Reed sensor - seade, mis muudab kontakt olekus sõltuvalt juuresolekul või puudumisel magnetvälja.
lugu
Wikipedia väidab, et pilliroost sensor leiutas 1936. Walter Ellwood, kes töötas Bell Labs. See teave on hoolikalt kontrollitud ja leitud olevat ekslik. Esimene patendivaidlust Ellwood - mitte et joonisel näidatud Wikipedias - on dateeritud 29. märts 1938. On viga, mis sisendab usaldust, et Holmskoy konverents 2013 lugeda aruande pilliroost releed, kus viidatakse nimetatud patendi 1938..
Holmskaya konverents - sündmus toimus alates 1953. aastast kujul arutelu edenemisest saavutuste valdkonnas elektrienergia. Aastal 1968 nimetati ta vähetuntud füüsik Ragnar Holm, 50 aastat oma elust uuring seotud teema. Alates 1985. aastast on ametlikult toetatud IEEE Association, seadusandja enamikus valdkondades tehnoloogia.
Niisiis, aastal 2013, ilmselt arutatud edusammud pilliroost releed (vt. allpool), ja autorid (Stephen päev ja Todd Christensoni) hoolikalt märganud, et esimene «Keellüliti» ilmus "70 aastat tagasi." Simple lahutamise saada 43. aasta. Rohkem nagu 14. juuli 1942 - kuupäev patenditaotluse avaldamist arv US2289830 A - mitte hüpoteetilise ja ei ole selge, kust tekkis 1936. aastal. Tuginedes olemasolevate andmete küljest me tähele, et sünniaeg sensorite on lubatud kaaluda 1938 aasta patenditaotluse. Lisaks lubatud olemasolu päevikud ja dokumendid, mis selgitab, mis juhtub Bell Labs, kuid nende tegelik asukoht on midagi näidata.
Sisu patendi
Näidatud Wikipedia, võetud USA patent 2264746 ja autor nimetatakse elektromagnetilise lüliti. Avaldamine toimus 2. detsember 1942, pärast vabanemist eelmainitud US2289830 A. Pildil näha suletud läbipaistva klaaspudeli, mis takistab saastatuse anduri kontakte ja nende oksüdatsiooni. Töö loetakse osa ferromagnetilised riba, mis suhtlevad välise valdkonnas (joonisel - Pos. 3 ja 6).
Dielektriline spacer on vaja usaldusväärset diferentseerumist rühmade kontaktid. Dirigendid ulatub väljapoole pirn, reeglina, vasest või messingist. Pärast kokkupuudet anduri magnetväljale raua plaatidel tõmbuvad teineteise asendi muutmisega kontaktandmed. On näidatud, et selle puudumisel väliste mõjutuste praeguse siseneb terminali 4, juuresolekul - viies. See võimaldab teil lülitada circuit korralikult.
Tegelikult US patent 2264746 esitatakse relee. See ei saa minna toiteahela, arusaadavatel põhjustel, kuid toimib vahepealne. Suudab kontrollida teiste, võimsamate seadmete. Seoses patendi US2289830 A, varem esitatud, kus me räägime sensor. Ei ole raske ära arvata, et Ellwood kirjutas paberile kontor hiljem tuli välja uue seadme ning saadetakse läbivaatamiseks järgida. Tekstid ja avaldatakse iga muu: Ellwood veelgi ütles, et kui läbis esimese patendi ei ole põhjust keelduda teise. Milline see võeti arvesse komisjoni.
Alates ekraanipilt näitab, et autor pakutud mitmeid ideid tuua kontakt meetmeid. Esiteks tugev poolt genereeritud magnetväli poolis keritud kolbi. Teine versioon - selgroog kasutatakse mähise kujul, panna kolbi. Kolmas näide näitab, et väliskest kujul kaitsme sisestada võimaldab ehitamiseks tahes juba solenoid. Lõpuks neljandas teostuses teenib nähtud vaskklemme suhelda valdkonnas induktsiooni voolud kulla sadestuskomponentide.
Siit on selge, et autor on pikka aega katsetanud kavandatud seadme või mõelda neid. Põhineb see eeldus, eeldame, et pilliroost sensor on tõesti loodud juba 1936.. Pakkumised autorite ja muid võimalusi, näiteks plaatina laigud kontaktpind. Me läheme üle patendi tekstist:
- Eesmärgiks töö on luua odav ja vastupidav lülitid olemasolevad seadmed välja vahetada, suurendades samal ajal usaldusväärsust.
- Uus seade on sisse palju väiksemad kui eelkäija, minimaalselt liikuvaid osi.
- Kuna õhus (heelium, argoon jne) Võib täita sees kontaktid odav raud, kartmata esinemise rooste.
tööpõhimõte
Tööpõhimõtet anduri pilliroost vaadatud abstraktset näiteks seade on toodud Pat. Kui mähis mähis ümber suletud kolvis ja associated läbiva voolu traat, magnetväli mille liinid on suunatud piki sensor telje (sees kolbi). väljatugevus võimendub ferromagnets, korrutades kümnetesse tuhandeid kordi. Orientatsioon read on sama. Järelikult lõpus esimese raua sattumisel lõunapooluse teine põhja. Nad on huvitatud ja teineteisele kuni puudub väline valdkonnas.
Järelejäänud magneeditud ei piisa, et hoida süsteemi suletud. Kontaktid hajutada oma varasemaid seisukohti. Süsteemid kullatise võib tegutseda tõttu indutseeritud voolu, kuid magnetvälja tugevus eeldatavalt suur. Aktsepteeritav nimetatakse pilliroost andurite metallist kontakte tundlikum.
Eelised ja puudused, mille kasutamine
Vaatamata oma näilisele lihtsusele, pilliroost andurid kontrollida olulist hoovused tagasihoidlik mõõtmed, lisaks on väga vastupidav ja talub suurtele mehaanilistele pingetele. Puudusteks on keerukus ja kõrge maksumus toodete valmistamiseks. Alguseks XXI sajandil selgus, et edasist arengut tehnoloogia on problemaatiline, kuna edusammud joonmõõtmed piirini (5 mm). Kuna 1940. suuruse Reed sensor vähenenud umbes 30 korda.
5 mm on liiga suured, et toodet kasutada mobiiltelefone, endoscopes, kõrva-telefonide ja muude mobiilsete seadmete. Individuaalne müüjad on sisuliselt pilliroost andurid hulka null energia tarbimist. Mõnes mõttes on see tõsi, et seade on täiesti passiivne.
miljoneid pilliroost andurid toodetakse aastas automatiseeritud test süsteemid, mootorid, geoloogilise uuringu seadmed, meditsiini, seadmete, taldrikud. Nad aitavad orientatsiooni määramiseks seadet ruumi, salvestamine magnetväljade on võimelised mängima rolli kompass.
Modern pilliroost andurid
Arendamine kiibid viiski pilliroo andurid ja tasapinnaline microstrip tehnoloogiat. Tehnoloogilise protsessi läheb skeemi:
- Liikumatu kontaktiga ladestub ränialusele.
- Liikuvat kontakti on väljalõikega vähendamiseks elastsed omadused, mis on valmistatud ferromagnetmaterjalil ja sulatatud substraadile kontakt.
- Vahe on nii väike, et operatsioon on tagatud minimaalne magnetvälja tugevus.
tootmise funktsioonid
On näidatud joonisel kuulub pinnakattes MEMS - Micro-elektro-mehaanilised süsteemid (MicroElectroMechanical System). Puudusteks on sensori tundlikkust substraadile paksusest, Parameetrimuutuste räni vahel plaatidel, muutes ebastabiilne tulemus. Elastset plaadi omadustele sõltub kuubi selle paksus, vähimatki veaga kaasnevad sarnaseid tulemusi. Lõpuks temperatuuri stressi materjali tootmise käigus ebatasane muutus mõõtmed, mis põhjustab painutamine plaadi üles või alla, veelgi kasutusele juhuslikkust saadavas tulemus.
Meetod tunnustatud HARM'i - toodavad mikrokomponendi Ülitihedate. Selle tulemusena seade muutub kättesaadavaks uimastamise lülitusvõimega - koormuse sadu millivati. Näiteks toodet puudub Redrock kalduvus kokkukleepumist kontaktid. Haldab kantakse põhimikule ala vaid 2,4 sq element. mm kõrgusel 0,95 mm ehitus. Probleem on lahendatud, rakendades plaadi paksus elemendid litograafiaseadmetega meetodeid, painutamine paralleelses suunas substraati suur. Need eeldused võimaldavad saavutada kõrge tootmise korratavus.
Tootja väidab, et kahju piirangute ületamiseks eespool loetletud. Eelkõige on see võimalik saada täielikku komponendid mobiilseadmes. Täiendav eelis tehnoloogia on võime häälestada künnise, mis avab uue suuna kasutamine pilliroost andurid. HARM võimaldab võrrelda seadme Natural Born turuliidrid:
- Halli andurid.
- Anisotroopiat magnetoresistors.
- Tasapinnalised lülitid.
- Giant magnetoresistors.
SMT tehnoloogia võimaldab meil loota, et seade saab kasutada. Planaarne koost saavutab kõrge tihedusega paigutus mikroelemente, automatiseerida koosteprotsessi. Ja alles mõne aja pilliroost andurid ei sobi SMT tehnoloogia kõrge automatiseerituse tasemest, kuid hetkel teisel kümnendil XXI sajandil oli ehitus, vähene silumiseks, kõrvaldades seda.
Tänaseks tõestanud, et fotolitograafia võimalik saavutada suuremat täpsust tootmise pilliroost andurid kui mis tahes tehnoloogiat. Tootmisprotsess lühidalt:
- Erilist polümeeri (näiteks polümetüülmetakrülaat) kaudu mask eksponeeritakse röntgenkiirtega või ultraviolettvalguses.
- Väline kokkupuude muudab molekulaarse polümeeri võre, mis võimaldab kiiritatud portsjonite sobiva loputada lahustit.
- Ferronikkel sulami (permalloy-80) tasapinnalt Saadud pihustati kaudu. Polümeeri jäägid on eemaldatud.
- Soovitud põhinevast kihiliselt kohaldatud disain.
Oluline on praeguse mastaapimisvahendina kui miniatuurseks saada soovitud omadused. Kehtib peetakse madala kontakt resistentsus kõrgel korratavus parameetreid ühest tsükli järgmisele konveieril. See on vajalik, et luua suhteliselt kõrge tõmbejõud valdkonnas meetmeid: miniatuurseks on kaasnenud šokis atraktsioon. Õnneks eriti HARM tehnoloogia võib probleemi lahendada elegantne viisil. Kasvav kokkupuutepinda saavutatakse paksuse suurenemist pihustati metalli (vt. ülal), liikumine toimub paralleelselt substraadile. Paarsada mikromeetrit ei oma tähtsust, kes viivad komponendid laual (jalajälg ei ole muutunud).
Muu tehniline lahendus on luua täiesti uusi topoloogia kahju tehnoloogiat. Arvutused näitavad, et sensori tundlikkust õnnestub tõsta vähemalt kolm korda. Samal ajal elastse piisavalt taluma juhuslikku põrutuste ja vibratsiooni, sest kaal silla kontakt on äärmiselt väike. Kohaldamise paindlik kontakt viib "alasi" paks, seal on moodustatud magnetvälja domeenid moodustavad tugeva meelitada valdkonnas. Saadud struktuur on kirjeldatud üsna lihtne matemaatilised valemid, mis võimaldavad ennustada tulemust. Eelkõige kirjeldada kontakt resistentsus eespool.
Tootmistehnoloogia pilliroo sensor on teatud avastamata reservide kehtestamine tooteid kaasaegse tehnika.
