Los switch ng tambo, kasama ang mga module tulad ng A3144 at KY-025, ay nagtatakda ng mga uso sa mga proyekto ng DIY, pag-aautomat sa bahay, mga sistema ng seguridad, at maging sa mga pang-industriyang aplikasyon. Dahil sa kanilang kakayahang makakita ng mga magnetic field at gawing kapaki-pakinabang na mga signal ng kuryente ang impormasyong iyon, ang mga device na ito ay mahalagang bahagi para sa mga naghahanap ng praktikal, maaasahan, at abot-kayang solusyon. Marahil ay nakakita ka na ng isa sa mga alarma sa pinto at bintana, ngunit higit pa rito ang paggamit ng mga ito.
Sa artikulong ito sasabihin ko sa iyo Lahat ng tungkol sa reed switch at mga kaugnay na module, mula sa kanilang prinsipyo sa pagpapatakbo hanggang sa kung paano gamitin ang mga ito sa mga Arduino-type na microcontroller, kasama ang kanilang mga detalye ng konstruksiyon, mga pakinabang, kawalan, at mga praktikal na halimbawa. Bilang karagdagan, ipapaliwanag ko kung paano tulad ng mga device ang KY-025 at A3144, at kung paano masulit ang mga ito kapag nagdidisenyo ng sarili mong mga proyekto. Kaya kung naghahanap ka ng isang komprehensibo, naa-access na gabay na puno ng kapaki-pakinabang at tumpak na impormasyon, ipagpatuloy ang pagbabasa dahil ito ay para sa iyo.
Ano ang reed switch?
El switch ng tambo Ito ay isang espesyal na uri ng switch isinaaktibo ng magnetic field. Ang operasyon nito ay simple ngunit napaka-epektibo: binubuo ito ng dalawang ferromagnetic metal sheet na hermetically sealed sa loob ng glass capsule. Ang mga sheet na ito, karaniwang binubuo ng nikel at bakal, ay nakahanay upang, sa pagkakaroon ng sapat na magnetic field, umaakit sila sa isa't isa at isara ang circuit.
Depende sa pagsasaayos ng mga tambo, ang reed switch ay maaaring normal na bukas (NO) o normally closed (NC). Sa una, ang mga contact ay nagsasara kapag ang isang magnet ay inilapit; sa huli, nagbubukas sila. Ang sistemang ito ay binuo noong 1936 ni WB Elwood sa Bell Labs, at ang paggamit nito ay patuloy na lumawak mula noon salamat sa pagiging simple at pagiging maaasahan.
Paano eksaktong gumagana ang isang reed switch?
Sa loob ng glass capsule, ang dalawang ferromagnetic sheet magkakapatong na nag-iiwan ng maliit na puwang. Kapag a panlabas na magnetic field —na ibinibigay ng magnet o isang field-generating coil—ay kumikilos sa switch, ang mga plate ay nakakakuha ng magkasalungat na poste at umaakit sa isa't isa, na nagsasara ng contact at nagpapahintulot na dumaloy ang kasalukuyang. Kung ang patlang ay tinanggal, ang pagkalastiko ng mga plato ay naghihiwalay sa kanila muli at ang circuit ay bubukas.
El ang disenyo ay na-optimize upang palawigin ang buhay ng pakikipag-ugnayanAng lugar ng kontak ay karaniwang pinahiran ng matitigas na metal tulad ng rhodium o ruthenium upang labanan ang abrasion mula sa paulit-ulit na pagsasara. Bilang karagdagan, ang panloob na gas ng kapsula (karaniwan ay nitrogen o inert na mga gas, o kahit na vacuum sa mga high-voltage na bersyon) ay pumipigil sa oksihenasyon at electric arcing, na nag-aambag sa pangmatagalang pagiging maaasahan.
Mga real-life application ng reed switch
Los mga switch ng tambo Ginagamit ang mga ito sa maraming konteksto salamat sa kanilang mataas na pagiging maaasahan at mababang gastos. Makikita mo ang mga ito sa mga sistema ng seguridad ng pinto at bintana, mga detektor ng pagbubukas at pagsasara, mga electronic weighing system, level at flow meter, at maging sa mga washing machine, photocopier, at mga alarma sa bahay. malawakang aplikasyon ay pagtukoy ng posisyon non-contact sa mga motor o rotating mechanism, halimbawa sa mga speedometer ng bisikleta o cycle detector sa industrial automation.
Mga pagkakaiba sa pagitan ng reed switch, Hall effect switch, at module tulad ng A3144 at KY-025
Madaling malito ang mga switch ng tambo na may mga Hall effect sensor tulad ng A3144 o may pinagsamang mga module tulad ng KY-025Tingnan natin kung paano sila naiiba:
- Reed switch: Isang mekanikal na switch Magnetically activated. Hindi ito nangangailangan ng power supply para gumana; ito ay isinaaktibo lamang sa ilalim ng impluwensya ng isang magnetic field at maaaring lumipat maliliit na boltahe at agos direkta.
- Hall effect sensor (hal. A3144): Gumamit ng a magkaibang pisikal na prinsipyo: ang Hall effect. Kapag ang isang magnetic field ay kumikilos patayo sa kasalukuyang dumadaloy sa isang semiconductor na materyal, isang transverse boltahe ay nabuo. Hall-type na mga sensor A3144 gawing a digital na output signal, perpekto para sa pagbabasa gamit ang isang microcontroller. Nangangailangan suplay ng kuryente (karaniwan ay 3.3V o 5V).
- KY-025: Isang modyul na nagsasama ng a switch ng tambo kasama ang iba pang mga elektronikong sangkap (comparator, potentiometer, LEDs, resistors). Ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang ayusin ang sensitivity at nagbibigay analog at digital na mga output, pinapadali ang pagsasama sa mga system tulad ng Arduino.
Mga panloob na bahagi at tampok ng KY-025 module
El KY-025 Isa ito sa pinakasikat na magnetic switch module sa mga gumagawa at mahilig sa electronics. Binubuo ito ng:
- Isang tambo switch 2x14 mm, karaniwang bukas
- Un LM393 dual differential comparator
- Un trimmer potentiometer (modelo 3296W-104) upang ayusin ang sensitivity
- Maraming resistors at dalawang indicator LEDs
- Apat na pin ng koneksyon: kapangyarihan, lupa, analog na output at digital na output
ang Teknikal na mga detalye Ang mga karaniwang tampok ng KY-025 ay:
- Operating boltahe: 3.3V hanggang 5V
- Kasalukuyang output ng comparator: hanggang sa 16 mA
- Pag-alis: analog (A0) at digital (D0)
- Laki: 15 x 35.2 x 1.1 mm
- Timbang: 3 gramo
Paano gumagana ang KY-025 sa isang microcontroller tulad ng Arduino?
Salamat sa iyong disenyo, ang KY-025 ay napakadaling kumonekta at gamitin sa mga board tulad ng Arduino:
- Power pin (+) sa 5V ng Arduino
- Ground pin (G) sa GND ng Arduino
- Analog na output (A0) mula sa module hanggang sa analog pin A0 ng Arduino
- Digital na output (D0) sa digital pin 3 ng Arduino
La digital na output (D0) ay isinaaktibo (pumupunta sa mataas) kapag ang reed switch ay nakakita ng sapat na magnetic field. Nagbibigay-daan ito sa isang LED na i-on, isang alarm na ma-trigger, isang kaganapan na mai-log, atbp. Sa bahagi nito, ang analog na output (A0) ay nagbibigay ng isang proporsyonal na halaga na maaaring magamit upang ayusin ang sensitivity o makita ang mga pagkakaiba-iba sa lakas ng magnetic field.
Ang isang halimbawa ng code para sa Arduino ay maaaring:
int na humantong = 13; int digitalPin = 3; int analogPin = A0; int digitalVal; int analogVal; void setup(){ pinMode(led, OUTPUT); pinMode(digitalPin, INPUT); Serial.begin(9600); } void loop(){ digitalVal = digitalRead(digitalPin); if(digitalVal == HIGH){ digitalWrite(led, HIGH); } else { digitalWrite(led, LOW); } analogVal = analogRead(analogPin); Serial.println(analogVal); pagkaantala(100); }
Ang code na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang i-verify ang pagpapatakbo ng KY-025, na i-on ang isang LED kapag ang isang magnet ay nakita at nagbabasa ng mga analog na halaga upang ayusin ang sensitivity salamat sa pinagsamang potentiometer.
Sensor A3144: Digital Hall Effect Sensor
El A3144 Ito ay isang three-terminal Hall effect sensor chip na may digital na output. Ito ay idinisenyo upang makita ang pagkakaroon ng mga magnetic field, ngunit hindi tulad ng reed switch, wala itong gumagalaw na mekanikal na bahagi. Ang operasyon nito ay batay sa pag-detect ng mga potensyal na pagkakaiba na nabuo sa isang semiconductor kapag ang isang kasalukuyang daloy at isang patayong magnetic field ay inilapat.
Ang mga pangunahing katangian nito ay:
- Power supply mula 3.3V hanggang 5V
- Napakababa ng pagkonsumo (sa pagkakasunud-sunod ng milliamps)
- Digital na output na katugma sa mga microcontroller (0V para sa hindi sapat na field, Vcc para sa sapat na field)
- napakabilis na tugon
- Mataas na tibay dahil sa pagiging "walang kontak"
Ito ay mainam para sa mga aplikasyon kung saan ang mga magnetic field ay dapat na matukoy nang tumpak at walang mekanikal na pagkasira, tulad ng sa mga revolution counter, proximity sensor, o bilang isang kapalit para sa maginoo na mekanikal na switch. Upang malaman ang tungkol sa iba pang mga kaugnay na bahagi, maaari mong konsultahin ito Artikulo sa Hall effect sensor sa HWLibre.
Saan ginagamit ang mga modyul na ito sa pagsasanay?
Hindi naman kami nagmamalaki kung sasabihin namin na ang switch ng tambo At ang mga Hall effect sensor ay matatagpuan sa maraming device. Ang kanilang pinakakaraniwang gamit ay kinabibilangan ng:
- Mga sensor ng pagbubukas ng pinto at bintana: Sa mga sistema ng seguridad at alarma, ang paghihiwalay ng magnet mula sa sensor ay nakakakita ng pagbubukas ng access door.
- Rebolusyon at cycle counter: Gamit ang isang magnet sa isang gulong na dumadaan sa harap ng sensor, ang mga rebolusyon ay maaaring bilangin o sukatin ang bilis.
- Mga aplikasyon sa industriya: pagtukoy ng posisyon sa makinarya, pag-aautomat ng proseso, mga switch ng limitasyon sa mga robotic arm, atbp.
- Mga gamit sa bahay: kontrol sa pagkakaroon ng mga saradong pinto sa mga washing machine, refrigerator, photocopier, atbp.
- Mga metro ng daloy at antas: Nakikita nila ang pagpasa ng mga magnetic float sa mga likido o ang posisyon ng mga gumagalaw na bahagi sa loob ng mga tangke.
Mga kalamangan at limitasyon ng reed switch at KY-025/A3144 modules
Mga kalamangan ng reed switch at derivative modules
- Pagiging simple: Hindi sila nangangailangan ng kumplikadong circuitry para sa mga pangunahing gawain sa paglipat.
- Pagiging maaasahan: Pinoprotektahan ng sealed construction nito laban sa alikabok, kahalumigmigan at oksihenasyon.
- Mura: Ang mga ito ay mura at madaling palitan ang mga bahagi.
- Electrical isolation: Tamang-tama para sa paghihiwalay ng mababa at mataas na boltahe na mga circuit.
Mga limitasyon ng Reed switch at kung paano pagaanin ang mga ito
- Limitadong buhay ng istante kumpara sa mga sensor ng Hall effect — kahit na ang isang mahusay na patong at angkop na panloob na gas ay maaaring makabuluhang mapalawak ito.
- Mas mabagal na tugon kaysa sa mga electronic sensor — hindi inirerekomenda para sa napakataas na frequency o napakabilis na aplikasyon.
- Mechanical wear Kung madalas ang paglipat, sa mga kasong ito, ang Hall effect sensor (tulad ng A3144) ay isang mas mahusay na pagpipilian.
- Sensitibo sa intensity at distansya ng magnetic field — ang pagsasaayos ng sensitivity sa mga module tulad ng KY-025 ay nakakatulong na malampasan ang limitasyong ito.
Paano pumili sa pagitan ng reed switch, Hall effect switch, at integrated modules
Ang naaangkop na pagpili ay nakasalalay sa mga partikular na pangangailangan:
- Sa matipid at simpleng solusyon, tuklasin kung may magnet o wala, ang reed switch o ang KY-025 module ay angkop.
- Sa mga aplikasyon ng mataas na bilis at walang mekanikal na pagkasuot, Ang A3144 ito ay mas maginhawa.
- Upang makakuha ng parehong adjustable analog at digital na output, ang KY-025 nagbibigay ng higit na kakayahang magamit.
Praktikal na halimbawa ng paggamit ng reed switch at KY-025 module na may Arduino
Upang ilarawan kung paano masulit ang mga bahaging ito, tingnan natin kung paano bumuo ng isang window opening detection system gamit ang Arduino at isang KY-025 module:
- Pagkonekta sa KY-025: Pin + sa 5V, GND sa ground, D0 (digital) sa isang digital pin, at A0 (analog) sa isang analog pin kung gusto mo ng mga proporsyonal na pagbabasa.
- Paglalagay ng magnet: Idikit ang magnet sa gumagalaw na bahagi (pinto/window) at ang module sa frame, na nakahanay upang, kapag nakasara ang bintana, kumikilos ang magnetic field sa switch ng tambo.
- Programming: Gumamit ng code na katulad ng nasa itaas para mag-activate ng alarm, mag-on ng LED, o magpadala ng notification kapag na-detect ng sensor ang pagbukas.
- Pagsasaayos ng sensitivity: I-on ang potentiometer sa KY-025 module hanggang sa tumugon lamang ang sensor nang tama kapag ang pinto/window ay aktwal na binuksan o sarado.
