سادهترین قطعه برای مشخص کردن موقعیت اجسام متحرک، میکروسوئیچ است. این کلیدها سادهترین قطعه برای مشخص کردن موقعیت اجسام متحرک هستند. این قطعه به صورت مکانیکی، برگشت پذیر و بدون نیاز به تغذیه بوده و در مسیر حرکت تجهیزات نصب میشود.
میکروسوئیچ در واقع کلیدی است که با فشار فیزیکی بسیار کوچکی تحریک میشود، استفاده از میکروسوییچها به علت هزینه پایین و عمر مفید بالا بسیار رایج است. این کلید ها سادهترین قطعه برای مشخص کردن موقعیت اجسام متحرک هستند. این قطعه به صورت مکانیکی، برگشت پذیر و بدون نیاز به تغذیه بوده و در مسیر حرکت تجهیزات نصب میشود.
میکروسوییچها از دیگر ابزارهای کلیدزنی در جابجاییهای کوچک محرک میباشند که فارغ از سرعت محرک باعث جابجایی به نسبت زیاد کنتاکتهای الکتریکی میکروسوییچ خواهند شد که سرعت زیادی دارد. بیشتر طراحیهای موفق از پدیده پسماند نیز بهره میبرند، بدین معنی که حرکت کوچک محرک در جهت معکوس برای بازگرداندن کنتاکتها به حالت اولیه کافی نخواهد بود و محرک باید به اندازه قابل توجهی در جهت عکس حرکت کند.
یک میکروسوئیچ (micro switch) که گاهی اوقات “کلید مینیاتور سریع (فنری)” نامیده میشود، یک نوع کلید با اتصال آنی و لحظه ای است که بطور گسترده در ابزار خودرو، صنعت و پزشکی بعنوان سنسور استفاده می شود. این سوئیچ به دلیل نام کمپانی Micro ، اولین شرکت سازنده ی این نوع کلید بصورت تجاری؛ “میکرو” نام گرفت. محرک این سوئیچ ها اغلب دارای یک چرخ محوری در بالای یک دکمه ی فشاری است. این سوئیچ بطور گسترده ای در برنامه های سیستم کنترل از قبیل اتصالات سوئیچ های ایمنی در آسانسورها، دستگاه های فروش و غیره استفاده می شود.
کاربرد میکروسوئیچ
ازجمله کاربرد میکروسوئیچ در تابلوهای کنترل به ویژه مدار فرمان است که عمل قطع و وصل جریان الکتریکی مدار را کنترل میکند. میکروسوئیچ معمولا یک مکانیسم فنری دارد که به سرعت عملکرد آن کمک میکند و با کوچکترین ضربه یا تحریک شاسی، عمل مکانیکی مورد نیاز برای تغییر وضعیت کنتاکتها را انجام خواهد شد. ولتاژ و جریان کار و طراحی بازوی (شاسی) میکروسوئیچها متناسب با کاربرد متفاوت خواهد بود. از جمله کاربرد های دیگر میکروسوئیچ می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• کنترل ایمنی آسانسورها و بالابرها
• شمارش قطعات عبوری
• اتوموبیل سازی
• تشخیص انسداد در خط تولید
• کنترل نوار نقاله در کارخانهها
• رباتیک و بردهای مختلف
ساختار و اجزای داخلی میکروسوئیچ
ساختار داخلی میکروسوئیچ دقیقاً مثل یک پوش باتن دوبل است و معمولاً یک کنتاک NO (در حالت عادی باز) و یک کنتاکت NC (در حالت عادی بسته) دارند. میکروسوئیچ دارای یک قسمت متحرک، تعدادی پلاتین، فنر و یک قاب برای محافظت از اجزای داخلی و ایجاد شرایط نصب میباشد.
اجزا اصلی میکروسوئیچ
اهرم
هر میکروسوئیچ یک شاسی دارد که جسم یا به عبارتی هدف با این شاسی برخورد میکند وکنتاکتها تغییر وضعیت خواهند داد.
عملگر
این بخش به اهرم متصل است و حرکت خطی، عمودی و یا دورانی اهرم را به تغییر وضعیت در کنتاکتها تبدیل میکند.
بدنه سوئیچ
شامل کنتاکت میباشد و حالت آن توسط عملگر کنترل میشود.
پایانههای الکتریکی
پایانهها به کنتاکتهای سوئیچ متصل شده اند و سیمها را از طریق پیچهای پایانه به سوئیچ متصل میکنند.
انواع میکروسوئیچ در دو دسته اهرمی و پیستونی دسته بندی میشوند.
محرکهای پرکاربرد
- پیستون فشاری
- پین فشاری
- بازوی غلطکی
- بازوی ساده
- پیستون غلطکی ۱۸۰ درجه
- پیستون غلطکی ۹۰ درجه
عملکرد میکروسوئیچ
در حالت عادی میکروسوئیچها ۳ عدد پایه به نامهای COM، NC و NO دارند که به هنگام فشردن شستی پایه COM از پایه NC جدا و به پایه NO متصل میشود و موقعی که شاسی فشرده نشده باشد پایه COM به پایه NC متصل میماند.
مزایا میکروسوئیچ
مزایا و معایب میکروسوئیچ
میکروسوئیچ ها دارای چندین مزیت برای طراحی هستند که از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- از نظر طراحی مدار معمولاً ساده و سر راست هستند.
- تقریباً در هر محیط صنعتی به خوبی کار می کنند.
- دقت و تکرارپذیری بالایی دارند.
- این قطعات مصرف برق کمی دارند و به اصطلاح کم مصرف هستند.
- قابلیت سوئیچینگ بارهای القایی زیاد (High-Inductance Load) را دارند.
- می توان از آن ها برای سوئیچینگ چندین بار استفاده کرد.
- نصب آن ها ساده است.
- مقاومت فیزیکی خوبی دارند و بنابراین در مکان های پرخطر قابل اعتماد هستند.
- معمولاً کنتاکت های الکتریکی قدرتمندی دارند، بدین معنی که
- می توان از آن ها برای تغییر مستقیم جریان بالاتر بدون نیاز به استفاده از رله کنترل ثانویه استفاده کرد.
- افت ولتاژ کمی دارند و در برابر نویز الکتریکی نیز مقاوم هستند.
معایب میکروسوئیچ
میکروسوئیچ معایبی نیز دارند؛ بنابراین ممکن است برای هر کاربردی مناسب نباشند و محدودیت هایی ایجاد کنند. سه مورد از معایب این قطعه پرکاربرد عبارت اند از:
– از آن جاکه میکروسوئیچ ها به عملکرد مکانیکی متکی هستند، معمولاً در تجهیزاتی که با سرعت نسبتاً کم کار می کنند، استفاده می شوند.
– این قطعات حسگرهای تماسی هستند، به این معنی که برای فعال شدن نیاز به تماس فیزیکی با هدف دارند.
– ماهیت طراحی مکانیکی آن ها بدین صورت است که دستگاه ها به مرور زمان دچار سایش یا فرسودگی مکانیکی می شوند و در نهایت نیاز به تعویض خواهند داشت.
انواع میکروسوئیچ از نظر واکنش به تحریک
1- میکروسوئیچ های معمولی
در حالت عادی وقتی نیرویی به میکروسوئیچ اعمال نشود اهرم و در نتیجه کنتاکت ها به حالت عادی بر می گردند.
۲- قفل/تنظیم مجدد
سوئیچ های قفل و تنظیم مجدد (Latch and Reset) در کاربردهای مختلف عملکردهای متفاوتی دارند. این سوئیچ ها پس از فعال شدن به حالت عادی برنمی گردند و باید این کار توسط اپراتور انجام شود.
3- سوئیچ لچ
معمولاً این سوئیچ با یک کلید همراه است. پس از برداشتن کلید از سوراخ، سوئیچ فعال می شود و با بازگشت کلید به سوراخ کنتاکت ها غیرفعال خواهند شد.
میکروسوئیچ یک نوع از ابزارهای کلیدزنی در صنعت برق به شمار می رود و کاربردهای بسیار متنوعی در صنعت برق دارند به طوری که ما همه روزه از قطعاتی استفاده می کنیم که میکروسوئیچ در آنها به کار گرفته شده اند. میکروسوئیچ ها در طیف وسیعی از مصارف برق صنعتی در تنظیمات مختلف سوئیچ ، مصالح خانه سازی، عملگرها و … کاربرد دارند. نام دیگر آن “کلید مینیاتوری ضربه ای سریع” است.
