Hướng dẫn dành cho người mua Micro Switch: Các loại, thông số kỹ thuật và mẹo lựa chọn cho các thiết kế đáng tin cậy

Chọn hầu hết mọi thiết bị, dụng cụ điện hoặc bảng điều khiển hiện đại và bạn sẽ thấy một công tắc nhỏ đang nhấp nháy bên trong, lặng lẽ biến ý định của người dùng thành tín hiệu điện. Thành phần đó là công tắc vi mô và nó đã là công việc hàng ngày của chúng tôi tại Shanghai Qijia Electronics trong nhiều năm. Trong hướng dẫn này, chúng tôi chia sẻ những gì dây chuyền sản xuất dạy chúng tôi: cách các công tắc tác động nhanh này hoạt động, thông số kỹ thuật nào quyết định liệu thiết kế có thành công hay không và cách chọn một bộ phận vẫn hoạt động sau hàng trăm nghìn chu kỳ.

Công tắc vi mô là gì?

A công tắc vi mô là một công tắc điện nhỏ, hoạt động nhanh, thay đổi trạng thái tiếp xúc của nó để đáp ứng với một chuyển động hoặc lực rất nhỏ tại bộ truyền động của nó. Tên đề cập đến khoảng cách truyền động nhỏ cần thiết, không liên quan đến kích thước của công tắc. Trong tài liệu kỹ thuật, bạn cũng sẽ gặp các thuật ngữ công tắc tác động nhanh thu nhỏ và, trong một số danh mục, công tắc nhạy. Tất cả đều mô tả cùng một thiết bị.

Điều làm cho thiết kế trở nên đặc biệt là cơ chế lò xo đặt ở giữa bên trong. Thay vì phụ thuộc vào tốc độ người dùng nhấn bộ truyền động, công tắc sẽ lưu trữ năng lượng trong lò xo và giải phóng năng lượng theo một chuyển động quyết định. Do đó, các tiếp điểm mở và đóng nhanh chóng, giúp hạn chế phóng hồ quang, giữ cho độ nảy tiếp điểm ngắn và tạo ra tiếng tách sắc nét mà các kỹ sư coi là tín hiệu phản hồi đáng tin cậy.

Công tắc Micro hoạt động như thế nào

Trình tự làm việc rất đơn giản để mô tả và chính xác một cách đáng ngạc nhiên trong thực tế.

1. Một lực bên ngoài từ đòn bẩy, cam, thanh trượt hoặc chốt cửa sẽ ép pít tông.
2. Pít tông truyền lực đó qua lò xo tới cánh tay tiếp xúc chuyển động.
3. Tại một điểm di chuyển xác định, lò xo đi qua vị trí quá tâm của nó và tác động tiếp điểm chuyển động từ cực thường đóng sang cực thường mở.
4. Khi loại bỏ lực, lò xo sẽ ​​đưa các tiếp điểm về vị trí nghỉ.

Bốn số liệu hành trình trên biểu dữ liệu mô tả trình tự này: hành trình trước, chuyển động trước khi trạng thái tiếp điểm thay đổi; di chuyển đến điểm vận hành, nơi xảy ra hiện tượng tách rời; hành trình vi sai, khoảng cách giữa điểm vận hành và điểm nhả; và di chuyển quá mức, chuyển động bổ sung có sẵn sau khi các điểm tiếp xúc thay đổi, giúp bảo vệ cơ chế khỏi bị hư hỏng. Lực vận hành và lực nhả cho bạn biết thiết kế cần loại đòn bẩy hoặc cam nào.

Bên trong nhà ở: Các bộ phận thực hiện công việc

Hầu hết các công tắc vi mô đều có chung danh mục vật liệu cơ bản và mọi bộ phận đều có một công việc.

• Thiết bị truyền động hoặc pít tông: truyền chuyển động bên ngoài vào vỏ.
• Cánh tay tiếp xúc di chuyển và lò xo: ​​dự trữ và giải phóng năng lượng tạo ra tác động đột ngột.
• Thiết bị đầu cuối cố định: thiết bị đầu cuối thường mở, thường đóng và thiết bị đầu cuối chung, thường là đồng thau mạ thiếc hoặc hợp kim đồng.
• Điểm tiếp xúc: hợp kim bạc được chọn vì điện trở tiếp xúc thấp và khả năng chống hàn dưới dòng điện khởi động.
• Vỏ và vỏ: thân nhựa nhiệt dẻo hoặc nhiệt rắn có dung sai và, ở dạng kín, giữ bụi và hơi ẩm khỏi các điểm tiếp xúc.
• Đòn bẩy hoặc con lăn: một bộ phận tùy chọn giúp nhân lực, thay đổi hành trình hoặc đi theo biên dạng cam.

Vì vỏ bọc định vị tất cả các bộ phận đó nên chất lượng khuôn và dung sai lắp ráp cũng quan trọng như vật liệu tiếp xúc. Công tắc lệch vài phần trăm milimét sẽ hiển thị điểm vận hành không nhất quán.

Các loại công tắc vi mô phổ biến và tùy chọn thiết bị truyền động

Các công tắc vi mô thường được sắp xếp theo cách chúng được kích hoạt, bởi vì sự lựa chọn đó tuân theo cơ chế hoạt động của máy mà chúng sẽ được sử dụng.

• Pit tông chốt: dạng đơn giản nhất, được đẩy trực tiếp bằng cam hoặc bộ phận trượt với hành trình ngắn và chính xác.
• Lò xo lá hoặc đòn bẩy phẳng: một dải linh hoạt giúp hấp thụ hành trình quá mức và xử lý khi truyền động chậm hoặc không đều.
• Đòn bẩy bản lề: một đòn bẩy cứng giúp giảm lực cần thiết và tăng hành trình.
• Đòn bẩy con lăn: đòn bẩy có bản lề với con lăn, lý tưởng cho cam và các bộ phận chuyển động nhanh trong đó ma sát và độ mài mòn phải ở mức thấp.
• Pit tông gắn bảng điều khiển: một pit tông có ren dài hơn, thường được sử dụng cho cảm biến cửa và khóa liên động.

Ngoài bộ truyền động, cơ chế điện tương tự còn xuất hiện ở các vỏ, hướng đầu cuối và mức độ bịt kín khác nhau. của chúng tôi Họ micro switch MS-series tuân theo logic này: nhóm MS11 dành cho thiết bị nhỏ gọn, nhóm MS152 dành cho dụng cụ và tải nặng hơn, nhóm MS153 dành cho chuyển mạch công suất thấp nói chung và nhóm MS156 có giới hạn an toàn rộng hơn.

Đọc bảng dữ liệu: Thông số kỹ thuật quan trọng

Khi hai công tắc trông giống hệt nhau trong một bức ảnh, sự khác biệt nằm ở các con số. Bảng dưới đây giải thích các giá trị chúng tôi thường trích dẫn nhất và ý nghĩa của chúng đối với một thiết kế.

Nhóm kỹ thuật của chúng tôi tiếp tục giải thích dài hơn về công tắc vi mô specifications and how they are measured trong các bài viết kỹ thuật trên trang này nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn.

Nơi sử dụng công tắc vi mô

Nguyên tắc tác động nhanh phù hợp với hầu hết mọi nơi mà máy phải phát hiện vị trí, chuyển động hoặc sự hiện diện của một bộ phận.

Thiết bị nhà bếp nhỏ là ngôi nhà cổ điển của công tắc vi mô. Máy làm sữa đậu nành hoặc máy ép trái cây sử dụng một nút để xác nhận rằng nắp đã được khóa trước khi động cơ khởi động và trong nhiều thiết kế, công tắc tương tự cũng mang dòng điện của động cơ.

Cần gạt chuyển mạch siêu nhỏ MS11-11 Thông số kỹ thuật chứng nhận CQC: 3A 250VAC T120 μ 1E4 Xem sản phẩm →

Dụng cụ điện, dụng cụ làm vườn và thiết bị làm sạch là những môi trường khắc nghiệt hơn: bụi, rung và dòng điện mạnh xâm nhập. Công tắc kích hoạt hoặc khóa ở đây phải chịu được cả sự lạm dụng cơ học và tải điện, đó là lý do tại sao những thiết kế này sử dụng các khe hở tiếp xúc lớn hơn và lò xo cứng hơn.

MS15-2A1 Dụng cụ điện Micro Switch Dữ liệu kỹ thuật chứng nhận an toàn: Sản phẩm này được chứng nhận bởi UL, TUV, KC và CQC. Xem sản phẩm →

Bạn cũng sẽ tìm thấy các công tắc vi mô trong thiết bị văn phòng và máy in, trong thiết bị ngoại vi máy tính, trên bảng điều khiển công nghiệp, trong cảm biến trạng thái cửa và cổng cũng như trong ô tô và thiết bị y tế, nơi cần có tín hiệu nhỏ, có thể lặp lại. Các yêu cầu khác nhau, nhưng câu hỏi cơ bản luôn giống nhau: công tắc này có thể phát hiện chuyển động một cách đáng tin cậy trong suốt vòng đời của sản phẩm không?

Cách chọn Micro Switch phù hợp cho thiết kế của bạn

Việc lựa chọn trở nên đơn giản khi bạn giải quyết các câu hỏi về điện và cơ khí theo thứ tự.

1. Bắt đầu với tải. Viết điện áp, dòng điện ổn định và dòng điện khởi động. Một công tắc được xếp hạng cho điện trở 5A sẽ không thích hợp để chuyển đổi trực tiếp động cơ.
2. Ghép bộ truyền động với cơ cấu. Một cam cần một đòn bẩy lăn; cửa chuyển động chậm cần có lò xo lá hoặc pít tông gắn bảng điều khiển.
3. Kiểm tra môi trường. Bụi, độ ẩm, dầu và nhiệt độ quyết định xem bạn cần vỏ kín, cấu trúc chống bụi hay biến thể chịu nhiệt độ.
4. Xác nhận phong bì lắp. Hướng đầu cuối, chiều cao pít tông và khoảng cách lỗ lắp là những chi tiết khiến dự án dừng lại vào phút cuối.
5. So sánh tuổi thọ với chu kỳ làm việc. Nếu một cỗ máy quay hai lần một phút trong mười năm thì vài trăm nghìn thao tác là không đủ.
6. Kiểm tra một lô nhỏ trong tổ hợp thực tế. Áp suất cố định, định tuyến dây và căn chỉnh bộ truyền động cho thấy những vấn đề mà thử nghiệm trên băng ghế dự bị sẽ không bao giờ xảy ra.

Độ tin cậy và hiệu suất lâu dài

Công tắc vi mô là một thiết bị cơ khí và hầu hết các sự cố tại hiện trường đều đến từ cơ khí hơn là điện tử. Chúng tôi luân chuyển các mẫu trên giàn thử nghiệm tuổi thọ ở tải định mức và ghi lại thời điểm điểm vận hành bị lệch do vật liệu tiếp xúc, độ căng của lò xo và độ thẳng hàng của vỏ máy quyết định con số đó.

Đối với các thiết kế có kỳ vọng an toàn cao hơn, chúng tôi khuyên dùng công tắc có biên độ rộng hơn, chẳng hạn như MS156B3 trong dòng công tắc vi mô của chúng tôi, được phát triển để có khả năng tương thích mạnh mẽ và chuyển đổi ổn định trong các thiết bị có yêu cầu khắt khe.

MS15-6B3 Độ an toàn cao Khả năng tương thích mạnh Micro Switch Dữ liệu kỹ thuật chứng nhận an toàn: Sản phẩm này được chứng nhận bởi UL, TUV, KC và CQC. Xem sản phẩm →

• Không ép bộ truyền động vượt quá giới hạn hành trình quá mức của nó trong quá trình lắp ráp.
• Giữ bụi và phoi tránh xa pít tông; thân máy kín hoặc chống bụi đáng giá hơn trong môi trường bẩn.
• Theo dõi nhiệt độ và thời gian hàn, vì nhiệt độ quá cao có thể làm biến dạng vỏ và dịch chuyển điểm vận hành.

Làm việc với nhà sản xuất Switch

Công tắc vi mô tuy nhỏ nhưng chúng nằm ở vị trí mà hành động của người dùng trở thành quyết định của máy, vì vậy sự lựa chọn xứng đáng được chú ý như bất kỳ thành phần quan trọng nào khác. Nếu bạn muốn giúp thu hẹp các tùy chọn, hãy gửi cho chúng tôi thông tin chi tiết về điện áp, dòng điện, hành trình và môi trường của bạn và nhóm của chúng tôi sẽ đề xuất cấu hình phù hợp và nếu hữu ích, bộ dây điện hoặc bảng điều khiển PCB đi kèm.