双头负荷开关

迈瑞特转向柱组合开关中运用的无触点技能

时间:2010-12-5 17:23:32  作者:压力开关   来源:各种开关  查看:  评论:0
内容摘要:迈瑞特轿车电子在上海展展现出来的柱向组合开关中运用了无触点技能,这引起很多人的爱好。无触点开关是轿车机电一体化中一个最令人困惑的姓名。当人们第一次听到这个名词时都会问:“开关怎样能够不触摸,开关的作业


迈瑞特轿车电子在上海展展现出来的柱向组合开关中运用了无触点技能,这引起很多人的爱好。

无触点开关是轿车机电一体化中一个最令人困惑的姓名。 当人们第一次听到这个名词时都会问:“开关怎样能够不触摸,开关的作业原理便是进行触摸”为了了解机电一体化中什么对错触摸,首要有必要了解触摸开关的意义。

图1 ( 上)触摸开关的简化示例。

滑块如箭头所示移动,并依据其方位短路或断开印刷电路板(PCB)上的触摸区域。 在两个区块之间存在的电触摸是开关的编码方位,因而这类型的开关一般被称为触摸开关。 这种开关是当时最通用的开关技能。 它造价廉价,简略并牢靠。 但它真的牢靠嘛?它很难有很长的运用寿命。当触点磨损,PCB外表腐蚀,又或许绷簧失掉弹性。当然,这些状况是在长期运用后产生的损坏。触摸式开关当然也能够制作得愈加巩固,但这需求更多的本钱也或许使得PCB板尺度变大,而开 关的外壳倾向于变得越来越小。

这便是无触点技能的来源,它完成了在不运用电触点的状况下对旋钮、拨杆或许按钮发现方位的信号这样的操作。这种类型的开关有很多种, 每种都有其长处和缺陷。这儿首要呈述两种类型:光学和电磁无触点开关。

光学开关依托光信号来确认他们的方位。简略的方法中,它们由光源(LED),光敏元件和移动屏幕或反射器制成(请参阅图2)当这个屏幕坐落相对光源和光敏元件之间时,起到阻挠光源的效果。 市面上现已有现成的光学屏障探测器,作为光学开关的组件。可是,有的时分无法运用屏障,此刻反射器或许是更好的解决方案。光源和光敏元件相邻放置在PCB板上,在这上面运用反射器,能检测到状况改变的存在。

图2.处于封闭(a)和敞开(b)状况的无触点光学开关的示例。屏障在光源和光敏元件之间移动,阻挠光线。

光学开关与触摸式开关比较有一些比较突出的长处。他们运用寿命更长,更不简略遭到危害,而且相对廉价,哪怕是与触摸式开关比较较。它们磨损得更慢,不会呈现相似PCB触点的腐蚀状况。价格方面,有些光学开关或许与触摸式开关相似。这或许与我咱们的直觉不一样,但触摸开关一般需求多个准确制作的元件,这会添加全体的价格。

当然,与触摸式开关比较,光学开关也有一些显着的缺陷。LEDS光源需求比触摸开关的滑块更多的电力。当需求唤醒功用时,光学开关或许不适用。 众所周知,光学开关简略遭到随时刻推移其元件被污洉和尘埃进掩盖而遭到影响,这迫使产品的外壳规划成防尘并进行长期的验证,这两者都添加终究产品的造价。

挨近无触点开关的别的一种解决方案是磁性开关。这种开关由一个作为磁场源的永磁体及一个检测磁体方位的磁场传感器。(请见图3示例)。

图3. 磁性无触点开关的示例。 圆柱形磁铁在磁场传感器上方移动。

请注意磁铁能够在两个方向上移动。

IC供货商现已在曩昔多年中现已开发出来多种用于于无触点开关的传感器,磁性无触点开关有两种或许的操作方法 :第一种状况,传感器对磁能量的某个阈值作出反应, 以此单个传感器结构简略的通断开关。 阈值传感器输出一般是开路集电极输出,答应输出直接经过线束连接到ECU。第二种类型的磁性开关运用传感器来陈述一个或多个轴中的磁通量的接连值。这种开关一般需求微控制器来处理传感数据并确认磁体方位,然后经过数字总线传输。这种方法添加了开关的杂乱性,但答应它校对温度并完成更杂乱的磁铁运动(如X-Y 操纵杆)。

磁性开关具有优于触摸式和光学式开关的特色,第一个长处是清楚明了的:磁铁不受尘埃和环境污染的影响。磁性开关能够在较脏的环境中运用,例如:浸泡于液体中。 别的一个不那么显着的长处便是能耗。磁传感器一般比光学开关的LED运用更少的电流。这使得磁性开关成为需求唤醒时的首选设备。磁性开关的另一个长处来自其机械简略性。它无需在PCB上准确认位滑块,也无需经过探测器缝隙中准确移动的光学屏障。磁体的装置不需求很高的准确性,能够在校对过程中进行校准。

当然磁性开关也具有某些缺陷,其中之一是或许经过外部磁场搅扰其作业。这种类型的开关需求完全的EMC/ESC规划验证,而且或许需求额定的电路/屏蔽,以便在存在外部磁场的状况下使其坚持运转。此外,其邻近任何磁性材料,无论是金属、塑料乃至油脂,都或许搅扰其正常操作。 最终一个缺陷是价格,磁性传感器比光学屏障或许触摸开关更贵,而且或许需求微型控制器。

整体来说,无触点开关比照触摸式开关,尽管具有显着的优势但或许不合适一切的使用场景。 迈瑞特轿车电子作为轿车机电一体化的供货商,能够为客户供给无触点和触摸式两种开关,以满意客户的或许呈现的任何需求。

本文作者:

迈瑞特高档软件工程师 Andrzej Wetula。

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