивается, пружина будет деформироваться для поддержания необходимого значения давления. Например, разница между рабочей силой и высвобожденной силой обычно ограничена в диапазоне от 20% до 30%.

Что касается природы электричества

• Указанный диапазон рабочего напряжения составляет 5-250 В переменного тока/постоянный ток, а диапазон тока составляет 0,1A-16A.
• Что касается сопротивления изоляции: когда его значение больше или равно 100 МОм (проходя тест 500 В постоянного тока), его производительность противостояния напряжения должна достигать два или более номинального напряжения.

 Что касается свойств машин

• Операционная сила: рабочая емкость сенсорного переключателя составляет всего 50 гф, в то время как промышленная - коммутатор может достигать 500GF.
• Что касается срока службы машин: его стандартный диапазон испытательных циклов от 100 000 раз для потребительской электроники до 10 миллионов раз для промышленных применений.
• Частота операции ограничена ARC - возможность погашения контактов, поэтому High - частотные переключатели должны использовать метод магнитного выдуха -.

Способность адаптироваться к различным средам

• Применимый диапазон температур: промышленность - Степень поддерживает диапазон температуры от -40 градусов до +125 градусов, в то время как автомобильная электроника должна проходить высокие и низкие испытания на циклу с -40 градусов до +85 степень.
• Уровень защиты: IP67. Продукт может быть погружен в глубину воды в 1 метр на 30 минут, не теряя его эффективности.

Что касается области потребительской электроники

• · Относительно мышиной микрос трансмиссии: он использует золото - нанесенные контакты, чтобы уменьшить сопротивление контакта, и его срок службы может превышать 5 миллионов раз, обеспечивая, чтобы ощущение ключа оставалось в диапазоне 50-100GF.
• При выборе модели упаковка поверхностного монтажа SMD следует уделять приоритет, чтобы уменьшить пространство для хранения печатной платы.

В рамках промышленного контроля

• Относительно взрыва - Переключатели: им необходимо получить сертификацию ATEX или IECEX, а расстояние между контактами должно быть больше или равно 3 мм, чтобы предотвратить воспламеняющиеся легковоспламеняющиеся газы.
• С точки зрения конструктивного дизайна, этот продукт использует из нержавеющей стали в качестве оболочки и силикона в качестве герметизирующего материала, способного выдерживать частоты вибрации в диапазоне от 10 до 55 Гц и ускорения 5G.

В автомобильной электронике промышленности

• При проведении высоких температур- и низкой -, чтобы противостоять сульфидной коррозии, необходимо добавить слой никеля в контактный материал, в то время как медный сплав бериллы используется для пружины для повышения сопротивления усталости.
• Пример иллюстрация: Триггерный переключатель подушки безопасности должен завершить операцию переключения цепи в течение 0,5 мс.

Развиваться в направлении миниатюризации

• Размер SMD Microswitch был уменьшен до 3 мм × 3 мм × 1,5 мм, что делает его особенно подходящим для использования в носимых устройствах.
• Ultra - Концепция тонкой конструкции: Гибкие переключатели с толщиной 0,3 мм уже были применены при обнаружении складных экранов для петли для мобильных телефонов.

Обновление к интеллекту

• Real - Состояние мониторинга времени: износ контактов обнаруживается через интегрированный пьезоэлектрический датчик, а соответствующие данные срока службы выводят через интерфейс I2C.
• Функция беспроводной передачи: с помощью модулей Bluetooth или NFC может быть достигнута беспроводная отчетность о статусе коммутатора, что особенно подходит для систем интеллектуального дома.

Использование новых материалов

• Наноразмерное покрытие: использование графена в качестве покрытия может снизить сопротивление контакта контактов до 5 ммм или ниже.
• Что касается сплава памяти формы: пружина изготовлена ​​из сплава NITI и может поддерживать стабильную рабочую силу в температурном диапазоне -10 градусов до +80 степень.

Стандартный режим сбоя
· Феномен контакта с окислением: при влажных условиях окружающей среды AG2O образуется на поверхности контактов серебра, что приводит к увеличению контактной сопротивления. Однако эта ситуация может быть отремонтирована ультразвуковой уборкой.
· Относительно утомляемости весной: если операционная сила падает более чем на 20% из -за длительного использования, рекомендуется заменить ее и проверить ее каждые два года.
Принять меры профилактического обслуживания
Чтобы очистить контактную поверхность, рекомендуется использовать спирт - бесплатный спирт и избегать использования растворителей, содержащих хлор, как можно больше.
· Прогноз жизненного цикла: наблюдая за изменяющейся тенденцией операционной силы, возможные сбои могут быть предупреждены заранее

Заключение: будущие перспективы микропередний
Благодаря резкому увеличению количества устройств Интернета вещей (IoT), микроключатели развиваются от отдельных функциональных компонентов до интеллектуальных датчиков. В последние годы были сделаны прорывы в таких областях приложения, как интеллектуальное зондирование, интеллектуальное здравоохранение и мониторинг окружающей среды, и крупная - Коммерческое производство началось. В будущем, как ожидается, интеграция с технологией MEMS достигнет sub - миллиметрового - обнаружения уровня уровня, в то время как использование био - поможет сократить выбросы углерода и дальнейшее продвижение зеленого производства. Кроме того, Microswitchs могут ощущать свой собственный статус и издавать инструкции в сложных условиях, предоставляя больше гарантий безопасности для людей. Будь то в традиционных промышленных областях или в развивающихся отраслях, микросмуроды будут продолжать служить «миниатюрной сущностью» для выполнения «основных задач», и они будут незаменимыми «нервными окончаниями» в электронных системах.