Reed-anturi

Reed-anturi - laite, joka muuttaa kontaktin tila riippuen läsnä tai poissa magneettikentän.

tarina

Wikipedia toteaa, että ruoko anturi keksittiin vuonna 1936 Walter Ellwood, joka työskenteli Bell Labs. Nämä tiedot on huolellisesti tarkastettu ja todettu olevan virheellinen. Ensimmäinen patentit arkistoi Ellwood - ei ole, että kuvassa Wikipediasta - on päivätty 29 maaliskuu 1938. On bugi, joka herättää luottamusta, että Holmskoy konferenssi 2013 lukea kertomuksen kielireleitä, jossa viitataan mainitun patentin vuonna 1938.

Holmskaya konferenssi - tapahtuma järjestetään vuodesta 1953 lähtien muodossa keskustelun etenemisestä saavutuksia sähköalalla. Vuonna 1968 hänet nimitettiin vähän tunnettu fyysikko Ragnar Holm, 50 vuotta elämästään tutkimiseen liittyviä kysymyksiä teemaan. Vuodesta 1985 se on virallisesti tuettu IEEE ry lainsäätäjänä useimmilla aloilla tekniikan.

Niin, vuonna 2013, ilmeisesti käsitellään edistysaskeleet kielireleitä (ks. alla), ja kirjoittajat (Stephen päivä ja Todd Christensonille) huolellisesti huomannut, että ensimmäinen «kielikytkinpakkauksen» ilmestyi "70 vuotta sitten." Yksinkertaisella vähentämisellä saadaan 43. vuosi. Enemmän kuin 14 heinäkuu 1942 - julkaisupäivä patentin numero US2289830 A - mieluummin kuin hypoteettinen, ja se ei ole selvää, mistä syntyi vuonna 1936. Perustuvat käytettävissä oleviin tietoihin käsillä, toteamme, että syntymäaika antureiden on sallittua pohtia 1938 vuoteen patenttihakemuksen. Lisäksi se mahdollisti olemassaolon päiväkirjat ja kirjaa, selittää mitä tapahtui Bell Labs, mutta niiden todellinen sijainti ei mitään näytettävää.

Sisällöstä patentin

Esitetään Wikipediasta, otettu US-patentista 2264746 ja kirjailija nimeltään sähkömagneettinen kytkin. Julkaisu tapahtui päivänä joulukuuta 2, 1942 julkaisun jälkeen edellä mainitun US2289830 A. Kuva nähdään suljettu läpinäkyvä lasi pulloon, joka estää saastumisen anturin koskettimien ja niiden hapettumista. Työskentely katsotaan osaksi ferromagneettisen nauhan, jotka ovat vuorovaikutuksessa ulkopuolisen kentän (kuvassa - Pos. 3 ja 6).

Dielektrinen välike tarvitaan luotettava erilaistumisen ryhmien yhteyksiä. Johtimet ulkopuolelle ulottuvat lamppu, yleensä tehty kuparista tai messingistä. Jälkeen kosketukseen anturin magneettikentän rauta levyt ovat vetävät toisiaan puoleensa asentoa muuttamalla koskettimien. On osoitettu, että ilman ulkopuolista vaikutusta virta tulee päätelaitteen 4, läsnä ollessa - viidennen. Näin voit vaihtaa piiri oikein.

Itse asiassa US-patentti 2264746, joka on jätetty rele. Se voi vaihtaa virtapiiriin, ilmeisistä syistä, mutta toimii välituotteena. Voitava valvoa muita, tehokkaampia laitteita. Mitä tulee patentin US2289830 A jätetty aikaisemmin, jossa puhumme anturi. Ei vaikea arvata, että Ellwood kirjoitti paperille toimistossa myöhemmin keksi uuden laitteen, ja lähetetään tarkistettavaksi seurasi. Tekstit ja julkaistu toisilleen: Ellwood edelleen mainittu, jos läpäissyt ensimmäisen patentti, ei ole mitään syytä hylkää toisen. Jossa se on ottanut huomioon komission.

Ruutukaappauksesta se osoittaa, että kirjoittaja ehdotti useita ideoita tuoda kontaktivaikutukselle. Ensinnäkin voimakas magneettikenttä tuotetaan kelan kierretty pulloon. Toinen versio - selkäranka käytetään kelan muodossa, laittaa pulloon. Kolmas esimerkki viittaa siihen, että ulomman kotelon muodossa sulake insertin avulla rakentamisen tahansa jo olemassa solenoidi. Lopuksi, neljännessä suoritusmuodossa toimii kattamaan kuparikosketuspinnat vuorovaikutuksessa kenttä induktiovirtojen kultaa sputteroimalla.

Tästä on selvää, että tekijä on pitkään kokeillut ehdotetun laitteen tai ajatella niitä. Perustuen tähän lähtökohtaan, oletamme, että ruoko anturi on todella suunniteltu jo 1936. Tarjoaa tekijöiden ja muiden vaihtoehtojen, kuten platinan läiskiä kontaktipinta. Menemme yli patentin tekstistä:

• Tavoitteena työssä on luoda halpa ja kestävä kytkimet korvata nykyiset laitteet ja lisäävät luotettavuutta.
• Uusi laite on kytketty kooltaan paljon pienempiä kuin esiaste, jossa on vähintään liikkuvia osia.
• Koska ilma (helium, argon, jne) saattaa suorittaa sisällä yhteystietoja halpaa rautaa, pelkäämättä esiintymistä ruostetta.

toimintaperiaate

Toimintaperiaate anturin Reed abstraktisti, esimerkiksi, laite on esitetty patentissa. Kun kelan kierroksille ympäri suljetussa kolvissa ja kulkee virta viiran läpi, magneettikenttä, jonka linjat suuntautuvat sensoriakselia (kolvin sisällä). kentän voimakkuus paranee ferromagneettien, kertomalla osaksi kymmeniä tuhansia kertoja. Orientaatio linjat on sama. Näin ollen lopussa ensimmäisen rauta kosketus tapahtuu etelänavan, toinen pohjoiseen. Ne tuntevat vetoa ja antavat toisilleen, kunnes ei ole ulkoista kenttään.

Jäännösmagnetoituma ei riitä pitämään järjestelmän suljettuna. Kontaktit hajottamaan heidän entisissä tehtävissään. Järjestelmät, joissa kultaus voi toimia johtuen aiheuttamat virtaukset, mutta magneettikentän voimakkuus oletetaan olevan suuri. Hyväksyttävä kutsutaan Reed anturit metalliset kosketuspinnat herkempiä.

Edut ja haitat, käyttö

Huolimatta sen näennäinen yksinkertaisuus, Reed anturi säätää merkittävästi virtaukset vaatimaton mitat, lisäksi, on hyvin kestävä ja kestää mekaanista rasitusta. Haitat sisältävät monimutkaisuus ja korkeat tuotantokustannukset tuotteita. Alkuun mennessä luvulle kävi ilmi, että edelleen kehittämistä tekniikka on ongelmallinen, koska kehitys lineaariset mitat raja (pituus 5 mm). Vuodesta 1940 lähtien, koko Reed anturin laski noin 30 kertaa.

5 mm ovat liian suuria käyttää tuotetta matkapuhelimet, endoskooppeja, korva-puhelimet ja muut mobiililaitteissa. Yksittäisten myyjien ansioita Reed-anturit ovat nolla energiankulutus. Tavallaan tämä on totta, että laite on täysin passiivinen.

miljoonia Reed anturit tuotetaan vuosittain automaattisia testausjärjestelmille, moottorit, geologiset etsintä laitteet, lääketiede, laitteet, levyt. Ne palvelevat määrittää laitteen orientaatio avaruudessa, tallennus magneettikentät kykenevät roolistaan ​​kompassia.

Moderni Reed-anturit

Kehittäminen pelimerkkejä johti ruo'on anturit ja tasomainen microstrip tekniikkaa. Teknisen prosessin kulkee järjestelmään:

1. Kiinteä kosketin on talletettu piisubstraatille.
2. Liikkuva kosketin on lovi vähentää elastiset ominaisuudet, jotka on valmistettu ferromagneettisesta materiaalista ja fuusioitiin levykontaktin.
3. Rako on niin pieni, että toiminta on varmistettu vähintään magneettikentän voimakkuuden.

valmistus ominaisuudet

On esitetty kuviossa kuuluu tasomainen rakenne MEMS - Mikro-elektro-mekaanisia järjestelmiä (MicroElectroMechanical System). Haittoja ovat kuitenkin herkkyys anturin substraatin paksuus, parametrin muutokset silikonin väliin levyjen, mikä epävakaa tulos. Elastiset ominaisuudet levyn riippuu kuution sen paksuus, pienintäkään virhe johtaa samanlaisiin tuloksiin. Lopuksi lämpötila stressi materiaalin valmistuksen aikana johtaa epätasaiseen muutos mitat, mikä aiheuttaa taivuttamalla levyn ylös tai alas, edelleen käyttöön satunnaisuutta Tuloksena tulos.

Prosessi tunnustettu HARM - tuottaa mikrokomponenttien korkea tiheys. Tämän seurauksena laite on käytettävissä upeita kytkentäkapasiteetin - kuorma satoja milliwattia. Esimerkiksi tuote on vailla redrock taipumus kiinni yhteyksiä. Hallinnoi levitetään alustalle alueella vain 2,4 sq elementti. mm korkeus 0,95 mm rakentamisen. Ongelma ratkaistaan ​​levittämällä levyn paksuus elementtejä litografia menetelmiä, taivutus yhdensuuntaisesti substraatin vaihtelee. Nämä oletukset sallivat saavuttaa korkean tuotannon toistettavuus.

Valmistaja katsoo, että HARM rajoitusten voittamiseksi edellä luetellut. Erityisesti se voi tulla täyteen komponentteja mobiililaitteeseen. Lisäetuna tekniikka on kyky hienosäätää kynnyksen, joka avaa uuden suunnan käyttöä ruo'on antureita. HARM voit vertailla laitteen Natural Born markkinajohtajia:

1. Hall-anturit.
2. Anisotrooppinen magnetoresistors.
3. Tasomainen kytkimiä.
4. Giant magnetoresistors.

SMT ansiosta voimme toivoa, että laitetta käytetään. Tasomainen kokoonpano saavuttaa korkean tiheyden järjestelyn hivenaineita, automatisoida kokoonpano prosessi. Ja vasta jonkin ajan ruokoa anturit eivät sovi SMT teknologian korkea automaatioaste, mutta tuolloin toisen vuosikymmenen luvulle oli rakentaminen, puute tasoitusta, poistamalla sitä.

Tähän mennessä on osoittautunut, että fotolitografiaa voidaan saavuttaa suurempi tarkkuus tuotanto ruo'on antureiden kuin mitään tekniikkaa. Valmistusprosessi lyhyesti:

1. Erityinen polymeeri (esim., Polymetyylimetakrylaatti) maskin läpi on alttiina röntgensäteille ja UV-valossa.
2. Ulkoisen altistumisen muuttaa molekyylipainon polymeeri ristikko, joka mahdollistaa säteilytettyä sopiviksi annoksiksi huuhdellaan liuottimella.
3. Ferro-nikkeliseosta (permalloy-80) samassa tasossa tuloksena suihkutetaan muodossa. polymeeri jäämät poistetaan.
4. Haluttu layerwise sovellettu suunnittelu.

On tärkeää, nykyinen skaalaus laitteen koon pienentämistä, jotta saadaan halutut ominaisuudet. Voimassa pitää alhaisena kosketusvastus korkealla toistettavuus parametrit yhden syklin seuraavaan kuljettimen. On välttämätöntä luoda suhteellisen suuri sysäyksenä alan toiminta: kaventuneisuuden liittyy väheneminen shokissa vetovoima. Onneksi varsinkin HARM tekniikka voi ratkaista ongelman elegantilla tavalla. Kasvaa kosketuspinta saadaan aikaan lisääntynyt paksuus ruiskutetun metallin (ks. edellä), liike tapahtuu samansuuntaisesti alustaan. Pari sataa mikrometriä, ei ole merkitystä saattamista kortin osien (jalanjälki ei muuteta).

Muu tekninen ratkaisu on luoda radikaalisti uusia topologia haittojen tekniikkaa. Laskelmat osoittavat, että tunnistimen onnistuu nostaa vähintään kolme kertaa. Samaan aikaan elastisen kestämään iskuilta ja tärinää, koska paino sillan kosketin on erittäin pieni. Soveltaminen joustava kontakti johtaa "Anvil" paksu, on muodostettu magneettinen alueet muodostavat vahvan houkutella kenttään. Tuloksena oleva rakenne on kuvattu melko yksinkertaisia ​​matemaattisia kaavoja, joiden avulla voidaan ennustaa lopputulosta. Erityisesti kuvata kosketinresistanssi edellä.

Tuotantoteknologian Reed anturi on tiettyjä tutkimaton varauksia käyttöön tuotteiden nykyaikaisia ​​laitteita.