Zaloguj się
Wszystkie
7 lipca 2025
41
W zaprezentowanych w tym artykule rozwiązaniach będziemy korzystać z gotowych elementów stykowych, mikroprzełączników, zwanych czasami „krańcówkami” – co uchroni nas przed fabrykacją ich od zera, a przy tym ułatwi implementację nawet rozbudowanych układów przełączników. Jednym z przykładów będzie przełącznik obrotowy w stylu enkodera trzybitowego. Rozważymy też przełączniki dźwigniowe w stylu „retro” czy przyciski o trzech poziomach wciśnięcia zamiast typowo spotykanych dwóch. Spróbujemy też wykonać przełącznik suwakowy, który będzie trwalszy od tanich rozwiązań dostępnych na rynku.
Mikroprzełączniki
Na bazę opisanych w artykule rozwiązań wybrane zostały mikroprzełączniki ze względu na szereg ich zalet. Po pierwsze, mają one z reguły standardowe wymiary, co ułatwia ich użycie. Po drugie, dobrze znoszą wielokrotne przełączanie, a sposób działania wewnętrznego mechanizmu nieco zmniejsza zużycie styków. W przeciwieństwie do przycisków typu tact tolerują większe napięcia i prądy. Bez problemu można zrealizować wielopozycyjny przełącznik sterujący napięciem sieciowym – na bazie opisywanych elementów jeszcze w latach 80. ubiegłego wieku realizowano elektromechaniczne programatory. Kolejną zaletą mikroprzełączników jest liczba wariantów konstrukcyjnych: styki proste i kątowe, do PCB i do połączeń kablowych, bez dźwigni lub z dźwignią, z dźwignią długą, wygiętą i z kółkiem do współpracy z krzywką. Fotografia pokazuje mikroprzełączniki zakupione na potrzeby artykułu. Występują one w dwóch rozmiarach różniących się maksymalnym prądem przełączania oraz tym, że większe przełączniki mają bardziej sztywny mechanizm przełączający, wymagający przyłożenia większej siły nacisku. Metalowe dźwignie niwelują ten efekt, a w niektórych sytuacjach pomagają też chronić przełącznik przed uszkodzeniem – zwłaszcza w jego typowym zastosowaniu w roli przełącznika krańcowego.
Wszystkie przełączniki mają standardowe wymiary i są wyposażone w dwa otwory montażowe o średnicach nieznacznie większych od standardowych wkrętów metrycznych. Mniejsze przełączniki pozwalają na przełączanie do 250 VAC przy prądzie 1 A, większe pracują nawet do 10 A. Dla napięć stałych sugerowane wartości to 30 V/100 mA. Typowa żywotność wynosi 10 milionów przełączeń. Warto zwrócić uwagę na odległości/kąty oznaczane jako Pretravel, Over Travel, Movement Differential oraz Operating Position. Pretravel (PT) to odległość od pozycji spoczynkowej do pozycji przełączania (Operating Position – OP). Movement Differential (MD) to odległość od pozycji OP w kierunku pozycji spoczynkowej potrzebna, by przełącznik zmienił swój stan z powrotem. Over Travel (OT) to maksymalna odległość wciśnięcia, liczona od pozycji OP w kierunku aktywacji przełącznika, która go nie uszkodzi.
Plastikowy popychacz styka się z metalową blaszką wykonaną ze sprężystego materiału. Na jednym jej końcu znajduje się dwustronny styk. Fragment tej blaszki jest wycięty i wygięty w kształt zbliżony do litery C, a jego koniec łączy się z wyprowadzeniem po lewej stronie. Sposób wyprofilowania tego elementu powoduje, że wystarczy niewielki ruch, by blaszka „przeskoczyła” z pozycji NO (kontakt ze stykiem u góry) do pozycji maksymalnego naprężenia wygiętego fragmentu blaszki, z której całość będzie dążyć do drugiej pozycji stabilnej (NC), w której ruchomy styk blaszki dotyka dolnego, stałego styku. Nie jest to pozycja maksymalnie stabilna, więc po zaniku nacisku blaszka wróci szybko do pozycji pierwotnej. Duża prędkość ruchu blaszki wywołana naprężeniem elementu sprężystego powoduje, że przełącznik tego typu ma krótki czas przerywania kontaktu, co redukuje iskrzenie przy większych obciążeniach, a zatem też zmniejsza zużycie styków. W niektórych wykonaniach, zamiast elementu w kształcie litery C, występuje oddzielna, bardziej tradycyjna sprężyna. Warto zaznaczyć, że wystarczy niewielki skok elementu przełączającego, by zmienić stan przełącznika, ale sposób wykonania całości pozwala na to, by element przełączający został wciśnięty głębiej, niż to konieczne, bez szkody dla mechanizmu. Dźwignia spotykana w wielu przełącznikach pozwala zwielokrotnić ten niewielki skok, co może pomóc w pewnych sytuacjach. Dla przykładu w przełącznikach krańcowych wykorzystuje się ten efekt, by z większa precyzją znaleźć położenie „zero” każdej osi mechanizmu.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
