Berøringsbryter

En berøringsbryter er en elektrisk enhet for å kontrollere belysning som er forskjellig fra den vanlige forekomsten av en sensor. I utenlandsk praksis kalles utstyr med rette. Og med rette, er prestasjonene av solid-state elektronikk aktivt brukt som en del av berøringsbryteren.

Hovedtrekk ved

berøringsbrytere Berøringsbrytere er oppkalt etter bruk som en del av sensoren( Eng. - sensor).Kunne registrere varmen på hånden, markere berøringen, fokusere på lyden. Slike enheter kalles tilstedeværelsessensorer og belysningsstyringen for dem er sekundær. Oftere tar komplekse elektroniske enheter rollen som sikkerhetsvakter eller kontrollører av ulike prosesser. Et typisk eksempel er de automatiske dørene til et supermarked.

I en sensorbryter er sensoren fysisk ute av stand til å generere et sterkt signal for å styre direkte. Spenningen( eller strøm) er i millivolter( milliamperes).Dette er ikke engang nok til å sende et signal til basen av transistoren. Den andre funksjonen til berøringsbryterne er tilstedeværelsen av forsterkende enheter. Vanligvis er disse transistorer eller andre representanter for solid-state elektronikk, cascading: den første er svært følsom, men lavmakt, deretter grovere, men i stand til å trekke en tung belastning. Ofte brukes galvanisk isolasjon av kretser ved hjelp av optokoblere, hvor styresignalet overføres gjennom optisk stråling( lys).Dette skiller de skjøre sensorene fra strømmen av berøringsbryteren.

-bryter I tillegg til den optiske, brukes et radiobånd også.Da blir kringkastingsmediet luften ved hjelp av de trådløse kommunikasjonsprotokollene WiFi, BlueTooth, etc. Strukturen inneholder aktive elementer, og de trenger energi for å drive dem. Det viser seg fra batterier eller rett ut netspenningen og trimme til ønsket nivå.Det enkleste eksempelet ville være en stabilisator av parallell type på en zener diode. Og svært sjelden er det muligheten for å legge inn en fullverdig bytte strømforsyning.

Avhengig av typen sensor, svarer belysningen til forskjellige stimuli. For eksempel klapp dine hender, talekommando, en bølge av din hånd eller SMS fra en smarttelefon. Dette er ikke en komplett liste over tjenester som finnes i Smart Home-systemet. I sistnevnte tilfelle blir det mulig å virkelig intelligent styring av elektronisk byggefylling. Ellers kan lyset slås på av en irritasjon, og slås av, for eksempel av en timer. Det er ubeleilig og bidrar ikke til energibesparelser.

Varianter av berøringsbrytere

Berøringsbrytere er eksterne eller lokale. I sistnevnte tilfelle er de lokalisert i nærheten av den svitsjede lysstrømkretsen. I volumet av ett emne er det ikke mulig å undersøke i detalj alle typer berøringsbrytere. Det er nyttig for leseren å bli kjent med alarmsystemene som er kjent i dag. Mange berøringsbrytere har lånt handlingsprinsippet fra beskyttelsesområdet.

Passive Infrarøde Sensorer

Nå blir det mye oppmerksomhet mot passive infrarøde sensorer( PIR) i sikkerhetssystemer. Disse sensorene reagerer på varmen som emitteres av menneskekroppen. For å unngå falske alarmer, er bredden på det aktive spekteret trimmet på begge sider. Bryteren utløses av toppstrålingen i kroppen med en temperatur på ca. 36 grader Celsius. Vanligvis består det sensoriske systemet av minst to mottakere av optisk stråling for å bestemme vinkelposisjonen for gjenstanden for irritasjon: en person går inn i rommet eller utgangene.

I dette tilfellet er følsomme områder av fotoresistorer( fototransistorer) rettet annerledes. Deretter er signalet på dem annerledes, avhengig av forskjellen i vinkelposisjonen. Dette oppnår et annet mål: enheten er utformet for å svare kun på bevegelige objekter, og dermed minimere sjansen for falske alarmer. Personen forblir vanligvis ikke rolig, alarmerende( alarm).Det er lett å beskytte seg mot slike systemer ved å ha på seg en vanlig romdrakt. Men i belysningssystemet er slike triks ikke relevante for en åpenbar grunn: besøkende, tværtimot, vil bli lagt merke til. Takket være muligheten til å bestemme retningen, opererer individuelle sensorenheter i dimmer modus: du vil bølge i første retning - lyset blir lysere, i den andre er det dempet( Leviton-produkter).

Berøringsbryteren er satt til å utløse på den valgte typen besøkende. Anta at en person sitter i rullestol, et barn vil ikke bli lagt merke til om sensoren er suspendert for høyt. Tillat å gi rommet med forklarende påskrifter: bølg hånden din gjennom vinduet. Dette kreves hvis du ikke vil bruke strøm på kjæledyr. Til tross for tilstedeværelsen av ull, varierer alle levende ting i temperatur fra miljøet.

Infrarøde sensorer kan ikke dekke hele rommet fysisk. Av den trivielle grunnen er de mest effektive berøringsbryterne som er basert på dem, pass-through. Plassert i begynnelsen og slutten av korridoren eller trappen. Ved påføring av forsinkelsen blir det mulig å bruke i lagringsrom, vaskerom. De virkelig nyttige sensorsystemene på passiv infrarød stråling er parret med en intelligent kontroller som teller folk som har kommet inn og forlot rommet. Selvfølgelig vil enhver smart av hooliganismemotiver en slik tandem forsøke å bedra, det er rimelig å supplere berøringsbryteren og kontrolleren med hjelpemidler.

Piezo-elementer

Piezo-elementer i berøringsbrytere er av to typer, hvor prinsippene er nedfelt:

• Piezoresistive effekt - Endrer prøvens motstand under virkningen av mekaniske belastninger.
• Piezoelektrisk effekt - dannelsen av potensielle forskjeller på ansikter av en krystall under virkningen av mekanisk deformasjon.

Begge effektene ble oppdaget på 1800-tallet. Kronologisk sammenfaller med ordren i listen.

Piezoresistive Sensorswitches

Piezoresistive Effect( begrepet introdusert i 1935 av John V. Cookson fra University of Wisconsin, fra gresk piezo-crush) beskrevet av Lord Kelvin( Journal of the Royal Society, volum 8, sider 550-555, 1856-1857), notat fra 17. juni 1857 om studiet av ledningen av kommersielle ledninger til telegrafen) på eksemplet av jern, platina og kobber. Kanskje en uttalelse om emnet for å øke utvalgsmotstanden innen 0,5% som følge av sterke og mange bøyninger langs hele lengden, er bare en strekk av relevans for emnet. Men historikere er uenige. Lord Thomson undersøkte årsakene til forskjellene i konduktivitet av prøver som ble brukt i marinen og utledet en enkel formel: Leverandøren av kobber er viktig. Deformasjoner påvirker motstanden i liten grad, det er lov å forsømme.

Thomson var klar over effekten av mekanisk spenning. Og ved presentasjonen av Royal Society Prize( Baker Lecture, 1856) rapporterte han om et nysgjerrig eksperiment. På skuldrene til måling Whitson-broen inkluderte det ledere av kobber eller jern av samme lengde, men noen prøver ble strakt av suspensjoner. Enheten på diagonalen registrerte forskjellen. Thomson forklarte dette ved mekaniske deformasjoner. Men det er ikke sikkert for sikker på om fremveksten av forsøket er sammenhengende med undersøkelsene som gjennomføres med hensyn til telegrafi-ledningene. På toppen av dette kan leserne gjøre seg kjent med rekkefølgen på antall modstandsendringer( abskisseakse) i figuren tatt fra IEEEs prosesser for 2009.

Så fulgte mange verk av tilsvarende art. I det 19. århundre var disse notater av Tomlinson, og i det 20. århundre, Bridgman og Rolnik. De første interessante resultatene ble oppnådd i 1932 av Allen, som etablerte anisotropien av endringer i krystaller av sink, kadmium, antimon, vismut og tinn. Som for andre studier førte Bridgmans ideer til dannelsen av tensor-ligninger som beskriver prosessen. I 1938 ble de første sensorene takket være mange forskeres innsats. Som de som brukes i dag i gulvskalaer og forvandler deformasjonen til en endring i motstand. Allerede i 1950 forutså Bardin og Shockley en betydelig piezoresistiv effekt i vanlige krystallstrukturer tre år før oppdagelsen.

I sin nåværende form ble den piezoresistive effekten født 30. desember 1953, takket være ingeniøren med det felles etternavnet Smith fra Bell Laboratories, som beskrev den nysgjerrige oppførselen av silikonkrystaller og germanium av begge typer ledningsevne. På grunn av mekaniske effekter endret prøvene motstanden. Master of University of Connecticut Western Reservation var aktivt interessert i de anisotrope egenskapene til halvledere og Bardeen og Shockley. Nye sensorer oppstod allerede i 1950 med en sensitivitet 50 ganger høyere enn analoger av rene metaller.

Kulite Semiconductor, grunnlagt i 1958, ble det første selskapet engasjert i produksjon av piezoresistive sensorer. I moderne modeller blir knapper opprettet på grunnlag av en tynn halvledermembran. Når du trykker midt på kantene, er det en sterk spenning som endrer ledningsevnen til nettstedet. Måling utføres av brokretsen eller andre metoder. Ubalansespenningen forsterkes og tjener til å kontrollere lyset på og av.

Piezoelektriske Sensorbrytere

Den piezoelektriske effekten ble oppdaget i 1880 av brødrene Jacques og Pierre Curie. Som i det forrige tilfellet ble fenomenet spådd på forhånd. Basert på den teoretiske bakgrunnen foreslo René-Just Gauy og Antoine Cesar Becquerel en mulig sammenheng mellom elektrisitet og mekaniske deformasjoner. De første vellykkede forsøkene ble gjort på kvarts krystaller, turmalin, topaz, sukkerrør og segnevitt salt. Ja, mange stoffer utviser piezoelektriske egenskaper:

1. Menneskeben og sener.
2. DNA molekyler.
3. Dentin og tannemalje.

Et år senere foreslo Gabriel Jonas Lippmann, basert på grunnleggende om termodynamikk, eksistensen av motsatt effekt: deformasjon av krystaller under virkningen av et elektrisk felt. Denne formodningen ble bekreftet i 1882 av Jacques og Pierre Curie, langs veien de opprettet et piezoelektrometer, som pleide å studere radioaktive elementer. I 1910 ble en lærebok om krystals fysikk publisert av Voldemar Voigt.

Effekten forårsaket nøye oppmerksomhet fra forskere. I 1917 oppstod en sonar for ubåter( Paul Langevin) på bakgrunn av Første Verdenskrig, og i 1921 dukket opp den første kvartsresonatoren( Walter Gayton Cady).Utviklingen av søket førte til oppdagelsen av bariumtitanat i 1946( Arthur von Hippel).I etterkrigstiden oppstod ganske mange applikasjoner av den piezoelektriske effekten, men alle var lite knyttet til emnet under vurdering. Når det gjelder kontrollenheter merker vi to av dem, i begge tilfeller bruker polymerfilmer som sensitive elementer:

1. US3935485 på det piezoelektriske tastaturet. Formålet med enheten er ikke spesifisert, men ser på navnene til søkerne( Kureha Kagaku, Kogyo Kabushiki, Kaisha) og år( 1976), anta at forsamlingen var ment å kontrollere automatiserte samlebånd på transportbånd.
2. Erklært i US4343975( 1980), kan en prøve sees av noen selv i dag på elektroniske skalaer i en butikk. Dette er et bakgrunnsbelyst tastatur, noe som gjør operatørens arbeid mye enklere.