Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Bestandteil des Monats: Der Switch

Schalter sind eine grundlegende elektronische Komponente, sie sind in verschiedenen Ausführungen und Konfigurationen erhältlich und können vielfältig eingesetzt werden. Vom Einschalten des Lichts bis zur Steuerung eines Roboterarms sind Schalter die idealen Steuermechanismen. Auf der physischen Ebene steuern Switches den Informationsfluss im Internet und starten die Raketen, die wir in den Weltraum senden. Wenn das universelle Symbol für eine helle Idee die Glühbirne ist, dann kann man davon ausgehen, dass in jedem von uns ein Schalter vorhanden ist, der darauf wartet, umgedreht zu werden.

Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie kreative Leute mit Switches in Projekten arbeiten, werden wir uns im kommenden Monat einige der interessanteren Anwendungen ansehen, die uns begegnen. Wir werden auch nach interessanten neuen Anwendungen Ausschau halten. Wenn Sie oder jemand, den Sie kennen, ein Projekt mit einer interessanten Anwendung von Switches hat, lassen Sie es uns wissen, indem Sie in den folgenden Kommentaren einen Link hinterlassen.

Wir beginnen mit einer Einführung in die Schalter über einen Auszug aus Charles Platt Encyclopedia of Electronic Components Volume 1:


Was es macht

Ein Schalter enthält mindestens zwei Kontakte, die schließen oder öffnen, wenn ein externer Hebel oder Knopf gedreht oder bewegt wird. Schematische Symbole für die grundlegendste Art des Ein / Aus-Schalters sind in Abbildung 6-1 dargestellt.

Der grundlegendste Schaltertyp ist a Messer wechseln, in Abbildung 6-2 dargestellt. Obwohl es in den ersten Tagen der elektrischen Entdeckung üblich war, ist es heute auf Schulungszwecke in Schulen beschränkt und (in einem robusteren Format) auf Stromversorgungsanlagen für Wechselstrom, wo es aufgrund seiner großen Kontaktfläche für hohe Stromstärken geeignet ist. und es kann zum "heißen Schalten" eine erhebliche Last verwendet werden.

Wie es funktioniert

Das Pole eines Schalters ist im Allgemeinen mit einem beweglichen Kontakt verbunden, der eine Verbindung mit einem Sekundärkontakt herstellt oder unterbricht. Wenn es nur einen Pol gibt, ist dies ein einpolige Schalter. Wenn es einen zusätzlichen Pol gibt, der vom ersten elektrisch isoliert ist, mit einem eigenen Kontakt oder Kontaktsatz, ist dies ein zweipolig Schalter, auch bekannt als a zweipolig Schalter. Schalter mit mehr als 4 Polen sind ungewöhnlich.

Abbildung 6-1. Die zwei gebräuchlichsten schematischen Symbole für einen SPST-Schalter, auch Ein-Aus-Schalter genannt. Die Symbole sind funktional identisch.

Wenn es nur einen sekundären Kontakt pro Pol gibt, ist dies ein Einzelwurf oder ST Schalter, der auch als bezeichnet werden kann an aus oder aus an Schalter. Wenn es einen zusätzlichen sekundären Kontakt pro Pol gibt und der Pol des Schalters mit dem zweiten Kontakt verbunden wird, während er vom ersten getrennt wird, ist dies a Doppelwurf oder DT Schalter, auch bekannt als a zwei wege Schalter.

Abbildung 6-2. Ein DPST-Messerschalter für das Bildungsumfeld.

Ein Umschalter kann eine zusätzliche Mittelstellung haben. Diese Position hat möglicherweise keine Verbindung (es handelt sich um eine „Aus-Position“) oder in einigen Fällen mit einem dritten Kontakt.

Wenn ein Schalter federbelastet ist, um beim Loslassen des manuellen Drucks in eine seiner Positionen zurückzukehren, funktioniert er wie ein Druckknopf, auch wenn sein physisches Erscheinungsbild möglicherweise nicht von einem Schalter unterschieden werden kann.

Varianten

Schwimmerschalter, Quecksilberschalter, Reedschalter, Druckschalter, und Hall-Effekt-Schalter werden als Erfassungsgeräte betrachtet und sind in Band 3 zu finden.

Terminologie

Viele verschiedene Arten von Schaltern enthalten Teile, die die gleichen gemeinsamen Funktionen erfüllen. Das Stellantrieb ist der Hebel, Knopf oder Schalter, den der Benutzer dreht oder drückt. EIN Buchse umgibt den Aktuator auf einem Kippschalter. Das gemeinsamer Kontakt im Inneren ist ein Schalter mit dem verbunden Pole des Schalters. Normalerweise a beweglicher Kontakt wird intern daran befestigt, um den Sekundärkontakt, auch a genannt, zu berühren stationärer Kontakt wenn der bewegliche Kontakt hin und her gedreht wird.

Polen und Würfe

Abkürzungen geben die Anzahl der Pole und Kontakte innerhalb eines Schalters an. Einige Beispiele verdeutlichen dies:

SPST auch als 1P1T bekannt

Einpolig, einmalig

DPST auch als 2P1T bekannt

Doppelmast, Einzelwurf

SPDT auch als 1P2T bekannt

Einpolig, doppelter Wurf

3PST auch als 3P1T bekannt

Drei Pole, Einzelwurf

Andere Kombinationen sind möglich.

In Abbildung 6-3 sind schematische Symbole für Umschalter mit 1, 2 und 3 Polen dargestellt. Die gestrichelten Linien zeigen eine mechanische Verbindung an, so dass sich alle Schalterabschnitte zusammen bewegen, wenn der Schalter gedreht wird. Es besteht keine elektrische Verbindung zwischen den Polen.

Abbildung 6-3. Schematische Symbole zur Darstellung von drei Arten von Umschaltern. Oben links: einpolig. Unten links: Zweipolig. Rechts: Dreipolig, allgemein als 3-Pol bekannt.

Ein-Aus-Verhalten

Die Wörter EIN und AUS werden verwendet, um die möglichen Zustände eines Schalters anzuzeigen. Das Zusatzwort NONE wird von einigen Herstellern verwendet, um anzuzeigen, dass ein Schalter keine Mittelstellung hat. Einige Hersteller kümmern sich nicht um das Wort NONE, da davon ausgegangen wird, dass keine Mittelposition vorhanden ist, wenn das Wort weggelassen wird.

EIN-AUS oder EIN-KEINE-AUS

Ein grundlegender Ein-Aus-SPST-Schalter ohne Mittelstellung.

ON-ON oder ON-NONE-ON

Ein einfacher SPDT-Schalter ohne Mittelstellung.

EIN-AUS-EIN

Ein Umschalter mit zentrierter Position (keine Verbindung, wenn der Schalter zentriert ist).

ON-ON-ON

Ein Dreiwegewechselschalter, bei dem die mittlere Position mit dem eigenen Terminalsatz verbunden ist.

Klammern werden in Beschreibungen von federbelasteten Schaltern verwendet, um einen momentanen Zustand anzugeben, der nur so lange anhält, wie Druck auf den Betätiger ausgeübt wird.

(ON) -OFF oder OFF- (ON)

Ein federbelasteter Schalter, der normalerweise ausgeschaltet ist und in diese Position zurückkehrt, wenn der Druck abgelassen wird. Auch bekannt als NEIN (normalerweise offen) und manchmal als beschrieben FORM A Seine Leistung ist der eines Druckknopfes ähnlich und wird manchmal als beschrieben Make-to-Make Verbindung.

ON- (OFF) oder (OFF) -ON

Ein federbelasteter Schalter, der normalerweise eingeschaltet ist und in diese Position zurückkehrt, wenn der Druck abgelassen wird. Dies wird manchmal als a bezeichnet Make-to-Break Verbindung. Auch bekannt als NC (normalerweise geschlossen) und manchmal als bezeichnet FORM B

(ON) -OFF- (ON)

Ein federbelasteter Umschalter mit einer Mittelstellung ohne Verbindung, zu der er zurückkehrt, wenn der Druck auf den Stellantrieb freigegeben wird.

Andere Kombinationen dieser Begriffe sind möglich.

Die meisten Umschalter unterbrechen die Verbindung mit einem Kontakt (oder Kontaktsatz), bevor die Verbindung mit dem zweiten Kontakt (oder Kontaktsatz) hergestellt wird. Dies ist bekannt als Pause vor machen Schalter. Viel seltener ist a Vor der Pause machen Schalter, auch bekannt als a Kurzschlussschalter wodurch die zweite Verbindung hergestellt wird, bevor die erste Verbindung unterbrochen wird. Die Verwendung eines Kurzschlussschalters kann zu unvorhergesehenen Folgen in den daran angeschlossenen elektronischen Komponenten führen, da beide Seiten des Schalters beim Einschalten des Schalters kurz miteinander verbunden werden.


Hier ist eine Diashow mit einigen interessanten Schaltervarianten aus Charles Platt Encyclopedia of Electronic Components, Band 1:

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Weitere Informationen zu Mikroschaltern, Wippen, Schiebereglern, Umschaltern, DIPs, SIPs, Paddle-Schaltern und mehr finden Sie in der Encyclopedia of Electronic Components Volume 1 von Charles Platt. Diese informative, übersichtliche und gut organisierte Ressource ist ideal für Lehrer, Hobbyisten, Ingenieure und Studenten, die eine schnelle Einführung in die Elektronik wünschen.

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