Миниатюрный переключатель мгновенного действия , также имеющий торговую марку и часто известный как микропереключатель или микропереключатель , представляет собой электрический переключатель , который приводится в действие при очень небольшой физической силе за счет использования механизма переломного момента , иногда называемого «перецентром». механизм.
Отличительной особенностью микровыключателей является то, что относительно небольшое перемещение кнопки привода вызывает относительно большое перемещение электрических контактов , которое происходит на высокой скорости (независимо от скорости срабатывания). Переключение происходит надежно в определенных и повторяемых положениях привода, что не обязательно справедливо для других механизмов. В большинстве успешных конструкций также наблюдается гистерезис , что означает, что небольшого разворота привода недостаточно для изменения направления контактов; должно произойти значительное движение в противоположном направлении. Обе эти характеристики помогают обеспечить чистое и надежное прерывание коммутируемой цепи.
Они очень распространены из-за своей низкой стоимости , но высокой долговечности : более 1 миллиона циклов и до 10 миллионов циклов для моделей для тяжелых условий эксплуатации. Эта долговечность является естественным следствием конструкции.
Первый микропереключатель был изобретен Филиппом Кеннетом МакГаллом в 1932 году во Фрипорте, штат Иллинойс , патент 1 960 020. МакГалл в то время был сотрудником компании Burgess Battery Company . В 1937 году В.Б. Шульте, [1] работодатель Макгалла, основал компанию MICRO SWITCH. Компания и торговая марка Micro Switch принадлежат компании Honeywell Sensing and Control с 1950 года. [2] Это название стало общим товарным знаком для любого переключателя мгновенного действия. Другие компании, помимо Honeywell, теперь производят миниатюрные переключатели мгновенного действия.
В микропереключателе одного типа [3] внутри имеются две проводящие пружины . Длинная плоская пружина шарнирно закреплена на одном конце переключателя (слева на фотографии) и имеет электрические контакты на другом. Небольшая изогнутая пружина, предварительно нагруженная (т. е. сжатая во время сборки), поэтому она пытается растянуться (вверху, справа от центра на фотографии), соединена между плоской пружиной рядом с контактами и точкой опоры около средней точки плоская пружина. Выступ привода давит на плоскую пружину рядом с точкой ее шарнира.
Поскольку плоская пружина закреплена и сильно натянута, изогнутая пружина не может сдвинуть ее вправо. Изогнутая пружина прижимает или тянет плоскую пружину вверх, то есть в сторону от точки крепления. Благодаря геометрии направленная вверх сила пропорциональна смещению, которое уменьшается по мере движения плоской пружины вниз. (На самом деле сила пропорциональна синусу угла, который для малых углов примерно пропорционален углу .)
Когда привод нажимает, он сгибает плоскую пружину, в то время как изогнутая пружина удерживает электрические контакты в соприкосновении. Когда плоская пружина достаточно согнута, она создаст достаточную силу для сжатия изогнутой пружины, и контакты начнут двигаться.
Когда плоская пружина движется вниз, направленная вверх сила изогнутой пружины уменьшается, вызывая ускорение движения даже при отсутствии дальнейшего движения привода, пока плоская пружина не коснется нормально разомкнутого контакта. Несмотря на то, что плоская пружина разгибается при движении вниз, переключатель сконструирован таким образом, что конечным эффектом является ускорение. Это действие «сверхцентра» производит очень характерный щелчок и очень четкое ощущение.
В активированном положении изогнутая пружина создает некоторую направленную вверх силу. Если привод отпустить, плоская пружина переместится вверх. По мере движения плоской пружины сила изогнутой пружины увеличивается. Это приводит к ускорению до тех пор, пока не будут затронуты нормально замкнутые контакты. Как и в направлении вниз, переключатель сконструирован таким образом, что изогнутая пружина достаточно сильна, чтобы перемещать контакты, даже если плоская пружина должна сгибаться, поскольку привод не перемещается во время переключения.
Микропереключатели имеют две основные области применения:
Обычно микропереключатели применяются для блокировки дверцы микроволновой печи , переключателей выравнивания и безопасности в лифтах , торговых автоматах , игровых автоматах , а также для обнаружения застревания бумаги или других неисправностей в копировальных аппаратах. Микропереключатели обычно используются в тамперных выключателях на задвижках спринклерных систем пожаротушения и других водопроводных системах, где необходимо знать, открыт или закрыт клапан.
Микропереключатели используются очень широко; Среди их применений - бытовая техника , машины , промышленные средства управления, транспортные средства , складные крыши и многие другие места для управления электрическими цепями. Обычно они рассчитаны на передачу тока только в цепях управления, хотя некоторые переключатели можно использовать непосредственно для управления небольшими двигателями, соленоидами , лампами или другими устройствами. Специальные версии с низким усилием могут обнаруживать монеты в торговых автоматах или в потоке воздуха с прикрепленной лопастью. Микропереключатели могут управляться напрямую с помощью механизма или могут быть включены в состав реле давления , расхода или температуры , управляемого чувствительным механизмом, таким как трубка Бурдона . В этих последних приложениях повторяемость положения привода при переключении имеет важное значение для долгосрочной точности. Кулачок с приводом от двигателя (обычно относительно тихоходный) и один или несколько микропереключателей образуют механизм таймера. Механизм мгновенного выключателя может быть заключен в металлический корпус, включающий приводные рычаги, плунжеры или ролики, образующие концевой выключатель , полезный для управления станками или механизмами с электрическим приводом.
