Nendrės jutiklis - įtaisas, kuris keičia kontaktas būklė priklausomai nuo buvimo ar nebuvimo magnetinio lauko.
istorija
Vikipedija teigia, kad Reed jutiklis išrastas 1936 Walter ELLWOOD, kuris dirbo Bell Labs. Ši informacija buvo kruopščiai patikrinta ir nustatyta, kad klaidinga. Pirmasis iš patentų iki ELLWOOD - ne tai, kad parodyta Vikipedijos figūra - yra nuo kovo 29, 1938. Yra klaida, kuri įkvepia pasitikėjimą, kad Holmskoy konferencijos 2013 skaityti pranešimą apie Herkoninės relės, kai daroma nuoroda į minėto patento 1938.
Holmskaya konferencija - renginys vyks nuo 1953 A į pasiekimus elektros srityje pažangos diskusijų forma. 1968 jis buvo pavadintas mažai žinoma fizikas Ragnaras Holm 50 savo gyvenimo metus į klausimus, susijusius su tema tyrimą. Nuo 1985 jis yra oficialiai remiama IEEE asociacijos, teisės aktų leidėjas daugelyje sričių technologija.
Taigi, 2013 metais, matyt, aptarta pažanga Herkoninės relės (žr. žemiau), ir autoriai (Stephenas diena ir Todas Christenson) Atidžiai pastebėjau, kad pirmas «nendrės jungiklis» pasirodė "Prieš 70 metų". Paprasta atimtis gauti 43. metais. Daugiau kaip liepos 14, 1942 - paskelbimo apie patento numeris US2289830 datą - o ne hipotetinis ir neaišku, iš kurio kilo 1936. Remiantis turimais duomenimis apie vertus, mes pažymime, kad gimimo jutiklių data yra leidžiama atsižvelgti į 1938 patento paraiškos pateikimo metais. Be to, jis leido iš dienoraščiai ir įrašų egzistavimą, aiškinant, kas vyksta Bell Labs, tačiau jų realus vietą nieko parodyti.
Patento turinį
Parodyta Vikipedijos, paimta iš JAV patentų 2264746 ir autoriaus vadinamas elektromagnetinės jungiklis. Leidinys vyko gruodžio 2, 1942 po minėto US2289830 A. spaudai Vaizdas užsandarintą skaidraus stiklo kolbą, kuri neleidžia užteršimo iš jutiklio kontaktų ir jų oksidacijos matyti. Darbas laikoma dalis feromagnetinės juostele, kuri sąveikauja su išoriniu srityje (į paveikslą - Pos. 3 ir 6).
Dielektrinė tarpiklis reikia patikimai diferenciacijos grupių kontaktų. Laidininkai išplėsti prie lemputės, kaip taisyklė, pagamintas iš vario arba žalvario. Po kontakto su davikliu magnetiniu lauku geležies plokščių traukia viena su kita keičiant kontaktų poziciją. Ji Parodyta, kad išorės įtakos srovės nesant patenka į terminalą 4, dalyvaujant - penktą. Tai leidžia jums tinkamai keisti grandinę.
Tiesą sakant, JAV patentų 2264746 paduotas relės. Ji negali perjungti maitinimo grandinę, dėl akivaizdžių priežasčių, bet tarnauja kaip tarpinis. Sugebėti valdyti kitus, galingesnius įrenginius. Atsižvelgiant į patento US2289830 A, anksčiau paduota, kur mes kalbame apie jutiklio. Nėra sunku atspėti, kad Ellwood rašė popieriaus biuro vėliau atėjo su nauju prietaisu, ir išsiuntė peržiūrai laikomasi. Tekstai ir paskelbtas vienas kitam: Ellwood dar sakė, kad jei išlaikė pirmąjį patentą, nėra pagrindo atmesti antrąjį. Kurioje jis buvo atsižvelgta į Komisijos.
Nuo ekrano tai rodo, kad autorius pasiūlė idėjų, kad prie kontaktų veiksmų. Pirma, stiprus magnetinis laukas generuoja ritės apvyniotą kolbą. Antroji versija - stuburas yra naudojama ritė forma, įdėti į kolbą. Trečias pavyzdys rodo, kad išorinis korpusas su saugikliu įdėklo forma leis bet jau esamą solenoido statybą. Galiausiai ketvirtoje įsikūnijimas tarnauja padengti vario kontaktus bendrauti laukas indukcija srovių aukso dulkinimo.
Iš to aišku, kad autorius jau seniai eksperimentavo su siūlomo prietaiso, arba galvoti apie juos. Remiantis šia prielaida, mes manome, kad Reed jutiklis tikrai pastojo anksčiau kaip 1936 m. Pasiūlymai autoriams ir kitų variantų, pavyzdžiui, platinos dėmes ant kontaktinio paviršiaus. Mes einame per patento tekstą:
- Darbo tikslas yra sukurti pigūs ir patvarus jungikliai pakeisti esamus įrenginius, kartu didinant patikimumą.
- Naujasis prietaisas yra įjungtas daug mažesnio dydžio nei pirmtakas, su judančių dalių minimumo.
- Į orą (helio, argono, ir tt), gali atlikti viduje kontaktus nuo pigios geležies, be baimės atsiradimo rūdžių nėra.
veikimo principas
Veikimo principas jutiklio nendrės žiūrint abstrakčiai, pavyzdžiui, prietaisas yra pateiktas patente Nr. Kai vyniojimo ritės aplink sandarų kolbą ir kelias srovę per vielos, magnetiniame lauke, kurio linijos yra nukreipta išilgai jutiklio ašį (kolbos viduje). lauko stipris yra sustiprintas ferromagnets, dauginant į tūkstančius kartų dešimtys. Orientacija linijų yra tas pats. Todėl, bent pirmosios geležies kontakto pabaigoje įvyksta Pietų ašigalį, antrą šiaurę. Jie bus pritraukta ir informuoja viena kitą, kol nėra išorinio lauko.
Likutinė įmagnetinimo nepakanka išlaikyti sistemą uždarytą. Kontaktai skirstytis į savo ankstesnes pozicijas. Sistemos su perteklinio gali veikti dėl sukeliamų srovių, tačiau magnetinio lauko stiprumo laikomas didelis. Priimtini vadinami nendrių davikliai ant metalinių kontaktų jautresnės.
Privalumai ir trūkumai, naudojimo
Nepaisant tariamo paprastumo, nendrių jutikliai kontroliuoti reikšmingų sroves prie kuklaus matmenų, be to, yra labai patvarus ir gali atlaikyti didelius mechaninius įtempius. Trūkumai sudėtingumas ir didelės išlaidos gamybos produktus. Iki XXI amžiaus pradžioje paaiškėjo, kad tolesnis technologijos yra problemiškas dėl pažangos linijiniai matmenys ribos (5 mm ilgio). Nuo 1940 m, iš nendrių jutiklio dydis sumažėjo apie 30 kartų.
5 mm yra per didelis, kad naudoti produktą mobiliuosius telefonus, endoskopai, ausų telefonus ir kitus mobiliuosius įrenginius. Individualūs pardavėjai yra nendrių jutiklių privalumai apima nulinio energijos suvartojimas. Tam tikra prasme tai yra tiesa, prietaisas yra visiškai pasyvus.
Milijonai Herkoniniai jutikliai gaminami kasmet automatizuotas bandymo sistemos, variklių, geologiniai tyrinėjimo įrangą, medicinos prietaisų, lėkštės. Jie padeda nustatyti prietaiso orientacijos erdvėje, įrašymo magnetiniai laukai gali žaisti su kompasu vaidmenį.
Šiuolaikinės nendrių jutikliai
Plėtra lustai paskatino Herkoniniai jutikliai ir plokščių mikrojuostelinių technologijų kūrimą. Technologinis procesas vyksta pagal schemą:
- Fiksuotas kontaktas nusėda ant silicio substrato.
- Judamas kontaktas turi išpjovą mažinimo elastines savybes, pagaminti iš feromagnetinės medžiagos ir, kondensuotą su substrato kontakto.
- Atotrūkis yra toks mažytis, kad operacija yra užtikrintas minimalus magnetinio lauko stipris.
gamybos funkcijos
Parodyta paveikslėlyje priklauso plokščių struktūros MEMS - Micro-elektro-mechaninių sistemų (mikroelektromechaninių sistema). Trūkumai apima jautrumą jutiklio iki substrato storis, parametras pokyčių tarp silicio plokščių, priėmimo nestabili rezultatą. Elastinės savybės plokštės priklauso nuo jo storio kubas, menkiausio klaida veda prie panašių rezultatų. Galiausiai, temperatūra stresas gamybos metu medžiaga sukelia nelygaus kaita matmenys, kuris sukelia lenkimo plokštelės aukštyn arba žemyn, toliau įvedant atsitiktinumą susidariusioje rezultatas.
Procesas pripažinta ŽALOS - gaminti microcomponents su didelio tankio. Kaip rezultatas, prietaisas tampa prieinama apsvaiginimo perjungimo pajėgumas - įkelti šimtus milivatų. Pavyzdžiui, produktas neturi REDROCK tendencija klijuoti kontaktais. Veiksmingai taikyti prie substrato ploto tik 2.4 kv elementas. mm esant 0,95 mm statybos aukščio. Problema sprendžiama taikant plokštės storis elementai litografijos metodus, lenkimo kryptis, lygiagreti prie substrato skiriasi. Šios prielaidos leidžia pasiekti aukštą gamybos pakartojamumas.
Gamintojas teigia, kad žala įveikti pirmiau išvardytus apribojimus. Visų pirma, jis galės tapti visateisiais komponentai mobiliojo prietaiso. Papildomas privalumas technologija yra gebėjimas, kad patikslinti ribą, kuri atveria naują kryptį nendrių jutiklių naudojimo. ŽALOS leidžia palyginti įrenginį su Natural Born rinkos lyderių:
- Holo jutikliai.
- Anizotropinis magnetoresistors.
- Plokštieji jungikliai.
- Giant magnetoresistors.
SMT technologija leidžia mums tikėtis, kad prietaisas bus naudojamas. Plokštuminį surinkimas pasiekiama aukšto tankio išdėstymas mikroelementų, automatizuoti surinkimo procesą. Ir iki tam tikro laiko nendrių jutikliai netelpa SMT technologija su dideliu automatizavimo, bet ne iš antrojo dešimtmečio XXI amžiaus metu buvo statybos, iš glaistų trūkumas, panaikinant tai.
Iki šiol jis įrodė, kad photolithography gali pasiekti didesnį tikslumą ir nendrių jutiklių nei bet technologijų gamybos. Gamybos procesas trumpai:
- Ypatingą polimeras (pvz, polimetilmetakrilatas) per kaukę yra veikiami rentgeno arba ultravioletinių spindulių.
- Išorės poveikio keičia molekulinę polimero gardelę, kuri leidžia apšvitintas porcijomis tinkamą plovimo vandeni, tirpikliu.
- Geležies-nikelio lydinys (Permalloy-80) viename lygyje su gauto purškiamos forma. polimero likučiai yra pašalinami.
- Norimas layerwise taikomas dizainą.
Svarbu Dabartinis mastelio įrenginys, kai mažinami gauti norimų savybių. Galioja laikomas mažos kontakto varža aukšto pakartojamumo parametrų iš vienos ciklo į kitą konvejerio. Būtina sukurti santykinai didelė jėga atrakcija veiksmų srityje: miniatifirizavimu lydi šokas traukos sumažėjimas. Laimei, ypač ŽALOS technologijos gali išspręsti problemą elegantiškas būdu. Didinti kontaktinę plotas yra pasiekti didesnio storio purškiamos metalo (žr. aukščiau), judėjimas atsiranda lygiagrečiai su substrato. Šimtų mikrometrų pora yra nesvarbus pradėti komponentus ant lentos (pėdsakas nepasikeitė).
Kita techninis sprendimas yra sukurti radikaliai naują topologija pakenkti technologija. Skaičiavimai rodo, kad jutiklio jautrumas sugeba pakelti tris kartus mažiausiai. Tuo pačiu metu pakankamai elastinga atlaikyti atsitiktinio smūgių ir vibracijos, nes tilto su kontakto svoris yra labai mažas. Taikymas lankstų kontaktą veda į "priekalo" storio, ten yra suformuota magnetiniai domenai suformuoti stiprią pritraukti lauką. Gautas struktūra yra aprašyta gana paprastas matematines formules, kurios leistų prognozuoti rezultatus. Visų pirma, apibūdinti kontakto varža minėtą.
Technologijos gamybos nendrių jutiklis turi tam tikrų neatrastų rezervus produktų modernią įrangą įvedimo.
