रीड स्विच - वर्किंग, एप्लिकेशन सर्किट

इस पोस्ट में हम बड़े पैमाने पर रीड स्विच कार्यप्रणाली और सरल रीड स्विच सर्किट बनाने के बारे में सीखते हैं।

रीड स्विच क्या है

रीड स्विच जिसे रीड रिले भी कहा जाता है, एक कम वर्तमान चुंबकीय स्विच है जिसमें संपर्कों की एक छिपी हुई जोड़ी है जो इसके निकट चुंबकीय क्षेत्र की प्रतिक्रिया में बंद और खुला है। संपर्कों को एक ग्लास ट्यूब के अंदर छुपाया जाता है और इसके सिरों को बाहरी कनेक्शन के लिए ग्लास ट्यूब से बाहर निकाल दिया जाता है।

और लगभग एक अरब ऑपरेशन विनिर्देश के साथ, इन उपकरणों का कार्यात्मक जीवन भी बहुत प्रभावशाली दिखता है।

इसके अलावा, रीड स्विच सस्ते होते हैं और इसलिए सभी प्रकार के इलेक्ट्रिकल, इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाते हैं।

जब रीड स्विच का आविष्कार किया गया था

रीड स्विच का आविष्कार वर्ष 1945 में हुआ था डॉ। डब्ल्यू.बी. एलवुड , जबकि संयुक्त राज्य अमेरिका में पश्चिमी इलेक्ट्रिक कॉर्पोरेशन में कार्यरत हैं। आविष्कार उस समय की तुलना में बहुत उन्नत प्रतीत होता है जब इसका आविष्कार किया गया था।

इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरों द्वारा इसके अपार अनुप्रयोग लाभ पर किसी का ध्यान नहीं गया, जब तक कि हाल के समय में रीड स्विच कई महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक और विद्युत कार्यान्वयन का हिस्सा बन रहे हैं।

रीड स्विच कैसे काम करते हैं

मौलिक रूप से, एक रीड स्विच एक मैग्नेटो-मैकेनिकल रिले है। अधिक सटीक होने के लिए एक ईख स्विच काम कर रहा है जब एक चुंबकीय बल इसके पास लाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप आवश्यक यांत्रिक स्विचिंग क्रिया होती है।

जैसा कि उपरोक्त आंकड़े में दिखाया गया है एक मानक ईख रिले स्विच देखा जा सकता है। यह चपटा फेरोमैग्नेटिक स्ट्रिप्स (रीड्स) की एक जोड़ी से बना होता है, जो एक छोटे से ग्लास ट्यूब में सीमांकित रूप से सील होता है।

रीड को कांच की नली के दोनों सिरों पर इस तरह मजबूती से जकड़ा जाता है कि केंद्र में लगभग 0.1 मिमी के पृथक्करण से उनके मुक्त सिरे थोड़े से ओवरलैप हो जाते हैं।

सीलिंग प्रक्रिया के दौरान ट्यूब के अंदर की हवा को बाहर पंप किया जाता है और इसे सूखे नाइट्रोजन से बदल दिया जाता है। यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि संपर्क एक निष्क्रिय वातावरण में काम करते हैं जो संपर्कों को जंग से मुक्त रखने, वायु प्रतिरोध को खत्म करने और इसे लंबे समय तक चलने में मदद करता है।

यह काम किस प्रकार करता है

रीड स्विच के मूल कार्य को निम्न स्पष्टीकरण से समझा जा सकता है

जब एक चुंबकीय क्षेत्र को ईख स्विच के पास या तो स्थाई चुंबक से या किसी इलेक्ट्रोमैग्नेट से पेश किया जाता है, तो फेरोमैग्नेटिक होने वाले रीड्स चुंबकीय स्रोत के एक हिस्से में बदल जाते हैं। यह विपरीत चुंबकीय ध्रुवता प्राप्त करने के लिए नरकट के सिरों का कारण बनता है।

यदि चुंबकीय प्रवाह पर्याप्त रूप से मजबूत है, तो एक-दूसरे की ओर एक हद तक रीड्स को आकर्षित करें जो उनकी क्लैम्पिंग कठोरता को खत्म करता है, और उनके दो छोर ग्लास ट्यूब के केंद्र में एक विद्युत संपर्क स्थापित करते हैं।

जब चुंबकीय क्षेत्र को हटा दिया जाता है, तो रीड अपनी धारण शक्ति खो देता है और स्ट्रिप्स वसंत वापस अपनी मूल स्थिति में आ जाता है।

रीड स्विच हिस्टैरिसीस

जैसा कि हम जानते हैं कि हिस्टैरिसीस एक ऐसी घटना है जिसमें सिस्टम किसी विशेष निश्चित बिंदु पर सक्रिय और निष्क्रिय होने में असमर्थ है।

एक उदाहरण के रूप में, 12 वी के लिए विद्युत रिले सक्रियण बिंदु 11 V हो सकता है, लेकिन इसका निष्क्रियकरण बिंदु 8.5 V के आसपास कहीं हो सकता है, इस बार सक्रियण और निष्क्रियता बिंदुओं के बीच अंतराल हिस्टैरिसीस के रूप में जाना जाता है।

इसी तरह, एक रीड स्विच के लिए, इसके रीड्स को निष्क्रिय करने के लिए चुंबक को उस बिंदु से बहुत दूर ले जाने की आवश्यकता हो सकती है जिस स्थान पर यह शुरू में सक्रिय था।

निम्नलिखित छवि स्पष्ट रूप से स्थिति की व्याख्या करती है

आमतौर पर, एक रीड स्विच बंद हो जाएगा जब चुंबक को उससे 1 इंच की दूरी पर लाया जाता है, लेकिन चुंबकीय हिस्टैरिसीस के कारण संपर्कों को अपने मूल रूप में खोलने के लिए चुंबक को लगभग 3 इंच दूर ले जाने की आवश्यकता हो सकती है।

रीड स्विच में सुधार हिस्टैरिसीस प्रभाव

उपरोक्त हिस्टैरिसीस समस्या को रीस स्विच के विपरीत किनारे पर उल्टे एन / एस डंडे के साथ एक अन्य चुंबक को पेश करके एक गीट हद तक कम किया जा सकता है, नीचे दिखाया गया है:

सुनिश्चित करें कि बाईं ओर निर्धारित चुंबक रीड स्विच की सीमा के भीतर नहीं है, बल्कि कुछ दूरी पर है, अन्यथा रीड बंद रहेगा और केवल तब खुलेगा जब दायाँ चुंबक चुंबक रीड के बहुत करीब लाया जाएगा।

इसलिए, निश्चित चुंबक की दूरी को कुछ परीक्षण और त्रुटि के साथ प्रयोग किया जाना चाहिए जब तक कि सही अंतर प्राप्त न हो जाए, और रीड चुंबक घूमने से निश्चित बिंदु पर तेजी से सक्रिय हो जाता है।

'नॉर्मली-क्लोज्ड' टाइप रीड स्विच बनाना

उपरोक्त चर्चाओं से हम जानते हैं कि आम तौर पर ईख स्विच के संपर्क 'सामान्य रूप से खुले' प्रकार के होते हैं।

यदि कोई चुंबक डिवाइस बॉडी के करीब रखा जाता है तो रीड्स बंद हो जाते हैं। लेकिन, ऐसे कुछ अनुप्रयोग हो सकते हैं जिनमें रीड को 'सामान्य रूप से बंद' या स्विच ऑन होना आवश्यक हो, और चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में स्विच ऑफ हो।

यह आसानी से या तो नीचे दिखाए गए अनुसार एक पूरक के साथ डिवाइस को बायपास करके प्राप्त किया जा सकता है, या नीचे दिए गए दूसरे आरेख में संकेत के रूप में 3 टर्मिनल एसपीडीटी प्रकार का ईख स्विच का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।

अधिकांश प्रणालियों में, जिसमें एक रीड स्विच को एक स्थायी चुंबक के माध्यम से संचालित किया जाता है, चुंबक को एक गतिशील तत्व पर स्थापित किया जाता है, और रीड को एक निश्चित या स्थिर प्लेटफॉर्म पर स्थापित किया जाता है।

हालाँकि, आपको कई प्रोग्राम मिल सकते हैं जहाँ चुंबक और रीड दोनों को एक निश्चित प्लेटफ़ॉर्म पर तैनात किया जाना है। इस तरह के मामलों में ईख के चालू / बंद संचालन को बाहरी क्षेत्र में फेरिंग एजेंट की मदद से चुंबकीय क्षेत्र को विकृत करके प्राप्त किया जाता है, जैसा कि निम्नलिखित पैराग्राफ में बताया गया है।

फिक्स्ड रीड / चुंबक ऑपरेशन को लागू करना

इस सेट अप में चुंबक और ईख को काफी पास से रखा जाता है, जिससे रीड के संपर्क सामान्य रूप से बंद स्थिति में होते हैं, और रीड और चुंबक के बीच बाहरी विकृत फेरस एजेंट के चलते ही यह खुल जाता है।

दूसरी ओर, विपरीत परिणाम प्राप्त करने के लिए एक ही अवधारणा लागू की जा सकती है। यहाँ, चुंबक को एक ऐसी स्थिति में समायोजित किया जाता है जो सामान्य रूप से खुली स्थिति में रीड को रखने के लिए पर्याप्त है।

जैसे ही बाहरी लौह एजेंट को ईख और चुंबक के बीच ले जाया जाता है, चुंबकीय बल फेर एजेंट से बढ़ जाता है और प्रबलित हो जाता है जो कि रीड के स्विच में तुरंत आ जाता है और इसे सक्रिय कर देता है।

एक रीड स्विच के संचालन की योजना

निम्नलिखित आकृति एक रीड स्विच के लिए ऑपरेशन के विभिन्न रैखिक विमानों को दिखाती है। यदि हम किसी भी एक, बी, बी और सी-सी विमानों में से चुंबक को स्थानांतरित करते हैं, तो रीड को सामान्य रूप से संचालित करने की अनुमति देगा। हालांकि, यदि ऑपरेशन का मोड बी-बी विमान के पार है, तो चुंबक का चयन करना बहुत महत्वपूर्ण हो सकता है।

इसके अतिरिक्त, आप चुंबक के क्षेत्र पैटर्न वक्र से नकारात्मक चोटियों के कारण स्फूर्त या गलत रीड ट्रिगर पा सकते हैं।

उन स्थितियों में जहां नकारात्मक चोटियां अधिक होती हैं, रीड कई बार चालू / बंद हो सकते हैं क्योंकि चुंबक रीड की अंतिम लंबाई तक अंत में चलता रहता है।

एक घूर्णी आंदोलन के माध्यम से ईख की सक्रियता भी सफलतापूर्वक लागू की जा सकती है।

इसे प्राप्त करने के लिए, आप नीचे दिखाए गए कई सेट अप में से एक का उपयोग कर सकते हैं:

अंजीर ए

अंजीर बी

अंजीर सी

रीड स्विच स्थापित करने के लिए घूर्णी गति का उपयोग करना भी संभव है। आकृति ए और बी में, रीड स्विच एक निश्चित स्थिति में स्थापित किए जाते हैं, जबकि मैग्नेट को घूर्णन डिस्क के साथ जोड़ा जाता है जो मैग्नेट को प्रत्येक घुमाव पर रीड स्विच से अतीत में ले जाने का कारण बनता है, रीड को इसी तरह से चालू / बंद करता है।

चित्र C में, चुंबक और ईख स्विच दोनों स्टेशनरी हैं, जबकि एक विशेष रूप से नक्काशीदार चुंबकीय ढाल वाला कैमरा उनके बीच में घुमाया जाता है, ताकि कैम प्रत्येक घुमाव पर चुंबकीय क्षेत्र को बारी-बारी से काटे जिससे रीड उसी क्रम में खुले और बंद हो।

रोटरी गति का उपयोग एक रीड स्विच को सक्रिय करने के लिए भी किया जा सकता है, ए और बी में स्विच स्थिर होते हैं और मैग्नेट घूमते हैं। उदाहरणों में C और D दोनों स्विच और मैग्नेट स्थिर होते हैं और जब भी मैग्नेटिक शील्ड का कटआउट हिस्सा चुंबक और स्विच के बीच होता है तो स्विच संचालित होता है।

स्विचिंग दरों को एक सेकंड में अच्छी तरह से 2000 प्रति मिनट से अधिक घूर्णन डिस्क की गति को बदलकर समायोजित किया जा सकता है।

रीड स्विच का संचालन जीवन

रीड स्विच को अत्यधिक उच्च कार्यशील जीवन काल के लिए डिज़ाइन किया गया है जो 100 मिलियन से 1000 मिलियन ओपन / क्लोज ऑपरेशंस तक हो सकता है।

हालाँकि, यह केवल तब तक सही हो सकता है जब तक कि वर्तमान कम है, अगर रीड संपर्कों के माध्यम से वर्तमान को अधिकतम रेटेड मूल्य से अधिक हो जाता है, तो वही रीड कुछ संचालन में विफल हो सकता है।

आमतौर पर, रीड स्विच को डिवाइस के आकार के आधार पर 100 mA से 3 Amps की सीमा के भीतर करंट के साथ काम करने के लिए रेट किया जाता है।

अधिकतम सहनीय मूल्य विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक भार के लिए निर्दिष्ट किया गया है। यदि लोड कैपेसिटिव या इंडक्टिव है, तो उस स्थिति में रीड स्विच के संपर्कों को या तो पर्याप्त रूप से बंद किया जाना चाहिए या उपयुक्त स्नबर संरक्षण और ईएमएफ सुरक्षा को रीड टर्मिनलों में लागू किया जाना चाहिए, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

प्रेरक स्पाइक्स के खिलाफ सुरक्षा जोड़ना

उपर्युक्त चार सरल तरीकों में से कोई भी एक ई जो प्रेरक या कैपेसिटिव करंट स्पाइक्स से रीड स्विच में सुरक्षा को सक्षम करने के लिए नियोजित है।

एक डीसी लोड के साथ एक रिले कॉइल जैसे एक आगमनात्मक भार के लिए, रिले कॉइल की तुलना में 8 गुना अधिक पर एक साधारण रोकनेवाला शंट केवल रिले कॉयल वापस EMFs से ईख रिले सुरक्षित रखने के लिए पर्याप्त होगा, जैसा कि दिखाया गया है ए।

हालांकि यह रीड में निष्क्रिय प्रवाह को थोड़ा बढ़ा सकता है लेकिन फिर भी रीड को नुकसान नहीं पहुंचाएगा।

एक समान प्रकार की सुरक्षा को सक्षम करने के लिए एक संधारित्र के साथ ersistor को भी बदला जा सकता है, जैसा कि आकृति बी में दिखाया गया है।

आमतौर पर, एक संधारित्र संधारित्र संरक्षण नेटवर्क आंकड़ा सी में संकेत के रूप में लागू किया जाता है, अगर आपूर्ति एक एसी है। रोकनेवाला 150 ओम 1/4 वाट हो सकता है, और संधारित्र 0.1 यूएफ और 1 यूएफ के बीच कुछ भी हो सकता है।

यह विधि सबसे प्रभावी साबित हुई है, और एक लाख से अधिक परिचालनों के लिए मोटर स्टार्टर स्विचिंग से रीड को सुरक्षित रखने में सफल रही है।

R और C का मान निम्न सूत्र के माध्यम से निर्धारित किया जा सकता है

C = I ^ 2/10 uF, और R = E / 10I (1 + 50 / E)

जहां E बंद सर्किट करंट है और E नेटवर्क का ओपन सर्किट वोल्टेज है।

आकृति C में हम ईख के पार जुड़ा हुआ एक डायोड देख सकते हैं। यह सुरक्षा डीसी सर्किट में आगमनात्मक भार के साथ अच्छी तरह से काम करता है, हालांकि डायोड की ध्रुवीयता को सही ढंग से लागू किया जाना चाहिए।

हाई करंट रीड स्विथिंग

जिन अनुप्रयोगों में रीड स्विच का उपयोग करते हुए भारी वर्तमान स्विचिंग की आवश्यकता होती है, भारी वर्तमान लोड को स्विच करने के लिए एक ट्राइक सर्किट नियोजित किया जाता है और रीड के गेट स्विच को नियंत्रित करने के लिए एक रीड स्विच का उपयोग किया जाता है जैसा कि नीचे दिखाया गया है

गेट करंट लोड करंट की तुलना में काफी कम होता है, रीड स्विच कुशलतापूर्वक काम करेगा और ट्राइक को हाई वेस लोड पर स्विच करने की अनुमति देगा। यहां तक ​​कि मिनट रीड स्विच को यहां लागू किया जा सकता है, और बिना मुद्दों के काम करेगा।

वैकल्पिक 0.1 यूएफ और 100 ओम आरसी एक स्नबर नेटवर्क है जो उच्च वर्तमान आगमनात्मक स्पाइक के खिलाफ त्रिकोणीय की रक्षा के लिए है, अगर लोड एक प्रेरक भार है।

रीड स्विच के लाभ

रीड स्विच का एक बड़ा लाभ धाराओं और वोल्टेज के कम परिमाण को बदलते समय बहुत कुशलता से काम करने की क्षमता है। जब एक नियमित स्विच का उपयोग किया जाता है तो यह एक महत्वपूर्ण समस्या हो सकती है। इसका कारण सामान्य रूप से मानक स्विच संपर्कों के साथ जुड़े प्रतिरोधक सतह परत को खत्म करने के लिए पर्याप्त वर्तमान की कमी है।

इसके विपरीत, इसकी सोना चढ़ाया हुआ संपर्क सतहों और अक्रिय वातावरण के परिणामस्वरूप एक रीड स्विच बिना किसी समस्या के एक अरब से अधिक परिचालन के लिए सफलतापूर्वक काम करता है।

एक प्रतिष्ठित यूएसए कंपनी की प्रयोगशाला में व्यावहारिक परीक्षणों में से, 500 माइक्रो-वोल्ट और 100 माइक्रोएम्प्स, डीसी के साथ काम करने वाले लोड के माध्यम से प्रति सेकंड 120 ऑन / ऑफ अनुक्रमों के साथ चार रीड स्विच संचालित किए गए थे।

परीक्षण में प्रत्येक नरकट 5 ओम से परे एक स्विच किए गए प्रतिरोध को दिखाने वाले एक भी अवसर के साथ लगातार 50 मिलियन क्लोजर पूरा नहीं कर सका।

रीड स्विच विफलताओं

हालांकि अत्यधिक कुशल, ईख स्विच विफल हो सकता है अगर उच्चतर मौजूदा इनपुट के तहत संचालित होने की प्रवृत्ति दिखाई दे। उच्च धारा के संपर्क के नष्ट होने का कारण बनता है जो आमतौर पर नियमित स्विच में भी देखा जाता है।

इस क्षरण का परिणाम छोटे कणों में होता है, जो संपर्कों के अंतराल के पास इकट्ठा होने के लिए चुंबकीय होते हैं और किसी भी तरह अंतर के बीच एक पुल बनाते हैं। इस अंतर के कम होने से शॉर्ट सर्किट होता है और लगता है कि स्थायी रूप से चालू हो जाएगा।

तो वास्तव में यह संपर्कों के पिघलने के कारण नहीं है, बल्कि मिट गए कणों के संग्रह के कारण शॉर्टिंग है, जो रीड के संपर्कों को ऐसा लगता है जैसे वे पिघल गए हैं और जुड़े हुए हैं।

एक मानक यूनिवर्सल रीड स्विच के लिए विनिर्देशों

• अधिकतम वोल्टेज = 150 वी
• अधिकतम वर्तमान = 2 एम्पियर
• अधिकतम शक्ति = 25 वाट
• मैक्स। प्रारंभिक प्रतिरोध = 50 मिली
• मैक्स। अंत-जीवन प्रतिरोध = 2 ओम
• पीक ब्रेकडाउन वोल्टेज = 500 वी
• समापन दर = 400 हर्ट्ज
• इन्सुलेशन प्रतिरोध = 5000 मिलियोमीटर
• तापमान रेंज = -55 डिग्री सेल्सियस से +150 डिग्री सेल्सियस
• संपर्क समाई = 1.5 pF
• कंपन = 10G 10-55Hz पर
• शॉक = 15G मिनी म्यू मी
• रेटेड लोड पर जीवन = 5 x 10 ^ 6 संचालन
• शून्य भार पर जीवन = 500 x 10 ^ 6 संचालन

अनुप्रयोग क्षेत्र

1. हाइड्रोलिक ब्रेक द्रव स्तर सूचक, जहां व्यवहार्यता मौलिक रूप से सीधेपन और उपयोग में आसानी पर निर्भर करती है।
2. निकटता की गिनती एक पूर्व निर्धारित बिंदु भर में लौह वस्तुओं के पारित होने की रिकॉर्डिंग के लिए एक अविश्वसनीय रूप से सरल दृष्टिकोण प्रदान करना।
3. सुरक्षा इंटरलॉकिंग स्विचिंग , असाधारण रूप से यंत्रीकृत डिजाइनों के लिए असाधारण स्थिरता और अनुप्रयोगों का आसानी से उपयोग करना। यहां, एम्बेडेड रीड स्विच का उपयोग एक सतर्क दीपक को प्रकाश देने के लिए एक सर्किट को जोड़ने या ऑपरेशन के अगले चरणों को संकेत देने के लिए किया जाता है।
4. ज्वलनशील वातावरण में सील बंद , धूल से भरे वायुमंडल में भी दहन की संभावनाएं हैं, जहां मानक खुले स्विचों पर भरोसा करना मुश्किल हो सकता है और विशेष रूप से ठंडे मौसम में जहां नियमित स्विच बस फ्रीज हो सकते हैं।
5. रेडियोधर्मी परिवेश में , जहां चुंबकीय कार्य परिरक्षण की विश्वसनीयता को बनाए रखने में मदद करता है।

इस वेबसाइट में प्रकाशित कुछ अन्य अनुप्रयोग सर्किट

द्रव स्तर मापक : रीड स्विच का उपयोग प्रभावी जंग मुक्त फ्लोट स्विच जल स्तर नियंत्रकों के लिए किया जा सकता है। चूंकि रीड स्विच सील होते हैं, पानी के संपर्क से बचा जाता है और सिस्टम बिना किसी समस्या के असीम रूप से काम करता है।

रोगी ड्रिप अलार्म : यह सर्किट एक अलार्म को सक्रिय करने के लिए एक रीड स्विच का उपयोग करता है जब एक मरीज से जुड़ा ड्रिप पैकेज खाली हो जाता है। अलार्म नर्स को तुरंत स्थिति जानने और खाली ड्रिप को एक नए पैकेज के साथ बदलने में सक्षम बनाता है।

मैग्नेटिक डोर अलार्म : इस अनुप्रयोग में, एक रीड स्विच एक आसन्न चुंबक को किसी दरवाजे के खुलने या बंद होने पर ले जाने पर सक्रिय या निष्क्रिय कर देता है। अलार्म दरवाजे के संचालन के बारे में उपयोगकर्ता को सचेत करता है।

ट्रांसफार्मर घुमावदार काउंटर : यहां, रीड स्विच एक घूर्णन वाइन्डर व्हील पर संलग्न चुंबक द्वारा संचालित होता है, जो काउंटर को रीड सक्रियण से प्रत्येक घुमावदार घुमाव के लिए एक घड़ी संकेत प्राप्त करने की अनुमति देता है।

गेट ओपन / क्लोज कंट्रोलर : रीड स्विच भी ठोस राज्य सीमा स्विच के रूप में महान काम करते हैं। इस गेट कंट्रोलर सर्किट में, रीड स्विच मोटर को बंद करके गेट खोलने या बंद करने को सीमित करता है जब भी गेट अपनी अधिकतम स्लाइडिंग सीमा तक पहुंचता है।