איך עובד מתג מיקרו

A מתג מיקרוהוא רכיב מדויק שמשיג את ה- ON - שליטה על המעגלים באמצעות תזוזות פיזיות זעירות. לכן הוא נמצא בשימוש נרחב במכשירים אלקטרוניים כמרכיב ליבה לבקרת בטיחות, גילוי מיקום ומשוב סטטוס. במערכות בקרת אוטומציה תעשייתיות מודרניות, הוא נמצא בשימוש נרחב לחיבורים חשמליים והעברת אות בין רכיבים מכניים או אלקטרוניים שונים כדי להבטיח את הפעולה הרגילה של ציוד וביצועים יציבים ואמינים של מוצרים. כיסוי תרחישי היישומים הסטנדרטיים שלו:

• מכשירים אלקטרוניים צרכניים כוללים: כפתורי עכבר, מתגי מקלדת ומפתחות הצד של טלפון נייד.
• מבחינת ציוד תעשייתי, יש לנו חיישני מגבלת מדפסת ומנעולי דלתות בטיחות לקווי ייצור אוטומטיים.
• בתחום מכשירי חשמל ביתיים אנו מציעים את הפונקציות של פתיחה וסגירה של דלתות מקרר ומנעולי בטיחות עבור תנורי מיקרוגל.
• מכשירים אלקטרוניים לרכב כוללים: מכשירים המפעילים כריות אוויר ומודולי זיכרון עבור עמדות מושב.

החלקים השונים המהווים את המבנה הבסיסי
· לגבי מנגנון ההפעלה: הוא מתוכנן על סמך תרחיש היישום בפועל ויכול להיות כפתור, מנוף או רולר. תפקידו להמיר כוח חיצוני לתנועה מכנית פנימית. במהלך תהליך היישום ניתן להתאים את מיקום ומהירותו של המפעיל על ידי בקרת התקני קלט חיצוניים. לדוגמה, כפתורי העכבר מאמצים תכנון שבץ קצר-, ואילו מתגי הגבול של המדפסת משתמשים בסוג הגלגל כדי להסתגל לתנועה ליניארית.
· רכיבים אלסטיים: רכיבים אלה מורכבים בדרך כלל מקפיצים או חתיכות קפיץ מתכתיות, המספקות לחץ ראשוני למגעים ואחראים להחזיר אותם חזרה למקומם המקורי לאחר הסרת הכוח החיצוני. כאשר אזור המגע המכני גדל, האפקט האלסטי משופר. גודל כוח ההפעלה מושפע ישירות ממקדם קשיחות האביב.
מערכת המגע מורכבת מאנשי קשר פתוחים (NO) בדרך כלל ואנשי קשר סגורים בדרך כלל (NC), ופעולת מיתוג המעגלים מתבצעת באמצעות צלחות קפיץ מתכת. כדי לשפר את האמינות של המוצר, מוצרי סיום גבוהים- אימצו גישה כפולה - גישת עיצוב מקבילה ליצירת קשר.
· בנוגע למבנה הדיור והאיטום: דיור זה עשוי בעיקר מלהבה - פלסטיקה מעכבת (כגון PBT), ורמת האיטום שלו יכולה להגיע ל- IP67 כדי למנוע חדירה של אבק ונוזלים.
2. תכונות ליבה של חומרים
מבחינת חומרי מגע, סגסוגת כסף (AGSNO2) שולטת בשל המוליכות החשמלית המצוינת והתנגדות הקשת שלה, ואילו סגסוגת טונגסטן (W - Cu) משמשת בעיקר בסביבות טמפרטורה גבוהות {}}.
· בנוגע לבסיסי בידוד: תרמופלסטיקה (כגון PA66) מתאימים לתרחישים יישומים קונבנציונליים, ואילו בסיסי קרמיקה מיועדים למתג גבוה {}}} או גבוה - מיתוג תדרים להפחתת אובדן דיאלקטרי.

1. שלב ראשוני (כלומר, תקופת העמידה)
על ידי יישום לחץ לפני -, האלמנט האלסטי מבטיח כי אנשי הקשר נפרדים (אין איש קשר פתוח) או סגור (איש הקשר של NC יוצר), ובכך יוצר מצב מעגל יציב.
במערכת נעילת דלתות אבטחה, כאשר קשר ה- NC במצב סגור, המעגל מתנהל, ומאפשר למערכת לקבוע כי הדלת סגורה.
2. בשלב ההדק, כוחות חיצוניים יתערבו
מבחינת תכנון מסלול יתר, מנגנון ההפעלה צריך להתגבר על ההתנגדות של האלמנט האלסטי לאחר שהיה נתון לכוח. ברגע שהעקירה עולה על הנקודה הקריטית (כלומר, מסלול יתר), מערכת המגע תעשה מתג מיידי דרך מנגנון המנוף.
· צור קשר עם תופעת דיכוי קפיצה: כאשר המגעים סגורים, יהיו הפרדות קצרות מרובות (תופעת הקפצה). ניתן להשיג זאת על ידי שימוש במגעים מצופים זהב - כדי להפחית את התנגדות המגע או על ידי שימוש בשמן דעיכה כדי להפחית את הרטט המכני.
במהלך התהליך הדינאמי, מהכוח החיצוני ועד עקירה של מנגנון ההפעלה, ואז לעיוות של האלמנט האלסטי ומיתוג המגעים, ובסופו של דבר מוביל לשינוי מצב המעגל, זמן התגובה של התהליך כולו אינו עולה על 10ms.
3. במהלך תהליך האיפוס (הסרת כוחות חיצוניים)
המגע חוזר למיקומו המקורי באמצעות כוח השחזור של האלמנט האלסטי, ואפקט ההיסטריה מבטיח כי המגע לא יופעל בצורה לא נכונה אפילו בתנודות קלות. כאשר לחץ המגע על משטח המגע יגדל, הקפיץ יעוות לשמירה על ערך הלחץ הנדרש. לדוגמה, ההבדל בין כוח ההפעלה לכוח המשוחרר מוגבל בדרך כלל בטווח של 20% עד 30%.

לגבי אופי החשמל

• טווח מתח העבודה שצוין הוא 5-250V AC/DC, ואילו הטווח הנוכחי הוא 0.1A-16A.
• לגבי התנגדות לבידוד: כאשר ערכו גדול או שווה ל 100MΩ (העברת מבחן ה- DC 500 וולט), ביצועי המתח העמידה שלו צריכים להגיע פי שניים או יותר מהמתח המדורג.

 לגבי תכונות המכונות

• כוח הפעלה: יכולת ההפעלה של מתג מגע היא רק 50GF, ואילו זה של מתג כיתה תעשייתי- יכול להגיע ל 500GF.
• לגבי חיי השירות של מכונות: מגוון מחזור הבדיקות הסטנדרטי שלה הוא בין 100,000 פעמים עבור אלקטרוניקה צרכנית ועד 10 מיליון פעמים ליישומים תעשייתיים.
• תדירות הפעולה מוגבלת על ידי Arc - יכולת הכיבוי של אנשי הקשר, כל כך גבוהים - מתגי תדר צריכים להשתמש בשיטת השוקת המפוצצת המגנטית-.

היכולת להסתגל לסביבות שונות

• טווח טמפרטורות ישים: מוצרי כיתה תעשייתיים - תומכים בטווח טמפרטורה בין -40 מעלות ל +125 תואר, ואילו אלקטרוניקה לרכב צריכה לעבור בדיקות אופניים בטמפרטורה גבוהה ונמוכה מ -40 מעלות לתואר {}}}.
• רמת הגנה: IP67. ניתן לטבול את המוצר בעומק מים של מטר למשך 30 דקות מבלי לאבד את יעילותו.

לגבי תחום האלקטרוניקה הצרכנית

• · לגבי מיקרו-ויץ 'העכבר: הוא משתמש במגעים מצופים זהב {}} כדי להפחית את התנגדות המגע, וחיי השירות שלו יכולים לעלות על 5 מיליון פעמים, תוך הבטחה כי תחושת המפתח תישאר בטווח של 50-100GF.
• בבחירת הדגם, יש לתת עדיפות לאריזות הרכבה על פני SMD כדי להפחית את שטח האחסון של ה- PCB.

במסגרת השליטה התעשייתית

• לגבי פיצוץ - מתגי הוכחה: הם צריכים להשיג הסמכת ATEX או IECEX, והמרחק בין אנשי הקשר חייב להיות גדול או שווה ל -3 מ"מ כדי למנוע קשתות חשמליות להצית גזים דליקים.
• מבחינת תכנון מבני, מוצר זה משתמש בפלדת אל חלד כקליפה וסיליקון כחומר האיטום, המסוגל לעמוד בתדרי רטט הנעים בין 10 ל- 55 הרץ והתאוצה של 5G.

בענף האלקטרוניקה לרכב

• בעת ביצוע - טמפרטורה וטמפרטורה נמוכה {}}} בדיקות טמפרטורה, כדי להתנגד לקורוזיה גופרית, יש להוסיף שכבת ניקל לחומר המגע, ואילו סגסוגת נחושת Beryllium משמשת לאביב כדי לשפר את עמידות העייפות שלה.
• איור דוגמה: מתג ההדק של כרית האוויר צריך להשלים את פעולת מיתוג המעגלים בתוך 0.5ms

להתפתח בכיוון מיניאטוריזציה

• גודל ה- SMD MicroSwitch הצטמצם ל -3 מ"מ × 3 מ"מ × 1.5 מ"מ, מה שהופך אותו למתאים במיוחד לשימוש במכשירים לבישים.
• Ultra - קונספט עיצוב דק: מתגים גמישים בעובי של 0.3 מ"מ כבר הוחלו בזיהוי מסכים מתקפלים לצירים טלפוניים ניידים.

שדרג לכיוון המודיעין

• אמיתי - סטטוס ניטור זמן: ללבוש אנשי הקשר מתגלה דרך חיישן הפיזואלקטרי המשולב, ונתוני החיים הרלוונטיים פלטים דרך ממשק I2C.
• פונקציית העברה אלחוטית: באמצעות מודולי Bluetooth או NFC, ניתן להשיג דיווח אלחוטי על מצב מתג, המתאים במיוחד למערכות בית חכם.

השימוש בחומרים חדשים

• ציפוי ננו: שימוש בגרפן כציפוי יכול להפחית את התנגדות המגע של אנשי הקשר ל 5MΩ ומטה.
• לגבי סגסוגת זיכרון צורה: הקפיץ עשוי מסגסוגת NITI ויכול לשמור על כוח הפעלה יציב בטווח טמפרטורות של -10 מעלות ל +80.

מצב כישלון סטנדרטי
· תופעת חמצון מגע: בתנאים סביבתיים לחים, Ag2O נוצרת על פני המגעים הכספיים, מה שמוביל לעלייה בעמידות המגע. עם זאת, ניתן לתקן מצב זה על ידי ניקוי קולי.
· בנוגע לעייפות האביב: אם כוח ההפעלה יורד ביותר מ- 20% כתוצאה משימוש ממושך, מומלץ להחליף אותו ולבדוק אותו כל שנתיים.
לנקוט באמצעי תחזוקה מונעים
כדי לנקות את משטח המגע, מומלץ להשתמש באלכוהול - אלכוהול בחינם ולהימנע משימוש בממסים המכילים כלור ככל האפשר.
· חיזוי מחזור חיים: על ידי התבוננות במגמה המשתנה של כוח ההפעלה, ניתן להזהיר כישלונות אפשריים מראש מראש

מסקנה: סיכויים עתידיים של מיקרו -מיץ '
עם העלייה החדה במספר מכשירי האינטרנט של הדברים (IoT), מיקרו -מיקרו מתפתחים מרכיבים פונקציונליים יחידים לחיישנים חכמים. בשנים האחרונות נערכו פריצות דרך בתחומי יישום כמו חישה חכמה, שירותי בריאות חכמים ומעקב סביבתי, והחלה הייצור המסחרי הגדול {}}}. בעתיד, האינטגרציה עם טכנולוגיית MEMS צפויה להשיג תת- מילימטר - גילוי תזוזה ברמה, ואילו השימוש בחומרים מבוססי ביו {}} יסייע להפחתת פליטת פחמן ולקידום ייצור ירוק נוסף. בנוסף, מיקרו -מכסים יכולים לחוש את הסטטוס שלהם ולהנפיק הוראות בסביבות מורכבות, לספק ערבויות בטיחותיות רבות יותר לאנשים. בין אם בתחומים תעשייתיים מסורתיים או בתעשיות מתעוררות, מיקרו -תוויות ימשיכו לשמש "ישות מיניאטורית" כדי לבצע "משימות ליבה", והם יהיו "סיום עצבים" חיוני במערכות אלקטרוניות.