رید رله (Reed Switch) چگونه کار می کند؟

اگر شما لپ تاپ یا موبایلی دارید که درب آن هنگام باز و بسته شدن، روشن و خاموش می شود، باید بدانید که یک سوئیچ رید رله (Reed Switch) به لولای آن وصل شده و حرکت باز و بسته شدن درب را احساس می کند. رید رله که در لولای درب لپ تاپ قرار می گیرد، هنگامیکه آهنربا به آن نزدیک می شود، خاموش می شود و بالعکس. در آلارم ها و راه آهن نیز کاربرد دارد.

یک سوئیچ همانند یک پل متحرک عمل می کند. هنگامیکه سوئیچ بسته است، پل پایین است و جریان الکتریکی در مدار ایجاد می شود. هنگامیکه سوئیچ باز است، پل بالا است و هیچ جریانی وجود ندارد. بنابراین هدف یک سوئیچ ، فعال کردن یا غیر فعال کردن جریان در یک مدار است.

بیشتر سوئیچ های الکتریکی که استفاده می کنیم را خودمان کنترل می کنیم. اگر شما در یک اتاق به نور نیاز دارید، یک سوئیچ بر روی دیوار قرار می دهید. اگر بخواهید تلویزیون را تماشا کنید باید بر روی سوئیچ روشن-خاموش آن کلیک کنید. اگر بخواهید از iPod استفاده کنید، کلید جلوی آن را فشار دهید تا موجب شود سوئیچ فعال شود و جریان برق ایجاد شود. اما گاهی اوقات نیاز است که مدارهای الکترونیکی و الکتریکی به شکل دیگری فعال شوند.

فرض کنید که می خواهید بانکی را ایمن کنید، به طوریکه زمانیکه درب بانک باز می شود، زنگ خطر روشن شود. برای این منظور به تماس الکتریکی در هر دو سمت درب نیاز است، به این ترتیب هر گاه که در باز شود، مدار شکسته می شود و زنگ خطر به صدا در می آید. باید یک ارتباط الکتریکی قابل اطمینان بر روی درب ایجاد کنیم. به دلایل مختلف ممکن است که این تماس الکتریکی به درستی عمل نکند، به همین دلیل ما به سوئیچ ها برای یک ارتباط ایمن نیاز داریم.

رید رله (Reed Switch) چیست؟

یک سوئیچ معمولی دارای دو کنتاکت الکتریکی می باشد و زمانیکه کلید فشار داده می شود، بهم وصل می شوند و هنگامیکه کلید را رها می کنید، از هم جدا می شوند. کلیدهای راکر را بر روی دیوار برای روشن و خاموش کردن لامپ ها قرار می دهند (در تصویر بالا نیز نشان داده شده است). هنگامیکه سوئیچ را در یک جهتی فشار می دهید، کنتاکت ها بهم متصل می شوند و هنگامیکه در جهت دیگری آن را فشار می دهید، کنتاکت ها از هم فاصله می گیرند.

در یک رید رله (Reed Switch) دو کنتاکت که فلزی می باشند از مواد فرو مغناطیسی ساخته شده اند (چیزی که مثل آهن خاصیت مغناطیسی دارد) که با نوعی فلز سخت مانند رادیوم پوشانده شده که موجب طولانی شدن عمر کنتاکت ها می شود و در داخل یک ظرف شیشه ای نازک پر از گاز غیر فعال (مثل نیتروژن) قرار گرفته اند تا از ورود گرد و غبار به داخل آن جلوگیری شود. این پوشش شیشه ای دارای یک محافظ بیرونی از جنس پلاستیک برای محافظت بیشتر است. کنتاکت ها از جنس آلیاژ نیکل آهن هستند که به راحتی جذب می شوند (از نظر فنی به این معنا که نفوذپذیری مغناطیسی بالایی دارد) اما مدت طولانی در این حالت نمی ماند و اصطلاحا به این معنا که بازدارندگی مغناطیسی کمی دارد. به عبارت دیگر بسیار آهسته حرکت می کنند. به طور کلی هر دو کنتاکت حرکت می کنند و با هم موازی می شوند. این امر موجب افزاش طول عمر و قابلیت اطمینان Reed Switch می شود.

هر چند اکثر سوئیچ های رید رله دارای دو کنتاکت فرو مغناطیس هستند، برخی از آنها دارای یک کنتاکت فرو مغناطیس و یک کنتاکت غیر مغناطیس می باشند. همچنین برخی از آنها مانند رید رله Elwood دارای سه کنتاکت هستند.

حالتهای مختلف رید رله

رید رله ها یا Reed switches در دو حالت normally open (خاموش) و normally closed (روشن) قرار دارند. نکته مهم در مورد عملکرد این سوئیچ ها این است که نه تنها به عنوان یک پل الکتریکی بلکه به عنوان مغناطیس نیز عمل می کنند. مغناطیس همانند برق در آنها جاری می شود.

حالت normally open

هنگامیکه یک آهنربا را به رید رله نزدیک می کنید، سوئیچ بخشی از مدار مغناطیسی می شود که شامل مغناطیس می باشد (نقطه چین ها در تصویر میدان مغناطیسی ایجاد شده را نشان می دهند). هر دو کنتاکت رید رله در خلاف جهت قطبهای مغناطیسی هستند، به همین دلیل با هم جذب و فشرده می شوند. فرقی نمی کند که ابتدا کدام یک به آهنربا نزدیک می شود، در هر حال کنتاکت ها همچنان در خلاف جهت یکدیگر هستند و همدیگر را جذب می کنند. تصویر زیر یک Reed switch بسته normally open (NO) را نشان می دهد و یک آهنربا روبروی آن قرار گرفته و هنگامیکه سوئیچ باز است، جریان در آن جاری می شود.

هنگامیکه آهنربا را از آن دور کنید، کنتاکت ها از هم دور می شوند و سپس با نزدیک کردن دوباره آهنربا، بهم وصل می شوند.

حالت Normally closed

رید رله به شکل متفاوت دیگری نیز عمل می کند، کنتاکت ها در حالت عادی بسته یا (NC) Normally Closed هستند و هنگامیکه آهنربا را به آن نزدیک می کنید، از هم دور یا اصطلاحاً باز می شود. سپس برق در آن جریان می یابد. برای ایجاد چنین سوئیچی، یک آهنربا را روبروی یک NC Reed switch قرار دهید تا از حالت باز به حالت بسته تغییر کند. این نوع سوئیچ را در شکل زیر می بینید. در تصویر زیر می بینید که با نزدیک کردن آهنربا به این سوئیچ از حالت NC به حالت NO تغییر می کند.

رید رله ها به سادگی با دور یا نزدیک کردن آهنربا روشن نمی شوند. آنها با توجه به جهت گیری آهنربا (چه موازی و چه عمود بر سوئیچ باشد)، پاسخ متفاوتی نشان می دهند زیرا آهنربا به شکل های مختلف، الگوهای میدان مغناطیسی مختلفی را در اطراف خود ایجاد می کند.

اگر از رید رله به عنوان شمارنده استفاده می کنید، باید هر دفعه یک بار بشمارد تا خطا نداشته باشد. اگر در زنگ خطر از یک رید رله استفاده می کنید، نباید بعد از یک ثانیه زنگ خطر آن به دلیل اینکه آهنربا را در جای غلطی قرار داده اید، خاموش شود.

کاربرد رید رله

NC Reed Switch در بخش تحتانی موبایل های تاشو (جاییکه کلیدها قرار دارند) قرار گرفته و یک آهنربا در بالای آن وجود دارد. زمانیکه موبایل باز است، رید رله و آهنربا از هم دور هستند. کنتاکت ها بر روی هم قرار دارند و برق در موبایل جریان دارد. اگر موبایل را ببندید، آهنربا به سوئیچ نزدیک می شود و سپس کنتاکت های درون سوئیچ از هم دور می شوند. یک مدار درون موبایل این عمل را حس می کند و جریان برق را به طور منظم قطع می کند.

در وسایل زیاد دیگری همانند: موتور الکتریکی، ماشین ظرفشویی، لباسشویی، بادسنج و دوش الکتریکی نیز کاربرد دارد.

برای آموزش‌های بیشتر، میتوانید مقالات وبلاگ مارا مطالعه کنید و سوالات و نظرات خود را با ما در بخش دیدگاه در میان بگذارید، اگر به همکاری با ما در زمینه انتشار مقالات الکترونیک علاقه دارید میتوانید در وبلاگ ما ثبت نام نمایید، مقالات شما پس از بررسی، با نام خودتان منتشر خواهد شد.