Reed sensors - ierīce, kas maina kontakts valsts atkarībā esamību vai neesamību magnētiskā lauka.
stāsts
Wikipedia teikts, ka niedru sensors izgudroja 1936. Walter Ellwood, kurš strādāja pie Bell Labs. Šī informācija ir rūpīgi pārbaudīts un konstatēts, ka kļūdains. Pirmais no patentiem, ko Ellwood - nav tik redzams attēlā Vikipēdijā - datēts 29. marts 1938. Tur ir kļūda, kas iedveš pārliecību, ka Holmskoy konferenci 2013. nolasīt ziņojumu par niedru releji, kur ir atsauce uz minēto patentu 1938..
Holmskaya konference - pasākums notiek kopš 1953. formā diskusiju par progresa sasniegumiem elektroenerģijas jomā. 1968. gadā tika atzīts par maz pazīstams fiziķis Ragnar Holm, 50 gadus no savas dzīves uz pētījuma jautājumiem, kas saistīti ar tēmu. Kopš 1985. gada tā ir oficiāli atbalsta IEEE asociācijas, likumdevējs vairumā tehnoloģijas jomās.
Tātad, 2013. gadā, acīmredzot, apspriestas jaunākās Herkonreleji (skat. zemāk), un autori (Stephen Dienas un Todd Christenson), rūpīgi ievēroja, ka pirmais «niedru slēdzi» parādījās "pirms 70 gadiem." Vienkāršs atņemšana iegūt 43. gadu. Vairāk kā jūlijs 14, 1942 - datumu un patenta numurs US2289830 publikāciju - nevis hipotētisks, un nav skaidrs, no kura radās 1936. gadā. Pamatojoties uz pieejamajiem datiem par puses, mēs atzīmējam, ka ir pieļaujams dzimšanas datums sensoru izskatīt 1938. gada patenta pieteikumā. Turklāt tas atļauts pastāvēšanu dienasgrāmatas un ierakstus, paskaidrojot, kas notiek pie Bell Labs, bet to reālā atrašanās vieta ir nekas, lai parādītu.
Patenta saturs
Parādīts Vikipēdijā, ņemti no ASV Patentu 2264746 un autors sauc par elektromagnētisko slēdzi. Publikācija notika 2. decembris 1942, pēc atbrīvošanas no iepriekšminētā US2289830 A. Attēlā redzams aizplombēta caurspīdīga stikla kolba, kas novērš piesārņojumu no sensora kontaktiem un to oksidēšanās. Darba uzskatītas par daļu no feromagnētisks sloksnes, kas mijiedarbojas ar ārējo lauka (attēlā - Pos. 3 un 6).
Dielektriskā starplika ir nepieciešama, lai uzticamu diferenciācijas grupu kontaktu. Diriģenti paplašinot ārpus spuldzi, kā likums, kas izgatavoti no vara vai misiņa. Pēc saskares ar sensoru magnētiskā lauka dzelzs plāksnēm ir piesaistīti viens otram, mainot pozīciju kontaktiem. Ir pierādīts, ka, ja nav ārējās ietekmes strāvas iekļūst spaile 4, klātbūtnē - piekto. Tas ļauj pārslēgt ķēde pareizi.
Faktiski, ASV patents 2264746 iesniegts releju. Tas nevar pārslēgt strāvas ķēde, saprotamu iemeslu dēļ, bet gan kalpo kā starpproduktu. Varētu kontrolēt citus, efektīvākus ierīcēm. Attiecībā uz patentu US2289830 A, agrāk iesniegts, kur mēs runājam par sensoru. Nav grūti uzminēt, ka Ellwood rakstīja papīra birojā vēlāk nāca klajā ar jaunu ierīci, un nosūtīja izskatīšanai jāievēro. Teksti un publicēts otru: Ellwood vēl teica, ja izturējis pirmo patentu, nav iemesla noraidīt otro. Kurš tas tika ņemts vērā Komisija.
No screenshot tas liecina, ka autore ierosināja vairākas idejas, lai uz kontaktpersonas darbību. Pirmkārt, spēcīgs magnētiskais lauks, ko spole radīto brūču ap kolbā. Otrs variants - mugurkauls tiek izmantots kā spoles, laist kolbā. Trešais piemērs liecina, ka ārējā apvalkā formā drošinātāju ievietot ļaus uzbūvēt jebkādu jau esošu solenoīda. Visbeidzot, ceturtajā iemiesojumā kalpo tam, lai aptvertu vara kontaktiem, lai mijiedarbotos lauks indukcijas strāvu zelta apsmidzinot.
No tā ir skaidrs, ka autors ir sen eksperimentēja ar piedāvāto ierīci, vai domājot par tiem. Pamatojoties uz šo pieņēmumu, mēs pieņemam, ka niedres sensors ir patiešām iecerēts kā jau 1936. gadā. Piedāvājumi autorus un citas iespējas, piemēram, platīna pūtītes uz saskares virsmas. Mēs ejam pa patenta tekstā:
- Šīs darbības mērķis ir radīt lētu un izturīgu slēdžus, lai aizstātu esošās ierīces, vienlaikus palielinot uzticamību.
- Jaunā ierīce ir ieslēgta daudz mazāki nekā priekštecim, ar minimālu kustīgu detaļu.
- Nepastāvot gaiss (hēliju, argons, uc) var veikt iekšpusē kontaktus no lētu dzelzs, nebaidoties rašanās rūsas.
darbības princips
Apkalpojošais Sensora niedru skatīts abstrakti princips, piemēram, ierīce ir dots pat. Kad tinumu spole ap noslēgtā kolbā un iet strāvu caur vadu, magnētiskajā laukā, kuru līnijas ir vērstas pa sensoru asi (kolbas iekšpusē). lauka stiprums ir uzlabota ferromagnets, reizinot vērā desmitiem tūkstošu reižu. Orientācija līnijām ir tas pats. Līdz ar to, beigās pirmā dzelzs kontakta notiek Dienvidpolu, otrais ziemeļiem. Tie tiks piesaistīti, un turpinās viens otru, kamēr nav ārēja lauka.
Atlikušais magnetizācija nav pietiekami, lai saglabātu sistēmas slēgts. Kontakti izplatās saviem bijušajiem pozīcijām. Sistēmas ar apzeltījumu var darboties pateicoties inducētās strāvas, bet magnētiskā lauka stiprums pieņemts, ka liels. Pieņemami sauc niedru sensori uz metāla kontaktiem jutīgāki.
Priekšrocības un trūkumi, izmantojot
Neskatoties uz šķietamo vienkāršību, niedru sensori kontrolē ievērojamu strāvas uz pieticīgu izmēriem, turklāt, ir ļoti izturīgs un var izturēt augstu mehānisko spriegumu. Trūkumi ietver sarežģītību un augstās izmaksas, ražošanas produktiem. Ar sākuma XXI gadsimtā izrādījās, ka turpmāka attīstība tehnoloģija ir problemātiska pateicoties sasniegumiem lineāro izmēri limitu (5 mm garumā). Kopš 1940.gada, lielums niedru sensora samazinājās aptuveni 30 reizes.
5 mm ir pārāk liels, lai izmantotu šo produktu mobilos telefonus, endoskopu, ausu tālruņiem un citām mobilajām ierīcēm. Individuālie pārdevēji ir priekšrocības, niedru sensoru ietver nulles enerģijas patēriņu. Savā ziņā tā ir taisnība, ierīce ir pilnīgi pasīva.
miljoniem niedru sensoru ražo katru gadu, lai automatizētas testēšanas sistēmu, dzinēju, ģeoloģiskās izpētes iekārtas, medicīnas ierīču, plāksnēm. Tās kalpo, lai noteiktu orientāciju ierīces telpā, ierakstot magnētiskie lauki spēj spēlēt lomu kompasu.
Mūsdienu niedru sensori
Izstrāde mikroshēmas noveda pie izveidi niedru sensoriem un plakana microstrip tehnoloģiju. Tehnoloģiskais process notiek pēc shēmas:
- Fiksētā kontakts tiek deponēts uz silīcija pamatnes.
- Kustīgā kontakts ir izgriezums samazināšanai elastīgās īpašības, kas izgatavoti no ferromagnētiskā materiāla, kas kondensēta ar substrāta kontaktam.
- Atšķirība ir tik niecīga, ka darbība tiek nodrošināta minimālā magnētiskā lauka stiprumu.
ražošanas līdzekļi
Ir redzams attēlā pieder plaknes struktūru MEMS - Micro-elektromehāniskās sistēmas (mikroelektromehānisko System). Trūkumi ietver jutīguma sensora uz substrāta biezumu, parametru izmaiņas laikā starp silīcija plāksnēm, padarot nestabila rezultātu. Elastības īpašības plāksnes atkarīgs kubs tā biezuma, mazākā kļūda noved pie līdzīgiem rezultātiem. Visbeidzot, temperatūra stress materiāla ražošanas laikā, noved pie nevienmērīga izmaiņas izmēri, kas izraisa lieces no šķīvja uz augšu vai uz leju, tālāk ieviest nejaušības iegūtajā rezultāts.
Process atzīts Harm - ražo microcomponents ar augstu blīvumu. Tā rezultātā, ierīce kļūst pieejama satriecošu komutācijas jauda - kravas simtiem milivatiem. Piemēram, produkts nepiemīt Redrock tendenci uzlīmēšanu kontaktiem. Pārvalda uzklāj substrātam platību tikai 2,4 kv elementu. mm augstumā 0,95 mm būvniecībā. Problēma ir atrisināta, piemērojot plate thickness elementi Litogrāfija metodes, liekšanas virziens, kas ir paralēla substrāta mainās. Šie pieņēmumi ļauj sasniegt augstu ražošanas atkārtojamību.
Ražotājs apgalvo, ka kaitējums, pārvarēt ierobežojumus minēts iepriekš. Jo īpaši, tas varēs kļūt par pilntiesīgiem komponenti mobilo ierīci. Papildu priekšrocība tehnoloģijas ir spēja pielāgot slieksni, kas atver jaunu virzienu izmantošanā niedru sensoru. Harm ļauj salīdzināt ierīci ar Natural Born tirgus līderiem:
- Holla devēji.
- Anizotropā magnetoresistors.
- Plakana slēdži.
- Milzu magnetoresistors.
SMT tehnoloģija ļauj mums cerēt, ka ierīce tiks izmantota. Plakana montāža sasniedz augsta blīvuma izkārtojums mikroelementu, automatizēt montāžas procesu. Un kamēr kādu laiku niedru sensori neiederas SMT tehnoloģija ar augstu automatizācijas pakāpi, bet tajā brīdī otrajā desmitgadē XXI gadsimtā bija būvniecība, trūkums izlīdzināšanai, novēršot tā.
Līdz šim, izrādījās, ka fotolitogrāfija var sasniegt lielāku precizitāti ražošanā niedru sensoriem, nekā jebkuru tehnoloģiju. Ražošanas process īsumā:
- Special polimērs (piemēram, polimetilmetakrilātu) caur masku tiek pakļauta rentgenstarojumu vai ultravioleto gaismu.
- Ārējās ekspozīcijas maina augstmolekulārā polimēra režģi, kas ļauj APSTAROTAS porcijas piemērotu skalošanu ar šķīdinātāju.
- Ferro-niķeļa sakausējuma (permaloja-80) vienā līmenī ar iegūto izsmidzināts formā. polimēra atlikums tiek noņemts.
- Vēlamais layerwise piemērots dizains.
Ir svarīgi pašreizējā mērogošana ierīce kad miniaturizācijas, lai iegūtu vēlamo īpašības. Derīgs uzskatīts par zemu kontaktu pretestība ar augstu atkārtojamību parametrus no viena cikla uz nākamo konveijera. Ir nepieciešams, lai izveidotu relatīvi augstu pievilcības spēku jomā darbības: miniaturizācijas pavada samazinājums šoka piesaisti. Par laimi, jo īpaši Harm tehnoloģija var atrisināt problēmu elegantā veidā. kontakta laukumu palielināšana tiek panākta, palielinot biezumu izsmidzinātā metāla (skat. iepriekš), pārvietošanās notiek paralēli pamatnes. Pāris simts mikrometriem, nav nozīmes, ievietojot komponentus uz kuģa (pēdas netiek mainīts).
Cita tehniskais risinājums ir izveidot radikāli jaunu topoloģija kaitēt tehnoloģiju. Aprēķini liecina, ka jutība sensora izdodas piesaistīt vismaz trīs reizes. Tajā pašā laikā ir pietiekami elastīga, lai izturētu nejaušu sitieniem un vibrācijas, jo uz tilta ar kontaktu svars ir ļoti mazs. Piemērošana elastīgu kontakta noved pie "laktu" biezs, tur veidojas magnētiskie domēni veidotu stipru piesaistīt lauku. Rezultātā struktūra aprakstīta samērā vienkāršas matemātiskas formulas, kas ļauj prognozēt iznākumu. Jo īpaši jāapraksta kontaktu pretestību minēts iepriekš.
Tehnoloģija ražošanas niedru sensors ir noteiktas neizpētītās rezerves ieviešanu produktiem mūsdienīgu aprīkojumu.
