גע במתג

מתג מגע הוא מכשיר חשמלי לבקרה על תאורה שונה מהנוכחות הרגילה של חיישן.בפרקטיקה זרה, מכשירים נקראים בצדק אלקטרוניים.ובצדק, ההישגים של האלקטרוניקה מצב מוצק משמשים באופן פעיל בהרכב של מתג המגע.

תכונות עיקריות של מתג מגע

בוררי מגע נקראים לשימוש כחלק מחיישן( Eng - Sens).ניתן לרשום את חום היד, לסמן את המגע, להתמקד בצליל.מכשירים כאלה נקראים חיישנים נוכחות בקרת התאורה עבורם הוא משני.לעתים קרובות יותר, מכשירים אלקטרוניים מורכבים לקחת על עצמו את התפקיד של מאבטחים או בקרים של תהליכים שונים.דוגמה טיפוסית היא הדלתות האוטומטיות של סופרמרקט.

במתג חיישן, החיישן אינו מסוגל פיזית ליצור אות חזק לשליטה ישירה.רמת המתח( או הזרם) נמצאת במיליוולט( מיליאמפר).זה אפילו לא מספיק כדי להעביר אות לבסיס הטרנזיסטור.התכונה השנייה של בוררי המגע היא הנוכחות של התקני הגברה.בדרך כלל, אלה טרנזיסטורים או נציגים אחרים של אלקטרוניקה מצב מוצק, מדורגים: הראשון הוא רגיש מאוד, אבל חלש, ואז גס יותר, אבל מסוגל למשוך מטען כבד.לעתים קרובות בידוד גלווני של מעגלים משמש בעזרת Optocouplers, שבו האות שליטה מועבר באמצעות קרינה אופטית( אור).זה מפריד בין חיישנים שבירים מקטע הכוח של מתג המגע.

Switch בנוסף אופטיים, להקת רדיו משמש גם.אז המדיום שידור הופך את האוויר באמצעות פרוטוקולי תקשורת אלחוטית WiFi, BlueTooth, וכו 'המבנה כולל אלמנטים פעילים, והם זקוקים לאנרגיה כדי כוח אותם.זה מסתבר סוללות או מיישר את המתח החשמל זמירה לרמה הרצויה.הדוגמה הפשוטה ביותר תהיה מייצב מסוג מקביל על דיודת זנר.לעתים רחוקות מאוד יש את האפשרות של הטבעת מלא- speding אספקת החשמל.

בהתאם לסוג החיישן, התאורה מגיבה לגירויים שונים.לדוגמה, למחוא כפיים, פקודה קולית, גל של היד שלך, או SMS מתוך הטלפון החכם.זה לא רשימה מלאה של השירותים למצוא את הבית Smart המערכת.במקרה האחרון, זה הופך להיות אפשרי לניהול אינטליגנטי באמת של מלית הבניין האלקטרונית.אחרת, האור יכול להיות מופעל על ידי מגרה, וכיבה, למשל, על ידי טיימר.זה לא נוח ואינו תורם לחיסכון באנרגיה.

זנים של בוררי מגע

בוררי מגע מרוחקים או מקומיים.במקרה האחרון, הם ממוקמים בקרבה למעגל הספק מוארת.בהיקף של נושא אחד אין אפשרות לבחון בפירוט את כל סוגי בוררי המגע.זה שימושי עבור הקורא להכיר את מערכות אזעקה ידוע היום.בוררי מגע רבים לוו את עיקרון הפעולה מתחום ההגנה.

פסיבי אינפרא אדום חיישנים

עכשיו הרבה תשומת לב הוא שילם לנושא של חיישנים אינפרא אדום פסיבי( PIR) במערכות אבטחה.חיישנים אלה מגיבים לחום הנפלט על ידי גוף האדם.כדי למנוע אזעקות שווא, רוחב הספקטרום הפעיל הוא גזוז משני הצדדים.המתג מופעל על ידי קרינת שיא של הגוף עם טמפרטורה של כ 36 מעלות צלזיוס.בדרך כלל, המערכת החושית מורכבת משני מקלטים לפחות של קרינה אופטית על מנת לקבוע את המיקום הזוויתי של אובייקט הגירוי: אדם נכנס לחדר או ליציאה.

במקרה זה, האזורים הרגישים של photoresistors( phototransistors) מכוונים אחרת.אז האות עליהם שונה, אם לשפוט לפי ההבדל של המיקום הזוויתי.מטרה זו משיגה מטרה אחרת: המכשיר נועד להגיב רק על אובייקטים נעים, ובכך למזער את הסיכוי של אזעקות שווא.האדם בדרך כלל לא נשאר רגוע, מדאיג( אזעקה).קל להגן על עצמך מפני מערכות כאלה על ידי לובשת חליפת חלל רגילה.אבל במערכת התאורה, טריקים כאלה אינם רלוונטיים מסיבה ברורה: המבקר, להיפך, רוצה להיות שם לב.בשל האפשרות לקבוע את הכיוון, התקני חיישן בודדים פועלים במצב עמעום: אתם תניפו בכיוון הראשון - האור יתבהר, בשני - הוא מעומעם( מוצרי לויטון).

מתג המגע מוגדר להפעלה על סוג המבקרים הנבחר.נניח אדם יושב על כיסא גלגלים, ילד לא ישים לב אם החיישן מושעה גבוה מדי.מותר לספק את החדר עם הסברים בכתב: גל את היד שלך דרך החלון.זה נדרש אם אתה לא רוצה לבזבז חשמל על חיות מחמד.למרות נוכחות של צמר, כל היצורים החיים שונים בטמפרטורה מן הסביבה.

חיישנים אינפרא אדום אינם מסוגלים לכסות את כל החדר פיזית.הסיבה הטריוויאלית, מתגי המגע היעילים ביותר המבוססים עליהם הם מעבר.ממוקם בתחילת ובסוף המסדרון או המדרגות.בעת החלת העיכוב, ניתן להשתמש בחדרי אחסון, חדרי שירות.מערכות חיישן שימושי באמת על קרינה אינפרא אדום פסיבי הם זיווג עם בקר אינטליגנטי כי לספור אנשים שנכנסו ויצאו מהחדר.כמובן, כל חכם המניעים של בריונות כגון טנדם ינסו לרמות, סביר להשלים את מתג מגע בקר עם אמצעי עזר.

רכיבי Piezo

אלמנטים Piezo במתגי מגע הם משני סוגים, שעיקרון העקירה שלהם נקבע בהתאמה:

• אפקט piezoresistive - שינוי ההתנגדות של המדגם תחת עומס מכני.
• אפקט פיזואלקטריים - היווצרות של הבדלים פוטנציאליים על פניהם של גביש תחת פעולה של דפורמציה מכנית.

שתי ההשפעות התגלו במאה ה -19.הכרונולוגיה עולה בקנה אחד עם הסדר ברשימה.

Piezoresistive Sensor Switches

אפקט Piezoresistive( מונח שהובא ב -1935 על ידי ג'ון וי. קוקסון מאוניברסיטת ויסקונסין, מפיצה יונית-מעוכה) מתואר על ידי לורד קלווין( כתב העת של החברה המלכותית, כרך 8, עמודים 550-555, 1856-1857), הערה מ 17 ביוני 1857 על המחקר של מוליכות של חוטים מסחריים עבור הטלגרף) על הדוגמה של ברזל, פלטינה ונחושת.אולי הצהרה על הנושא של התנגדות מדגם גדל בתוך 0.5% בתגובה עיקולים חזקים רבים לאורך כל הדרך הוא רק קטע של רלוונטיות לנושא.אבל ההיסטוריונים לא מסכימים.לורד תומסון חקר את הסיבות להבדלים מוליכות של דגימות בשימוש בחיל הים נגזר נוסחה פשוטה: הספק של נחושת חשוב.דפורמציות משפיעות על ההתנגדות במידה מועטה, מותר להזניח.

תומסון היה מודע להשפעת המתח המכני.ובמצגת של פרס החברה המלכותית( הרצאת בייקר, 1856), הוא דיווח על ניסוי מוזר.על כתפיו של גשר וויטסון, הוא כלל מנצחים של נחושת או ברזל באותו אורך, אבל כמה דוגמאות נמתחו על ידי השעיות.המכשיר על האלכסון רשם את ההפרש.תומסון הסביר זאת על ידי עיוותים מכניים.אך לא ידוע בוודאות האם הופעתו של הניסוי עולה בקנה אחד עם החקירות שבוצעו ביחס לחוטי הטלגרף.נוסף על כך, הקוראים יכולים להכיר את סדר המספרים של שינויים בהתנגדות( ציר אבסיסה) בדמות שנלקחה מתוך ההליכים של IEEE לשנת 2009.

לאחר מכן פעל מספר רב של עבודות בעלות אופי דומה.במאה ה -19, אלה היו הערות מאת טומלינסון, וכן במאה ה -20, ברידג'מן ורולניק.התוצאות המעניינות הראשונות הושגו בשנת 1932 על ידי אלן, שהקים את האניסוטרופיה של שינויים בגבישים של אבץ, קדמיום, אנטימון, ביסמוט ופח.באשר למחקרים אחרים, רעיונותיו של ברידג'מן הובילו ליצירת משוואות טנסוריות המתארות את התהליך.בשנת 1938, הודות למאמציהם של מדענים רבים, נולדו החיישנים הראשונים.כמו אלה המשמשים כיום בקשקשים הרצפה ולהפוך את העיוות לשינוי בהתנגדות.כבר בשנת 1950, ברדין שוקלי ניבאו אפקט piezoresistive משמעותי במבנים גבישיים רגילים שלוש שנים לפני התגלית.

בצורתו הנוכחית, אפקט piezoresistive נולד ב -30 בדצמבר 1953, הודות למהנדס עם שם משפחה סמית 'מ מעבדות בל, אשר תיאר את התנהגות מוזרה של גבישי סיליקון וגרמניום של שני סוגי מוליכות.בשל השפעות מכניות, הדגימות שינו התנגדות.מאסטר האוניברסיטה של ​​קונטיקט היה מעורב באופן פעיל בתכונות האניזוטרופיות של המוליכים למחצה ואת עבודתם של ברדין ושוקלי.חיישנים חדשים הופיעו כבר בשנת 1950 עם רגישות פי 50 יותר מאשר אנלוגים של מתכות טהורות.

Kulite Semiconductor, שנוסדה בשנת 1958, הפכה לחברה הראשונה העוסקת בייצור חיישנים piezoresistive.במודלים מודרניים, הכפתורים נוצרים על בסיס קרום מוליך למחצה דק.כאשר אתה לוחץ על מרכז בקצוות יש מתח חזק, אשר משנה את המוליכות של האתר.המדידה מתבצעת במעגל הגשר או בשיטות אחרות.מתח איזון הוא מוגבר ומשמש לשלוט על ומכבה של האור.

מתגים חיישן פיזואלקטריים

אפקט piezoelectric התגלה בשנת 1880 על ידי האחים ז'אק ופייר Curie.כמו במקרה הקודם, התופעה הייתה צפויה מראש.בהתבסס על הרקע התיאורטי, רן-גוסט גאוי ואנטואן סזר בקוארל הציעו חיבור אפשרי בין חשמל לעיוותים מכניים.הניסויים המוצלחים הראשונים בוצעו על קוורץ, טורמלין, טופז, קני סוכר וגבישים סגנווה.כן, חומרים רבים מציגים מאפיינים פיזואלקטריים:

1. עצמות אדם וגידים.
2. מולקולות DNA.
3. דנטין ואמייל השן.

כעבור שנה הציע גבריאל ג'ונאס ליפמן, בהתבסס על יסודות התרמודינמיקה, את קיומו של האפקט ההפוך: דפורמציה של גבישים תחת שדה חשמלי.השערה זו אושרה בשנת 1882 על ידי ז'אק ופייר קורי, בדרך שבה הם יצרו piezoelectrometer, נהג ללמוד אלמנטים רדיואקטיביים.בשנת 1910, ספר לימוד על פיזיקה של גבישים פורסם על ידי Voldemar Voigt.

ההשפעה גרמה תשומת לב רבה של מדענים.בשנת 1917 הופיע סונאר לצוללות( פול לאנגווין) על רקע מלחמת העולם הראשונה, ובשנת 1921 הופיע מהוד הקוורץ הראשון( וולטר גייטון קיידי).התפתחות החיפוש הובילה לגילוי של טיטנאט בריום בשנת 1946( ארתור פון היפל).בתקופה שלאחר המלחמה, לא מעט יישומים של אפקט פיזואלקטריים הופיעו, אך כולם היו קשורים מעט לנושא הנדון.לגבי התקני הבקרה, אנו מציינים שניים מהם, בשני המקרים באמצעות סרטים פולימריים כמו אלמנטים רגישים:

1. US3935485 על מקלדת פיזואלקטריים.המטרה של המכשיר לא צוינה, אבל מסתכל על שמות המועמדים( Kureha Kagaku, Kogyo Kabushiki, Kaisha) והשנה( 1976), נניח כי האסיפה נועדה לשלוט קווי הרכבה אוטומטיים על מסועים.
2. הצהיר ב US4343975( 1980), מדגם ניתן לראות על ידי אף אחד אפילו היום על סולמות אלקטרוניים בחנות.זהו מקלדת עם תאורה אחורית, מה שהופך את העבודה של המפעיל הרבה יותר קל.