एक माइक्रो स्विच कैसे काम करता है

A सूक्ष्म स्विचएक सटीक घटक है जो छोटे भौतिक विस्थापन के माध्यम से सर्किट के नियंत्रण - को प्राप्त करता है। इसलिए, यह व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सुरक्षा नियंत्रण, स्थिति का पता लगाने और स्थिति प्रतिक्रिया के लिए एक मुख्य घटक के रूप में उपयोग किया जाता है। आधुनिक औद्योगिक स्वचालन नियंत्रण प्रणालियों में, यह व्यापक रूप से उपकरणों के सामान्य संचालन और उत्पादों के स्थिर और विश्वसनीय प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न यांत्रिक या इलेक्ट्रॉनिक घटकों के बीच विद्युत कनेक्शन और सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके मानक अनुप्रयोग परिदृश्य कवर:

• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में शामिल हैं: एक माउस के बटन, एक कीबोर्ड के स्विच और एक मोबाइल फोन की साइड कुंजी।
• औद्योगिक उपकरणों के संदर्भ में, हमारे पास स्वचालित उत्पादन लाइनों के लिए प्रिंटर लिमिट सेंसर और सेफ्टी डोर लॉक हैं।
• घरेलू उपकरणों के क्षेत्र में, हम माइक्रोवेव ओवन के लिए रेफ्रिजरेटर दरवाजे और सुरक्षा इंटरलॉक खोलने और बंद करने के कार्यों की पेशकश करते हैं।
• ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में शामिल हैं: सीट की स्थिति के लिए एयरबैग और मेमोरी मॉड्यूल को ट्रिगर करने वाले उपकरण।

विभिन्न भाग जो मूल संरचना का गठन करते हैं
· ऑपरेटिंग तंत्र के बारे में: यह वास्तविक एप्लिकेशन परिदृश्य के आधार पर डिज़ाइन किया गया है और एक बटन, लीवर या रोलर हो सकता है। इसका कार्य बाहरी बल को आंतरिक यांत्रिक आंदोलन में बदलना है। कार्यान्वयन प्रक्रिया के दौरान, एक्ट्यूएटर की स्थिति और गति को बाहरी इनपुट उपकरणों को नियंत्रित करके समायोजित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, माउस के बटन एक छोटा - स्ट्रोक डिज़ाइन को अपनाते हैं, जबकि प्रिंटर की सीमा स्विच रैखिक आंदोलन के अनुकूल होने के लिए एक रोलर प्रकार का उपयोग करते हैं।
· लोचदार घटक: ये घटक आमतौर पर स्प्रिंग्स या धातु के वसंत के टुकड़ों से बने होते हैं, जो संपर्कों को प्रारंभिक दबाव प्रदान करते हैं और बाहरी बल को हटाने के बाद उन्हें अपनी मूल स्थिति में वापस चलाने के लिए जिम्मेदार होते हैं। जब यांत्रिक संपर्क क्षेत्र बढ़ता है, तो लोचदार प्रभाव बढ़ाया जाता है। ऑपरेटिंग बल का परिमाण सीधे वसंत कठोरता गुणांक से प्रभावित होता है।
संपर्क प्रणाली सामान्य रूप से खुले (नहीं) संपर्कों और सामान्य रूप से बंद (नेकां) संपर्कों से बना है, और मेटल स्प्रिंग प्लेटों का उपयोग करके सर्किट स्विचिंग ऑपरेशन पूरा किया जाता है। उत्पाद की विश्वसनीयता को बढ़ाने के लिए, उच्च - अंतिम उत्पादों ने एक दोहरे - को समानांतर डिजाइन दृष्टिकोण से संपर्क किया है।
· आवास और सीलिंग संरचना के बारे में: यह आवास मुख्य रूप से लौ से बना है - मंदक प्लास्टिक (जैसे कि पीबीटी), और इसका सीलिंग स्तर धूल और तरल पदार्थों की घुसपैठ को रोकने के लिए IP67 तक पहुंच सकता है।
2। सामग्री के मुख्य गुण
संपर्क सामग्री के संदर्भ में, सिल्वर मिश्र धातु (AGSNO2) अपनी उत्कृष्ट विद्युत चालकता और आर्क प्रतिरोध के कारण हावी है, जबकि टंगस्टन मिश्र धातु (w - Cu) मुख्य रूप से उच्च - तापमान वातावरण में उपयोग किया जाता है।
· इन्सुलेटिंग बेस के बारे में: थर्माप्लास्टिक (जैसे PA66) पारंपरिक अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त हैं, जबकि सिरेमिक बेस उच्च - वोल्टेज या उच्च - ढांकता हुआ नुकसान को कम करने के लिए आवृत्ति स्विचिंग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

1। प्रारंभिक चरण (यानी, स्थायी अवधि)
पूर्व - दबाव को लागू करके, लोचदार तत्व यह सुनिश्चित करता है कि संपर्क या तो अलग (कोई संपर्क खुला नहीं है) या बंद (नेकां संपर्क हो रहा है), जिससे एक स्थिर सर्किट राज्य बन जाता है।
एक सुरक्षा डोर लॉक सिस्टम में, जब नेकां संपर्क बंद अवस्था में होता है, तो सर्किट का संचालन होता है, जिससे सिस्टम यह निर्धारित करने में सक्षम होता है कि दरवाजा बंद है।
2। ट्रिगर चरण के दौरान, बाहरी ताकतें हस्तक्षेप करेंगी
ओवरट्रेव डिज़ाइन के संदर्भ में, ऑपरेटिंग तंत्र को बल के अधीन होने के बाद लोचदार तत्व के प्रतिरोध को दूर करने की आवश्यकता है। एक बार जब विस्थापन महत्वपूर्ण बिंदु (यानी, ओवरट्रेव) से अधिक हो जाता है, तो संपर्क प्रणाली लीवर तंत्र के माध्यम से एक तात्कालिक स्विच करेगी।
· संपर्क बाउंस दमन घटना: जब संपर्क बंद हो जाते हैं, तो कई संक्षिप्त पृथक्करण (उछाल घटना) होंगे। यह संपर्क प्रतिरोध को कम करने के लिए या यांत्रिक कंपन को कम करने के लिए भिगोने वाले तेल का उपयोग करके गोल्ड - प्लेटेड संपर्कों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।
गतिशील प्रक्रिया के दौरान, बाहरी बल से ऑपरेटिंग तंत्र के विस्थापन तक, फिर लोचदार तत्व की विरूपण और संपर्कों के स्विचिंग के लिए, अंततः सर्किट राज्य के परिवर्तन के लिए अग्रणी, पूरी प्रक्रिया का प्रतिक्रिया समय 10ms से अधिक नहीं होता है।
3। रीसेट प्रक्रिया के दौरान (बाहरी बलों को हटाना)
संपर्क लोचदार तत्व के पुनर्स्थापना बल के माध्यम से अपनी मूल स्थिति में लौटता है, और हिस्टैरिसीस प्रभाव यह सुनिश्चित करता है कि संपर्क मामूली कंपन में भी गलत नहीं करता है। जब संपर्क सतह पर संपर्क तनाव बढ़ता है, तो वसंत आवश्यक दबाव मूल्य को बनाए रखने के लिए विकृत हो जाएगा। उदाहरण के लिए, ऑपरेटिंग बल और जारी बल के बीच का अंतर आमतौर पर 20% से 30% की सीमा के भीतर सीमित होता है।

बिजली की प्रकृति के बारे में

• निर्दिष्ट कार्य वोल्टेज रेंज 5-250V AC/DC है, जबकि वर्तमान रेंज 0.1a-16a है।
• इन्सुलेशन प्रतिरोध के बारे में: जब इसका मूल्य 100m the से अधिक या बराबर होता है (500V DC परीक्षण पास करना), तो इसके वोल्टेज प्रदर्शन को रेटेड वोल्टेज के दोगुनी या अधिक तक पहुंचने की आवश्यकता होती है।

 मशीनरी के गुणों के बारे में

• ऑपरेटिंग फोर्स: एक टच स्विच की ऑपरेटिंग क्षमता केवल 50GF है, जबकि एक औद्योगिक - ग्रेड स्विच 500GF तक पहुंच सकता है।
• मशीनरी के सेवा जीवन के बारे में: इसकी मानक परीक्षण चक्र सीमा उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए 100,000 बार से लेकर औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए 10 मिलियन गुना तक है।
• ऑपरेशन की आवृत्ति आर्क - संपर्कों की क्षमता को समाप्त करने के लिए प्रतिबंधित है, इसलिए उच्च - आवृत्ति स्विच को चुंबकीय ब्लोआउट आर्क - बुझाने की विधि का उपयोग करने की आवश्यकता है।

विभिन्न वातावरणों के अनुकूल होने की क्षमता

• लागू तापमान सीमा: औद्योगिक - ग्रेड उत्पाद -40 डिग्री से +125 डिग्री तक एक तापमान रेंज का समर्थन करते हैं, जबकि ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स को -40 डिग्री से +85 डिग्री तक उच्च और कम तापमान साइकिलिंग परीक्षणों को पास करने की आवश्यकता होती है।
• सुरक्षा स्तर: IP67। उत्पाद को इसकी प्रभावशीलता को खोए बिना 30 मिनट के लिए 1 मीटर की पानी की गहराई में डुबोया जा सकता है।

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र के बारे में

• · माउस माइक्रोसविच के बारे में: यह संपर्क प्रतिरोध को कम करने के लिए सोने - प्लेटेड संपर्कों का उपयोग करता है, और इसकी सेवा जीवन 5 मिलियन गुना से अधिक हो सकता है, जबकि यह सुनिश्चित करना कि कुंजी महसूस 50-100GF की सीमा के भीतर बना रहे।
• मॉडल का चयन करते समय, एसएमडी सरफेस माउंट पैकेजिंग को पीसीबी के भंडारण स्थान को कम करने के लिए प्राथमिकता दी जानी चाहिए।

औद्योगिक नियंत्रण के दायरे में

• विस्फोट के बारे में - प्रूफ स्विच: उन्हें ATEX या IECEX प्रमाणन प्राप्त करने की आवश्यकता है, और संपर्कों के बीच की दूरी इलेक्ट्रिक आर्क्स को ज्वलनशील गैसों को प्रज्वलित करने से रोकने के लिए 3 मिमी से अधिक या बराबर होनी चाहिए।
• संरचनात्मक डिजाइन के संदर्भ में, यह उत्पाद स्टेनलेस स्टील को शेल और सिलिकॉन के रूप में सीलिंग सामग्री के रूप में उपयोग करता है, जो 10 से 55Hz तक के कंपन आवृत्तियों को समझने में सक्षम है और 5G की त्वरण है।

मोटर वाहन इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में

• उच्च - तापमान और कम - तापमान परीक्षणों का संचालन करते समय, सल्फाइड संक्षारण का विरोध करने के लिए, संपर्क सामग्री में एक निकल परत को जोड़ने की आवश्यकता होती है, जबकि बेरिलियम कॉपर मिश्र धातु का उपयोग वसंत के लिए अपने थकान प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए किया जाता है।
• उदाहरण चित्रण: एयरबैग के ट्रिगर स्विच को 0.5ms के भीतर सर्किट स्विचिंग ऑपरेशन को पूरा करने की आवश्यकता है

लघुकरण की दिशा में विकसित करें

• एसएमडी माइक्रोसविच का आकार 3 मिमी × 3 मिमी × 1.5 मिमी तक कम हो गया है, जिससे यह विशेष रूप से पहनने योग्य उपकरणों में उपयोग के लिए उपयुक्त है।
• अल्ट्रा - पतली डिजाइन अवधारणा: 0.3 मिमी की मोटाई के साथ लचीला स्विच मोबाइल फोन हिंग के लिए फोल्डेबल स्क्रीन का पता लगाने में पहले से ही लागू किया गया है।

बुद्धिमानी से अपग्रेड

• वास्तविक - समय की निगरानी की स्थिति: संपर्कों के पहनने का पता एकीकृत पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर के माध्यम से लगाया जाता है, और प्रासंगिक जीवन डेटा I2C इंटरफ़ेस के माध्यम से आउटपुट होता है।
• वायरलेस ट्रांसमिशन फ़ंक्शन: ब्लूटूथ या एनएफसी मॉड्यूल के माध्यम से, स्विच स्थिति की वायरलेस रिपोर्टिंग प्राप्त की जा सकती है, जो विशेष रूप से स्मार्ट होम सिस्टम के लिए उपयुक्त है।

नई सामग्रियों का उपयोग

• नैनोस्केल कोटिंग: कोटिंग के रूप में ग्राफीन का उपयोग करने से संपर्कों के संपर्क प्रतिरोध को 5mω या उससे कम तक कम किया जा सकता है।
• आकार मेमोरी मिश्र धातु के बारे में: वसंत NITI मिश्र धातु से बना है और +80 डिग्री के तापमान सीमा के भीतर एक स्थिर ऑपरेटिंग बल बनाए रख सकता है।

मानक विफलता विधा
· संपर्क ऑक्सीकरण घटना: आर्द्र पर्यावरणीय परिस्थितियों में, Ag2O चांदी के संपर्कों की सतह पर बनता है, जिससे संपर्क प्रतिरोध में वृद्धि होती है। हालांकि, इस स्थिति की मरम्मत अल्ट्रासोनिक सफाई द्वारा की जा सकती है।
वसंत की थकान के बारे में: यदि लंबे समय तक उपयोग के कारण ऑपरेटिंग बल 20% से अधिक गिरता है, तो इसे बदलने की सिफारिश की जाती है और इसे हर दो साल में निरीक्षण किया जाता है।
निवारक रखरखाव उपाय करें
संपर्क सतह को साफ करने के लिए, अल्कोहल - मुफ्त अल्कोहल का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है और जितना संभव हो उतना क्लोरीन युक्त सॉल्वैंट्स का उपयोग करने से बचें।
· जीवन चक्र की भविष्यवाणी: परिचालन बल की बदलती प्रवृत्ति को देखकर, संभावित विफलताओं को पहले से चेतावनी दी जा सकती है

निष्कर्ष: माइक्रोसविच की भविष्य की संभावनाएं
इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) उपकरणों की संख्या में तेज वृद्धि के साथ, Microswitches एकल कार्यात्मक घटकों से बुद्धिमान सेंसर तक विकसित हो रहे हैं। हाल के वर्षों में, बुद्धिमान संवेदन, स्मार्ट हेल्थकेयर और पर्यावरण निगरानी जैसे आवेदन क्षेत्रों में सफलताएं दी गई हैं, और बड़े - पैमाने पर वाणिज्यिक उत्पादन शुरू हो गया है। भविष्य में, एमईएमएस तकनीक के साथ एकीकरण को उप - मिलीमीटर - स्तर विस्थापन का पता लगाने की उम्मीद है, जबकि बायो - आधारित सामग्री का उपयोग कार्बन उत्सर्जन को कम करने और आगे हरे उत्पादन को बढ़ावा देने में मदद करेगा। इसके अलावा, Microswitches अपनी स्थिति महसूस कर सकते हैं और जटिल वातावरण में निर्देश जारी कर सकते हैं, लोगों के लिए अधिक सुरक्षा गारंटी प्रदान करते हैं। चाहे पारंपरिक औद्योगिक क्षेत्रों या उभरते उद्योगों में, माइक्रोसविच "मुख्य कार्यों" को करने के लिए "लघु इकाई" के रूप में काम करना जारी रखेंगे, और वे इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम में अपरिहार्य "तंत्रिका अंत" होंगे।