Что такое переключатель (свитчер) в радиоэлектронике
Переключатель (свитчер) – устройство, служащее в радиоэлектронике для коммутации электроцепей постоянного и переменного тока и обеспечивающее требуемый рабочий режим. От функциональности этого компонента часто зависит работоспособность всего аппарата. Основные элементы свитчера: контактная пара и замыкающе-размыкающий механизм. Контакты выполняют плоскоконическими, плоскосферическими, цилиндрическими, по принципу работы они бывают прижимными и притирающимися. Для их изготовления используют платину, серебро, золото, вольфрам, латунь, бронзу. Производители предлагают целый перечень этих устройств, различающихся по конструкции и областям применения. На электронных схемах обозначение переключателя зависит от количества полюсов, позиций, порядка срабатывания контактов. Подробно все моменты отражены в ГОСТе 2.755-87 (СТ СЭВ 5720-86).
Содержание статьи
Что такое переключатель электронного типа
Электронные переключатели изготавливаются на основе микросхем различных типов с транзисторами и другими электронными компонентами. Обычно для управления электронными устройствами используется одна кнопка, нажатием на которую аппарат включают и выключают. Реже предусматривают две кнопки – для положений «Включено» и «Выключено». Часто электронное переключающее устройство находится в составе контроллера управления, который предназначен для руководства различными функциями аппаратуры.
Электромеханические переключатели: виды и основные характеристики
Электромеханические переключатели – это целое семейство устройств, различающихся по конструкции и областям применения.
Тумблеры (перекидные переключатели)
Это старейший вид переключателей, в большом объеме производимых на отечественных предприятиях. Основными преимуществами пружинно-рычажного устройства являются: надежность и жесткое сцепление контактной группы, входящей в схему перекидного переключателя. Благодаря этим свойствам механизм работает четко и безотказно. Наиболее распространены отечественные изделия серий ТП, ТВ, ПТ, а также зарубежные Jietong Switch.
Галетные (роторные) переключатели
Перейти в каталог галетных переключателейКлавишные (рокерные, кулисные) переключатели
Эта разновидность свитчеров с активатором в виде клавиши. Они востребованы во многих областях: от большегрузной автомобильной и другой техники до бытовых приборов и компьютеров. Такие переключатели выпускаются в обширном диапазоне рабочих напряжений, допустимого тока, размеров, числа контактных групп, что позволяет подобрать оптимальную продукцию для аппаратуры разной мощности и количества коммутируемых цепей. Современные устройства изготавливаются в корпусах из прочных полимерных материалов. Корпус надежно крепится к гнезду методом пайки или соединяется клеммами. Клавишные переключатели могут монтироваться раздельно или формировать управляющую панель. Большинство таких свитчеров имеют торцевую подсветку светодиодными или неоновыми лампами. Они изготавливаются с различными степенями защиты от наружных условий: от изделий, предназначенных для эксплуатации в закрытых помещениях, до герметичных переключателей, способных работать даже под струями воды.
DIP-переключатели
DIP-переключатели зачастую используются в современной промышленной электронике, а также в компьютерах и бытовой технике. Они выполняются в монолитном ДИП-корпусе с одной или несколькими контактными группами. Переключение – угловое или горизонтальное. DIP или DIL – это название типа корпуса, который был сконструирован для электронных компонентов. Его особенность – прямоугольная форма и наличие двух рядов выводов, размещаемых на длинных сторонах. Такая конструкция позволяет увеличить плотность монтажа, по сравнению с круглыми корпусами.
Для изготовления ДИП-корпуса используется пластик PDIP или керамика CDIP. Устройства могут соединяться с платой напрямую или через промежуточную схему, в состав которой входят резисторы, декодирующие и запоминающие элементы. Второй вариант реализуют при необходимости преобразования сигнала в более высокий или низкий.
Сегодня переключающие ДИП-устройства всё реже встречаются в бытовой электронике из-за внедрения более компактных радиодеталей. Однако они по-прежнему широко применяются для комплектации промышленного оборудования.
Одна из разновидностей DIP-переключателей – поворотные, содержащие в конструкции несколько электрических контактов. При повороте колеса требуемый контакт совмещается с цифрой, указанной на корпусе, и происходит замыкание контакта. DIP-свитчеры могут выполняться в разных размерах и иметь крупные колеса для прокрутки или маленькие колесики, для вращения которых необходима отвертка.
Для тестирования исправности переключателя, а также надежности присоединения проводников к его контактам используют мультиметры.
Была ли статья полезна?
Нет
Оцените статью
Что вам не понравилось?
Анатолий Мельник
Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.
Кнопочные выключатели с фиксацией и без нее
Кнопочный выключатель – это элемент электрического оборудования, который пользуется повышенным потребительским спросом и встречается практически повсеместно. Одно из основных его предназначений – возможность управления потоком электрической энергии нажатием на специальную кнопку. Наиболее эксплуатируемыми считаются кнопочные выключатели КЕ, ВКИ, ВК и другие.
Виды кнопочных выключателей
Выключатель кнопочный предназначен для применения в электрических цепях с переменным током в сети, при напряжении до 380В. По способу управления выключатели освещения данного типа делятся на:
- нажимные;
- поворотные;
- комбинированные (для включения освещения их нужно нажимать, а для управления уровнем освещенности – поворачивать).
Сфера применения кнопочных выключателей
Наиболее часто кнопочные выключатели используется в бытовой технике и передвижных осветительных приборах. Они включены в комплектацию пультов управления, шкафов в стационарных установках, панелей. Особенные условия эксплуатации для кнопочных выключателей не нужны, потому как при работе диапазон температур может составлять от — 60 до + 40 градусов с относительной влажностью воздуха до 100 %. Их можно использовать для наружной и внутренней установки, в химически активной среде, взрывоопасных зонах, на предприятиях нефтегазовой промышленности и иных отраслях.
Существует достаточно много моделей, предназначенных для управления основным освещением в помещении. Выглядят они как аккуратные клавиши-кнопки.
Кнопочные выключатели с фиксацией и без
Выключатели данного типа могут быть:
- с фиксацией;
- без фиксации.
Выключатель кнопочный без фиксации подразумевает ручное управление. Он работает, пока человек удерживает кнопку. Такие модели часто используются для пультов управления, в которых лучше всего проявляются их основные преимущества – максимальная защищенность от случайного включения и компактность. Это практически единственный тип устройства, имеющий ручное управление. Во включенном положении его случайно оставить просто невозможно.
Выключатель кнопочный с фиксацией из рабочего состояния выводится только повторным нажатием. Такой вид устройства считается более распространенным, потому как одному человеку позволяет управлять большим числом потребителей тока.
Особенности дизайна кнопочных выключателей
Эти органы управления по разнообразию цветов, дизайна и форм очень мало в чем уступают клавишным выключателям. При желании можно подобрать модель с подсветкой или без нее, найти изделия в стиле модерн, ретро и так далее.
Выключатель кнопочный обычного исполнения изготавливают, как правило, в пластиковых корпусах, за счет чего эти изделия имеют низкую стоимость. Если аккуратно с ними обращаться, они смогут прослужить достаточно длительное время, выдерживая при этом много тысяч циклов включения. Выключатель кнопочный с фиксацией для большего удобства пользователей дополняют световым индикатором, указывающим на состояние данного устройства (выключено или включено). Если аналогичные изделия будут эксплуатироваться в сложных условиях, рекомендуется их приобретать в антивандальном исполнении, потому как они обладают отличной механической прочностью.
При надобности клавиши и кнопки переключателей можно укрыть брызгозащитным колпачком, который значительно продлит срок службы аппарата и снизит риск возникновения замыкания.
Стоимость изделий зависит от их исполнения и конструктивных особенностей. Например, выключатель кнопочный без фиксации будет стоить немного дешевле аналога. Разница в цене между изделиями в обычном и специальном или антивандальном исполнении будет достаточно ощутимой.
Подключение
Схема кнопочных выключателей весьма проста. Основными их узлами являются:
- неподвижные контакты;
- мостик, который снабжен подвижными контактами;
- пружина для возвращения мостика.
Принцип подключения изделий тот же, что и для клавишных аналогов – замыкание/размыкание фазы.
Выключатели кнопочные ВК16-19
Изделия данной серии применяют для управления электроцепями с переменным током частотой 50 и 60 Гц, а также с напряжением до 220В. Кроме этого, изделия используются для цепей с постоянным током и напряжением не более 220 В. Выключатель кнопочный ВК16-19 идет в комплектации со встроенной сигнальной лампой, которая необходима для световой индикации в положении срабатывания.
Применение
Выключатели данного типа в основном используют для комплектации пультов, панелей, постов и шкафов управления в различных стационарных установках, мельничном оборудовании, прокатных станках, системах автоматики и электропоездах.
Принцип работы устройства
Система функционирования достаточно проста. При нажатии на пускатель происходит переключение контактов. В моделях, которые идут без фиксатора, при снятии усилия происходит возвращение фиксатора в исходное положение. В этот момент переключаются контакты. В выключателях кнопочных с механической фиксацией толкатель при снятии усилия остается в нажатом состоянии и только при повторном нажиме возвращается в исходное положение.
В изделиях с электромагнитной фиксацией при нажиме происходит включение электромагнита, и толкатель фиксируется в нажатом положении. При выключении он возвратится в исходную позицию.
Выключатели КЕ
Это унифицированное устройство, предназначенное для проведения коммутации электрической цепи постоянного и переменного тока.
Особенности оборудования
Выключатель кнопочный КЕ применяется практически во всех сферах промышленности. Такое оборудование приобретается как механиками для станков, так и электриками для пультов управления. Изделия данной серии используются на передвижных установках или на стационарном оборудовании.
В состав такого приспособления входят:
- унифицированные контактные элементы;
- устройство управления;
- крепежные детали.
В выключателе привод – это устройство, отвечающее за герметичность соединения и толкателя. В нем установлена сигнальная лампа, оповещающая персонал о рабочем состоянии. Замыкающие/размыкающие контакты друг с другом не связаны. При нажатии на рабочий толкатель происходит перемещение траверсы, что размыкает/замыкает контакт.
Перед тем как установить изделие, нужно снять фронтальное кольцо, закрутить до упора гайку со шлицами, чтобы не проворачивался выключатель. Кнопка в отверстие засовывается обратной стороной, чтобы там был усик кольца. Затем, удерживая устройство, нужно по оси до упора закрутить фронтальное кольцо, провести питающие провода и подключить к оборудованию.
Выключатели кнопочные с блокировкой ВКИ
Это устройство, которое предназначено для редких коммутаций одно- и трехфазных нагрузок как индуктивного, так и активного характера (в электродвигателях, нагревательных и осветительных приборах). Область применения выключателей данной серии весьма разнообразна. Их используют в электрифицированных строительных машинах и механизмах (бетономешалках небольших объемов, электроинструментах, цепях уличного освещения, мобильных тепловентиляторах, насосах, компрессорах и т.п.).
При использовании такого устройства следует предусмотреть дополнительные средства защиты от перегрузки и короткого замыкания, поскольку выключатель кнопочный ВКИ не имеет встроенной защиты от сверхтоков. Это могут быть автоматические выключатели или предохранители. Изделия этой серии состоит из пластикового основания, разделенного на 3 части, каждая из которых имеет контактные латунные держатели, направленные друг к другу. С одной стороны они соединены с проводниками сети и нагрузки, а с другой – с контактами.
Для того чтобы кнопочный выключатель с блокировкой смог проработать максимально длительное время, необходимо придерживаться при эксплуатации определенных правил:
- Температура окружающей среды не должна быть выше 50 градусов.
- Выключатель не должен находиться во взрывоопасном месте. В помещении не должна содержаться в высокой концентрации пыль, поскольку запыленность намного снижает рабочие показатели устройства.
- Вибрационная нагрузка не должна превышать допустимую частоту (60 Гц).
- Рекомендуется избегать влияния прямых лучей солнца.
- Кнопочные выключатели с блокировкой серии ВКИ могут занимать в пространстве любое положение.
Только при соблюдении этих рекомендаций можно уверенно пользоваться тем или иным прибором.
характеристики, виды и схема устройства
Проходные выключатели (переключатели) были созданы для удобного управления освещением в длинных коридорах, на лестницах, в проходных комнатах и в других местах. Их устанавливают между этажами, при спуске в подвал, около дверей помещений, у которых несколько входов. Находясь в своем доме, удобно переключать свет в гараже, подсобных помещениях. Или управлять фонарями на крыльце и приусадебном участке. Переключатель проходной дает возможность контролировать освещение из разных мест, избавляя людей от неудобств. При этом также экономится электричество.
Обычный выключатель содержит клавишу на два положения и пару контактов. К ним подведены провода. В отличие от него, встроенный переключатель проходного выключателя состоит из трех контактов: одного общего и двух перекидных. К каждому из них также подведено по проводу. Чтобы производить управление освещением из нескольких мест, например из двух, требуется переключающее устройство на 4 контакта. Кроме того, должны быть подводы к каждому по одному проводу. Так, можно управлять не только освещением, но и любыми другими электроприборами, хотя монтаж схемы усложняется.
Как работает одноклавишный переключатель?
Принцип действия состоит в том, что перекидным контактом размыкается одна цепь, и при этом замыкается другая. Схема подключения проходного переключателя всегда есть на его обратной стороне. Один из контактов является общим (1), а два других — перекидными (2, 3). Из двух таких устройств, расположенных в разных местах, можно собрать простейшую и наиболее распространенную схему управления светильником с двух разных точек.
Совпадающие по номерам клеммы 2 и 3 переключателей ПВ1 и ПВ2 соединяются между собой проводкой. Входная часть 1 от ПВ1 подключается к фазе, а ПВ2 — к светильнику. Другим концом лампа соединяется с нулевым проводом питания. Как работает схема проходного переключателя, проверяется путем его включения. Для начала подается напряжение. При этом лампа последовательно загорается или гаснет при независимом переключении любого из выключателей. Если разрывается цепь одного из них, схема перестает работать. Но в то же время другая линия подготавливается к включению.
Как подключить простейший проходной выключатель?
Перед монтажом следует начертить схему всех соединений.
Сначала устанавливается распределительная коробка (РК). В ней будут собраны и соединены все провода. Питание сюда подается из щита управления. Для этого прокладывается трехжильный кабель 3 х 1,5 мм. Он наиболее распространен для всех схем подключений. Здесь две жилы являются питающими, а третья — для заземления электроприборов. Кроме того, устанавливаются 2 подрозетника, в которые будут помещены переключатели. От каждого стакана и от светильника прокладываются трехжильные кабели к РК.
После того как все провода и кабели находятся на своих местах, выполняются соединения. Сначала подключается провод фазы L между выходом автомата и входом ПВ1 (№1). Затем между собой соединяются соответствующие выходные контакты (2-2, 3-3) переключателей. Далее производится их установка в подрозетник. Две клеммы патрона светильника подключаются к входу ПВ2 (№1) и к синей жиле нейтрали из щитка управления. Если автомат двухполюсный, она подводится с его выходного контакта, если однополюсный — с нулевой шины. Конец заземляющей жилы изолируется. Или подсоединяется к корпусу светильника, если он металлический.
Когда все подключения закончены, в патрон вворачивается лампочка. Затем проверяется схема проходного переключателя включением автомата в щитке. Лампа может загореться сразу. Или после включения ПВ1 или ПВ2. Погасить ее можно, если нажать на клавишу любого из переключателей. Важно! В переключателях нет фиксированных положений «включено» и «выключено».
Перекрестный переключатель
Подключение проходных переключателей в трех местах требует дополнительной установки устройства с перекрестной коммутацией контактов. Он представляет собой 2 одноклавишных устройства с внутренними перемычками, собранными в одном корпусе.
Перекрестный переключатель (ПП) устанавливается между двумя обычными. Он применяется только с ними. Его отличительной особенностью является наличие четырех клемм (2 входа и 2 выхода). Для управления из четырех точек нужно добавить в схему еще одно такое устройство. Подключать ПП к перекидным контактам проходных выключателей следует так, чтобы создавалась рабочая цепь питания светильника.
Сложные контактные группы требуют большого количества проводов и подключений. Предпочтительней собирать несколько простых схем. Они надежно работают и удобны в эксплуатации. Обратите внимание! Все основные подключения производят в распределительных коробках. Никаких скруток на подводящих проводах делать нельзя.
Какую модель выбрать?
Какой применить переключатель проходной, прежде всего зависит от типа проводки. Для открытой подбираются накладные модели. Под скрытую потребуются подрозетники. Следует выбирать подходящие размеры, чтобы их можно было соединить между собой. Важно установить обычный и перекрестный переключатели с одинаковым внешним видом. Устройства бывают поворотными, клавишными, рычажными, сенсорными. Контакты подбираются под соответствующую нагрузку. Переключения должны производиться легко. Устройства при этом обязаны надежно крепиться.
Монтаж системы переключения из трех точек
Для этого необходимо совершить следующие действия:
- Начертить схему соединений.
- Разметить и продолбить штробы и выемки под проводку и коробки.
- Установить распределительные части. Они выбираются больших размеров, чтобы можно было сделать внутри 12 соединений.
- Установить подрозетники.
- Проложить кабель из щитка к местам подключений.
- Подключить жилы к переключателям и клеммам в коробках. Провода промаркировать. Схему собирать последовательно, с проверкой правильности подключений.
- Установить переключатели на свои места.
Подключение проходных двухклавишных переключателей
Устройство представляет собой 2 одноклавишных независимых переключателя. Они собраны в одном корпусе. Работают по тому же принципу перекидывания контактов. Но при этом количество входов составляет 2, а выходов — 4. Отличие заключается в том, что 2 выключателя располагаются в разных точках. Их клавиши работают на разные светильники.
Монтаж двухклавишных переключателей для управления с двух мест
Последовательность действий должна быть такая:
- Составляется схема, без которой сложно сделать подключения.
- Устанавливаются распределительные коробки и подрозетники.
- Монтируются 2 группы освещения.
- Прокладываются трехжильные кабели из расчета подключения к 6 контактам каждого переключателя и к светильникам.
- По составленной схеме производится подключение жил кабелей в распределительной коробке, к патронам ламп и к переключателям.
Переключатель проходной двухклавишный можно заменить схемой из четырех одноклавишных. Но она будет нерациональной. Поскольку потребуется больше распределительных коробок и увеличится расход кабеля.
Управление двумя системами освещения с трех мест
Двухклавишный переключатель проходной бывает перекрестным. Он устанавливается в комплекте. То есть в него входят еще и два двухклавишных концевых выключателя, если требуется управлять освещением с трех точек. У него будет 4 входа и 4 выхода.
Монтаж производится следующим образом:
- Для монтажа схемы стандартной коробки диаметром 60 мм не хватит. Поэтому ее размер должен быть больше. Или нужно последовательно установить 2-3 шт. обычных.
- Для подключения выполняется 12 подсоединений проводов. Для этого понадобится прокладка 4 трехжильных кабелей. Здесь следует правильно выполнять маркировку жил. К двум концевым выключателям подходит по 6 контактов, а к перекрестному — 8.
- К ПВ1 подключается фаза. После нужно сделать необходимые соединения. На тыльной стороне устройства изображена схема проходного переключателя двухклавишного. Она должна правильно сочетаться с внешними подключениями.
- ПВ2 подключается от светильников.
- Четыре выхода ПВ1 подключаются к входам перекрестного выключателя, а затем его выходы соединяются с 4 входами ПВ2.
Заключение
Переключатель проходной удобен. Не требуется лишняя ходьба по лестницам и длинным коридорам, чтобы включить или выключить лампочку. Иногда он просто необходим. Кроме того, экономится электроэнергия за счет быстрых переключений. Важно правильно выбрать устройства и грамотно смонтировать электрические соединения.
Кнопка (электротехника) — это… Что такое Кнопка (электротехника)?
- Кнопка (электротехника)
Кнопка, не смонтированная в аппаратуру
Кнопка — простейший физический механизм управления различными устройствами, средство размыкания или замыкания электрических или механических контактов. Обычно изготовляются из твёрдого материала, такого как пластик или металл (герметизированные кнопки могут быть закрыты резиновым колпачком). Обычно имеют форму, удобную для нажатия или отжатия пальцем или рукой.
Можно рассматривать кнопки как вариант переключателей, в основном переключателей без фиксации положения, которые возвращаются в исходное (не нажатое) состояние при отжатии.
Кнопка может иметь нормально-разомкнутые или нормально-замкнутые контакты. Первые не проводят ток когда кнопка в нормальном состоянии, то есть не нажата. Вторые проводят ток в нормальном состоянии. Переключающий контакт эквивалентен нормально разомкнутому и нормально замкнутому, соединённым вместе одним концом
Кнопка может иметь и несколько контактных групп, которые могут быть одинаковыми или разными — нормально-разомкнутыми, нормально-замкнутыми или переключающими.
Некоторые кнопки могут при нажатии сопровождаться звуковыми эффектами или вызывать другие физические действия (не обязательно электрического характера). Примером таких кнопок являются кнопки печатающей машинки.
См. также
Wikimedia Foundation. 2010.
- Кнопка (канцелярия)
- Кнопочка
Смотреть что такое «Кнопка (электротехника)» в других словарях:
кнопка вызова — вызывная кнопка — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы вызывная кнопка EN call keycalling key … Справочник технического переводчика
кнопка пуска — пусковая кнопка — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы пусковая кнопка EN run buttonactuating… … Справочник технического переводчика
кнопка размыкания — кнопка отбоя — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы кнопка отбоя EN releasing key … Справочник технического переводчика
кнопка с залипанием — кнопка с самоудерживанием — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы кнопка с самоудерживанием EN… … Справочник технического переводчика
кнопка (электро)счётчика — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN meter key … Справочник технического переводчика
кнопка без подсветки — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN nonilluminated push button … Справочник технического переводчика
кнопка без фиксации — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN nonlocking key … Справочник технического переводчика
кнопка включения — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN cutin button … Справочник технического переводчика
кнопка выбора дистанционного и местного режима управления — [Интент] Тематики электротехника, основные понятия EN L/R key … Справочник технического переводчика
кнопка группировки рабочих мест — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN position group key … Справочник технического переводчика
Кнопка (элемент интерфейса программ) — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
У этого термина существуют и другие значения, см. Кнопка.Кнопка — элемент интерфейса компьютерных программ, является метафорой кнопки в технике и, соответственно, изображается схожей с ней и выполняет аналогичные функции. При нажатии на неё происходит программно связанное с этим нажатием действие либо событие.
В широком смысле, кнопкой называют любой экранный элемент, с очерченной границей, нажатие на который приводит к некоему действию.
Кнопка может быть реализована как в графических, так и в текстовых[1] интерфейсах.
Множество возможных разновидностей сложных кнопок бесконечно. Сложные кнопки могут быть фиксируемыми (сохранять текущее состояние после завершения нажатия), реагировать на быстрые двойное, тройное и более нажатия (клики), включать многофазные счётные триггеры и другие более сложные устройства с большим количеством состояний.
Простая кнопка[править | править код]
Простая кнопка имеет шесть состояний — «нажато», «отжато», «в фокусе», «не в фокусе», «разблокировано» и «заблокировано».
Счётная кнопка[править | править код]
Счётная кнопка (toggle button) может иметь два, три и более состояний, работает как многофазный счётный триггер, то есть при каждом нажатии переходит в следующее состояние по модулю счёта. В общем случае счётная кнопка не удерживается в нажатом состоянии. Состояние счётной кнопки определяется косвенно, по состоянию устройства или элементов индикации. В частном случае счёта по модулю 2 счётная кнопка может удерживаться в нажатом состоянии, тогда состояние счётной кнопки определяется положением самой счётной кнопки.
В зависимости от стиля визуального исполнения может иметь как выпуклый, так и утопленный или плоский вид. Также при «нажатии» зачастую визуально имитируется утапливание её в поверхность.
Радиокнопка[править | править код]
Кнопка, входящая в группу кнопок с зависимой фиксацией для выбора одного из предложенных вариантов, выделяется в специализированный элемент управления — радиокнопку.
Группа кнопок схожей функциональности может быть объединена в единую панель инструментов.
Для управления с клавиатуры кнопка может быть снабжена управляемым фокусом ввода: при получении фокуса клавиатурный ввод (обычно пробел) инициирует нажатие на кнопку. При смене состояния управляемой кнопкой функции программы может отображать это состояние изменением значка или надписи на своей поверхности.
В устройствах с тактильной обратной связью при пересечении курсором границы кнопки реализуется имитация тактильной отдачи, подобной той, что испытывает палец, перемещаясь на поверхность реальной кнопки.
Комбо-кнопка[править | править код]
В панелях инструментов распространена практика расширения функционала кнопок за счёт использования так называемых комбо-кнопок. Такие кнопки кроме обозначенной функции могут вызывать выпадающий список. Для этого требуется либо нажать на значок выпадающего списка, расположенный на кнопке, либо держать кнопку нажатой около секунды. Также распространён вариант, когда список раскрывается, если, удерживая кнопку, перемещать курсор. Наиболее распространённые способы использования комбинированной кнопки: выполнение действий, аналогичных нажатию на кнопку несколько раз (например, в навигационных кнопках веб-браузеров имеются списки, позволяющие перейти на несколько страниц назад или вперёд), либо изменяющих значение самой кнопки (например, в Adobe Photoshop можно выбрать из группы схожих кистей одну, которая будет отображаться на панели инструментов).
- Алан Купер. об интерфейсе. Основы проектирования = About Face. The Essentials of Interaction Design. — 3. — СПб: Символ-Плюс, 2009. — 688 с. — 1500 экз. — ISBN 978 5 93286 132 5.: кнопки — стр.496; комбо-кнопки — стр.503
Электрический контакт — Википедия
Разобранный тройник. Видны штыри его вилки, к которым прикреплены пластины, образующие скобы, в которые входят штыри электроприборовЭлектрический контакт — поверхность соприкосновения проводящих электрический ток материалов, обладающая электропроводностью, или приспособление, обеспечивающее такое соприкосновение (соединение). В зависимости от природы соприкасающихся материалов различают электрические контакты типа проводник—проводник (механические контакты), проводник—полупроводник и полупроводник—полупроводник.
Электромеханический контакт в выключателе света с нормально разомкнутой контактной паройРеальная площадь контакта в сотни раз меньше номинальной площади контактирующих поверхностей из-за шероховатости, неровности, наличия непроводящих плёнок. При этом под воздействием нагрузки разные области площади деформируются по-разному, электрический ток проходит только через область контакта, линии тока стягиваются к ним, в итоге возникает «сопротивление стягивания». Сопротивление стягивания для контакта материалов с удельным сопротивлением ρ{\displaystyle {\rho }}:
- Rc=ρ/2a{\displaystyle R_{c}=\rho /2a},
- где a{\displaystyle a} — радиус контактной области.
Таким образом, общее контактное сопротивление складывается из сопротивления материалов. Проблема создания надежных электрических контактов до сих пор является нерешённой. Трудность этой задачи заключается в следующем:
- Поскольку поверхности электрических контактов являются шероховатыми, а сопротивление проводника обратно пропорционально площади его поперечного сечения, то рабочая площадь электрического контакта заметно меньше его геометрических размеров. Форма неровностей поверхности, значительно влияет на величину переходного сопротивления и эксплуатационные свойства электрических контактов: износоустойчивость трущихся поверхностей, коррозионную устойчивость и др.
- Окружающая среда оказывает существенное влияние на работу электрических контактов. В случае контакта между разнородными металлами, имеющими разные электрохимические потенциалы, при взаимодействии содержащихся в атмосфере различных оксидов (CO2, SO2 и др.) с влагой воздуха образуются растворы кислот, которые являясь электролитом, вызовут гальванический процесс между электродами контактной пары. Электрохимическая коррозия приведёт к постепенному разрушению контактного соединения. Кроме того, с течением времени возможно окисление самих контактных поверхностей, приводящее к возрастанию переходного сопротивления.
- На долговечность электрических контактов также оказывают влияние такие факторы как: возможный перегрев площади контакта, фреттинг, электромиграция, различия коэффициентов термического расширения контактирующих проводников, сила тока и др.
Неразъёмные контакты в полном смысле этого слова не являются абсолютно неразъёмными, но для их разъединения требуется, по меньшей мере, частичное разрушение контакта.
Примеры неразъёмных контактов:
Контакты, разъём которых осуществляется при помощи инструментов[править | править код]
К контактам, разъём которых производятся при помощи инструментов, относятся:
- клеммы
- резьбовое соединение (например, токоведущие шины, навинчивающиеся на наконечники проводов).
В более широком смысле, паяные и соединения и монтаж накруткой также относятся к контактам, разъём которых может быть произведён при помощи инструмента (условно-разъёмным соединениям).
Штекерные соединения, резьбовые соединения с винтами или резьбой Эдисона (лампочки, винтовые фиксаторы) можно отсоединить вручную. Разъёмные контакты должны выдерживать меньше срабатываний, чем коммутационные контакты, при этом на первый план выходит сохранение низкого контактного сопротивления. Поэтому они часто изготавливаются из базовых материалов с серебряным или золотым покрытием. Другими распространенными покрытиями являются олово и хром. Съёмные штекерные и винтовые контакты без покрытия изготавливают, например, из меди, бронзы или латуни.
Стабильное контактное сопротивление является важной характеристикой хорошего контакта. Изменения контактного сопротивления могут иметь различные причины. Одна из них — электрическое пробивание высокоомных коррозионных и внешних слоев, также называемое фриттингом. Для устранения влияния фриттинга штекерных соединений используются испытательный ток и максимально допустимое падение напряжения. Явным признаком фриттинга является излом напряжения и тока, который указывает на скачок контактного сопротивления. Решающее значение для изменения контактного сопротивления вследствие фриттинга является напряжение на контакте. При общих испытаниях штекерных соединений использование слишком большого измерительного тока и чрезмерно высокого напряжения разомкнутой цепи может привести к фриттингу. Поэтому стандарт проверки штекерных разъёмов Norm IEC512 Teil 2 предписывает максимальный измерительный ток 100 мА, а также максимальное напряжение холостого хода — 20 мВ.
Переключающий контакт от реле крупным планом: слева — новый, справа — после порядка 100 000 циклов переключения, хорошо заметно обгорание контактовПереключающие контакты можно встретить в контакторах, реле, кнопках / переключателях[1]. Они являются самыми сложными электрическими контактами, потому что им часто приходится поддерживать свои механические и электрические свойства в течение многих миллионов рабочих циклов (циклов переключения):
- чтобы не происходило окисления, требуется устойчивость к коррозии — используются благородные металлы в качестве материала, либо контакт работает в вакууме, защитном газе или масле
- чтобы не происходило электроэрозии, они имеют высокую температуру плавления (вольфрам) при высоких мощностях.
- для достижения низкого контактного сопротивления они должны иметь очень хорошую электропроводность (медь, серебро)
- они не должны иметь тенденцию к сварке (например, серебро с примесью оксида олова, ранее — оксид кадмия).
Все эти свойства не могут быть объединены в одном переключающем контакте, поэтому контакты для высокой мощности состоят из других материалов, нежели контакты для малой мощности. Часто переключающие контакты также состоят из комбинаций материалов — например, медные или бронзовые контакты, покрытые благородным металлом для небольших значений мощности, а также пористые вольфрамовые контакты, заполненные серебром, для больших мощностей.
Распространены также позолоченные серебряные контакты, которые при малой мощности переключения сохраняют свое низкое контактное сопротивление (слой золота) и, как только они используются для большой мощности переключения, теряют свой золотой слой, обнажая прочный серебряный контакт. Переключающие контакты в реле и небольших переключателях часто рассчитаны на то, чтобы их можно было использовать как для сигнальных целей, так и для высоких коммутационных мощностей.
Несмотря на высокую проводимость, серебро имеет ограниченную пригодность только для небольших коммутационных мощностей, поскольку оно образует слои сульфида серебра.
Рубильник в старом станкеНаиболее важными характеристиками переключающего контакта, указываемыми производителем, являются:
- коммутационная способность
- максимальное напряжение переключения
- термально терпимый ток длительной нагрузки
- максимальный пусковой ток и разрывная мощность на определенной нагрузке.
Переключающие контакты (клавиши, клавиатуры) для высокоомных сигналов часто состоят из сопряжения эластомерного разъёма с одной стороны и золота с другой стороны. Они очень надёжны и демонстрируют низкий дребезг контактов.
Дребезг переключающих контактов — это периодическое замыкание и повторное размыкание в момент переключения. Это приводит к усилению обгорания контактов переключателя или даже к сварке («склеиванию») контактов. Цифровые схемы иногда работают так быстро, что без контрмер многократный контакт будет интерпретироваться при одном нажатии будет интерпретироваться как многократная команда, в таких случаях необходима отладка.
Щётки электродвигателя имеют скользящие контактыСкользящие контакты предназначены для контакта движущихся деталей. В качестве примеров могут служить коммутаторы, токоприёмники, контактные кольца и датчики положения, такие как потенциометры или энкодеры. В качестве материалов используются сопряжения из меди/медных сплавов и графита, а также сопряжения благородных металлов.
Самоочищающийся контакт — это тип контакта с действием, при котором при котором один из контактов трется о противоположный, тем самым очищая примеси, осевшие в точке трения. Использование гибкого контактного рычага приводит к тому, что очищаемая поверхность контакта трётся о противоположную, когда рычаг слегка согнут. Это удаляет ржавчину и загрязнения с поверхности электрического контакта, препятствуя электрическому сопротивлению, вызванному скопившейся грязью.
В раздвоенном контакте каждый контактный рычаг разделен на два меньших рычага, каждый со своим собственным контактом. Для этой схемы может использоваться только одна электрическая цепь. Это конструктивная особенность, помогающая обеспечить более стабильную механическую работу, улучшить электрический контакт и лучшее рассеяние тепла.
Национальная ассоциация производителей реле и её преемник, Ассоциация производителей реле и коммутаторов, определяют 23 различных типа электрических контактов, использующихся в реле и выключателях[2]. Из этих форм контактов наиболее распространены следующие:
Контакты формы A[править | править код]
Обычно контакты формы A — это нормально разомкнутые контакты. Контакты разомкнуты, когда отсутствует питающая сила (магнит или реле соленоида). Когда она присутствует, то контакт замыкается. Обозначается как SPST-NO[2].
Контакты формы B[править | править код]
Нормально замкнутые контакты. Действие логически обратно действию контактов формы A. Обозначаются SPST-NC[2].
Контакты формы C[править | править код]
Небольшое реле, использующее контакт формы CКонтакты формы C («переключающие» или «передающие» контакты) состоят из двух пар контактов — нормально замкнутой и нормально разомкнутой, которые управляются одним и тем же устройством; между контактами каждой пары имеется общее электрическое соединение, в результате которого образуются только три типа зажимов. Обычно они обозначаются как нормально разомкнутые, взаимные и нормально закрытые (NO-C-NC). Обозначается SPDT[2].
Эти контакты довольно часто встречаются в электрических выключателях и реле, поскольку общий контактный элемент обеспечивает механически экономичный способ обеспечения большего числа контактов[2].
Контакты формы D[править | править код]
Контакты формы D (контакты «с непрерывной передачей») отличаются от контактов формы C только одним аспектом — порядком прерывания во время перехода. Если форма C гарантирует, что на короткое время оба соединения разомкнуты, то форма D обеспечивает что на короткое время все три зажима будут замкнуты.Это относительно необычная конфигурация[2].
Контакты формы K[править | править код]
Контакты формы K (центральные) отличаются от формы C тем, что имеется центральное или нормально разомкнутое положение, при котором не выполняется ни одно соединение. Тумблеры SPDT с центральным положением выключения распространены, а вот реле с такой конфигурацией встречаются относительно редко[2].
Контакты формы X[править | править код]
Тумблер с одним контактом формы X. При активации движущийся контакт поворачивается влево, чтобы перекрыть зазор между двумя неподвижными контактами.Контакты формы X, или двойные контакты, эквивалентны двум последовательным контактам формы A, механически соединённым и управляемым одним приводом, а также могут быть описаны как контакты SPST-NO. Они обычно встречаются в контакторах и тумблерах, предназначенных для работы с индуктивными нагрузками высокой мощности[2].
Контакты формы Y[править | править код]
Контакты формы Y, или контакты с двойным размыканием, эквивалентны двум последовательно соединенным контактам формы B, механически соединённым и управляемым одним приводом, а также могут быть описаны как контакты SPST-NC[2].
Контакты формы Z[править | править код]
Контакты типа Z, или двойные контакты с двойным замыканием, сходны с контактами формы C, но они почти всегда имеют четыре внешних соединения: два для нормально разомкнутого соединения и два для нормально нормально замкнутого. Как и в случае форм X и Y, оба пути тока включают два последовательных контакта, механически соединённых и управляемых одним приводом. Также как и форма C, обозначаются SPDT[2].
Ртутный контакт. В настоящее время запрещены RoHS. В старых машинах иногда использовались из-за их высокой коммутационной способности постоянного тока. Переключение ртутного контакта путём его механического наклонаК покрытию поверхности электрических контактов предъявляются высокие требования[3], особенно в электрических реле с большим количеством циклов переключения (рабочих циклов). При напряжениях выше 50 вольт и сильных токах образуются дуги. Они могут расплавить основной материал и способствовать окислению поверхности. Соединения вольфрама устойчивы к высоким температурам, но имеют довольно высокое контактное сопротивление. Золотое покрытие хорошо проводит ток и защищает от коррозии, но быстро изнашивается.
Для реле малой мощности (приблизительно до 20 Ампер) хорошим решением является сплав серебро-никель. Для высоких нагрузок (100 Ампер) оптимальным материалом, предотвращающим спайку контактов, считается оксид кадмия, сплавленный с серебром (AgCdO). С другой стороны, директива RoHS предписывает по возможности отказаться от кадмия. Хорошей альтернативой служит оксид олова, также сплавленный с серебром.
Основные требования к материалу контакта[3]:
- устойчивость к коррозии
- высокая электро- и теплопроводность
- низкая эрозия
- устойчивость к образованию плёнки с высоким сопротивлением
- высокие значения напряжения
- высокая температура плавления (дугостойкость)
- простота обработки материала
- невысокая стоимость.
В целом, контакты могут быть изготовлены из самых разнообразных материалов. Типичными материалами являются[4][5]:
Классификация по составу[править | править код]
Твердотельное реле содержит полупроводниковый переключатель и больше не имеет движущихся частей Геркон с одним нормально замкнутым контактом- Полупроводниковые контакты. В случае полупроводниковых переключателей трудно говорить о контактах, так как полупроводник просто проводит или не проводит ток. Однако и здесь во время включения или коммутации некоторое количество энергии будет рассеиваться в полупроводнике. В разомкнутом состоянии полупроводник всегда имеет небольшую утечку тока, которая вызывает потерю мощности и, следовательно, нагрев. В замкнутом состоянии всегда происходит падение напряжения на полупроводнике, что также вызывает нагрев. Наибольший нагрев происходит в цепи, где протекает много тока, если на полупроводнике уже высокое напряжение. Нагревание — главная проблема полупроводниковых переключателей. Второй момент заключается в том, что при сильных индуктивных нагрузках, генерируемых скачками напряжения, рассеяние энергии в полупроводнике становится недопустимо большим.
- твердотельные переключатели. В зависимости от использования изготавливаются с МОП-структурой, симистором или БТИЗ.
- тиристорные переключатели. Тиристор часто используется в простых регуляторах мощности. С тиристором угол зажигания регулируется относительно переменного напряжения таким образом, чтобы регулировалось среднее напряжение. Разновидностью тиристора является симистор. Используется в диммерах. Симистор может пропускать ток в обоих направлениях, тиристор — только в одном направлении.
- БТИЗ-переключатели. Для переключения очень сильных токов используются не тиристоры, а БТИЗ.
- МОП-переключатели
- Транзисторные контакты. Используется, например, в бесконтактных выключателях. Существуют версии NPN и PNP, поэтому их необходимо подключать по-разному.
- Фиксированные металлические контакты — наиболее часто используемые контакты, которые мы встречаем в реле, контакторах, кулачковых переключателях, микропереключателях или герконах.
- Ртутные контакты в настоящее время запрещены директивой RoHS. В старых установках ртутные контакты иногда использовались из-за их высокой коммутационной способности постоянного тока.
Большой вклад в теорию и применение электрических контактов внёс Рагнар Холм (Ragnar Holm), шведский физик и исследователь в области электротехники[9][10].
Макроскопически гладкие и чистые поверхности микроскопически шероховаты и на воздухе загрязняются оксидами, адсорбированными водяными парами и атмосферными загрязнителями. Когда два металлических электрических контакта соприкасаются, фактическая площадь контакта металла с металлом мала по сравнению с общей площадью соприкосновения между контактами. В теории электрических контактов относительно небольшая область, где электрический ток протекает между двумя контактами, называется a-точкой, где «a» обозначает «неровность» (англ. asperity). Если небольшую a-точку рассматривать как круговую область и удельное сопротивление металла однородно, то ток и напряжение в металлическом проводнике имеют сферическую симметрию, и простой расчёт может связать размер a-точки с сопротивлением стыка электрического контакта. Если между электрическими контактами имеется контакт металл-металл, то электрическое контактное сопротивление, или ECR (в отличие от основного сопротивления металла контакта) в основном обусловлено протеканием тока через очень маленькую область, a-точку. Для контактных точек с радиусами, меньших среднего свободного пробега электронов λ{\displaystyle \lambda }, возникает баллистическая проводимость электронов, что приводит к явлению, известному также как сопротивление Шарвина[11]. Контактное усилие или давление увеличивает размер a-точки, что уменьшает сопротивление сжатию и сопротивление электрического контакта[12]. Когда размер контактных неровностей становится больше среднего свободного пробега электронов, контакты типа Холма становятся доминирующим транспортным механизмом, что приводит к относительно низкому контактному сопротивлению[13].
Защита людей[править | править код]
Контакты, особенно выключатели, не должны представлять опасности для пользователя (например, поражение электрическим током, механические травмы). Это класс, который определяет уровень электрической защиты.
Контакты также делятся на 2 категории:
Их определения выражают не степень влажности, а происхождение изменения состояния. Пример: ртутное реле с влажным контактом.
Защита от внешних элементов[править | править код]
Контакты, особенно выключатели, соответствуют стандарту защиты в зависимости от их использования (влажная или пыльная среда). Это класс защиты (IP). Этот стандарт не определяет защиту от газов. Но если наличие газа является ограничением, IP68 полностью герметичен[15].
В зависимости от выбора производителя, контакты содержат более или менее окисляемые материалы. Класс защиты людей, выбранный при проектировании, обязывает гарантировать поддержание этого уровня безопасности на протяжении всей жизни контакта. Конструкция и производство должны быть спроектированы таким образом, чтобы минимизировать профилактическое обслуживание и сохранять характеристики переключения и проводимости.
Самый простой метод — чистка контактных поверхностей проволочной щёткой или наждачной бумагой. Устройство выключают и протирают до исчезновения оксида.
- Федоров А. А., Попов Ю. П. Эксплуатация электрооборудования промышленных предприятий. — М.: Энергоатомиздат, 1986. — 280 с.
- Wolfgang Schufft Taschenbuch der Elektrischen Energietechnik. — München: Carl Hanser Verlag, 2007 ISBN 978-3-446-40475-5
- Ney Contact Manual — Electrical Contacts for Low Energy Uses (англ.). — reprint of 1st. — Deringer-Ney, originally JM Ney Co., 2014. (недоступная ссылка) (NB. Free download after registration.)
- Electrical Contacts: Principles and Applications (англ.). — Electrical and Computer Engineering. — CRC Press, Taylor & Francis, 2014. — Vol. 105. — (Electrical engineering and electronics). — ISBN 978-1-43988130-9.
- Electric Contacts: Theory and Application (англ.) / Williamson, J. B. P.. — reprint of 4th revised. — Springer Science & Business Media, 2013. — ISBN 978-3-540-03875-7. (NB. A rewrite of the earlier «Electric Contacts Handbook«.)
- Electric Contacts Handbook (неопр.). — 3rd completely rewritten. — Berlin / Göttingen / Heidelberg, Germany: Springer-Verlag, 1958. — ISBN 978-3-66223790-8. [1] (NB. A rewrite and translation of the earlier «Die technische Physik der elektrischen Kontakte» (1941) in German language, which is available as reprint under ISBN 978-3-662-42222-9.)
- Elektrische Kontakte, Werkstoffe und Anwendungen: Grundlagen, Technologien, Prüfverfahren (нем.) / Vinaricky, Eduard; Schröder, Karl-Heinz; Weiser, Josef; Keil, Albert; Merl, Wilhelm A.; Meyer, Carl-Ludwig. — 3. — Berlin / Heidelberg / New York / Tokyo: Springer-Verlag, 2016. — ISBN 978-3-642-45426-4.
- ↑ How Relays Work | Relay diagrams, relay definitions and relay types (неопр.). www.galco.com. Дата обращения 13 ноября 2019.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Section 1.6, Engineers’ Relay Handbook, 5th ed, Relay and Switch Industry Association, Arlington, VA; 3rd ed, National Association of Relay Manufacturers, Elkhart Ind., 1980; 2nd Ed. Hayden, New York, 1966; large parts of the 5th edition are on line here Архивировано 5 июля 2017 года..
- ↑ 1 2 Ошибка в сносках?: Неверный тег
<ref>
; для сносокmat1
не указан текст - ↑ Electrical Contact Materials (англ.) (неопр.) ?. PEP Brainin (13 декабря 2013). Дата обращения 13 ноября 2019.
- ↑ http://www.deringerney.com/products-and-capabilities/electrical-contact-manufacturing/contact-rivets/
- ↑ Silver Contacts: CMW Electrical Contacts (неопр.). web.archive.org (6 сентября 2011). Дата обращения 13 ноября 2019.
- ↑ Contacts — Shin-Etsu Polymer Europe B.V. (неопр.). www.shinetsu.info. Дата обращения 13 ноября 2019.
- ↑ Wayback Machine (неопр.). web.archive.org (14 мая 2012). Дата обращения 13 ноября 2019.
- ↑ IEEE HOLM Conference (неопр.). ieee-holm.org. Дата обращения 13 ноября 2019.
- ↑ 416 (Vem är det : Svensk biografisk handbok / 1969) (швед.). runeberg.org. Дата обращения 13 ноября 2019.
- ↑ Zhai, C. et al. Interfacial electro-mechanical behaviour at rough surfaces (англ.) // Extreme Mechanics Letters : journal. — 2016. — Vol. 9. — P. 422—429. — DOI:10.1016/j.eml.2016.03.021.
- ↑ Electric Contacts: Theory and Applications (англ.). — 4th. — Springer (англ.)русск., 1999. — ISBN 978-3540038757.
- ↑ Zhai, C.; Hanaor, D.; Proust, G.; Gan, Y. Stress-Dependent Electrical Contact Resistance at Fractal Rough Surfaces (англ.) // Journal of Engineering Mechanics : journal. — 2015. — Vol. 143, no. 3. — P. B4015001. — DOI:10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000967.
- ↑ IEC 60050 — International Electrotechnical Vocabulary — Details for IEV number 714-18-10: «wetted contact» (неопр.). www.electropedia.org. Дата обращения 14 ноября 2019.
- ↑ Полина Осокина. Что такое IP68: без влаги и пыли (рус.) (неопр.) ?. Онлайн-журнал CHIP. Дата обращения 14 ноября 2019.