مفتاح تشغيل سريع مصغر

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة بإضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "Miniature snap-action switch" – news  · journalist  · books  · scholar  · JSTOR ( March 2011 ) ( Learn how and when to remove this message )

مفتاح التشغيل السريع المصغر ، والذي يُسجل كعلامة تجارية ويُعرف غالبًا باسم المفتاح الصغير أو المفتاح الدقيق ، هو مفتاح كهربائي يتم تشغيله بواسطة قوة فيزيائية قليلة جدًا ، من خلال استخدام آلية نقطة التحول ، والتي تسمى أحيانًا آلية "المركز الزائد".

السمة المميزة للمفاتيح الدقيقة هي أن الحركة الصغيرة نسبيًا عند زر المحرك تنتج حركة كبيرة نسبيًا عند جهات الاتصال الكهربائية ، والتي تحدث بسرعة عالية (بغض النظر عن سرعة التشغيل). يحدث التبديل بشكل موثوق في مواضع محددة وقابلة للتكرار من المحرك، وهو ما لا ينطبق بالضرورة على الآليات الأخرى. تُظهر معظم التصميمات الناجحة أيضًا الهستيريسيس ، مما يعني أن الانعكاس الصغير للمحرك لا يكفي لعكس جهات الاتصال؛ يجب أن تكون هناك حركة كبيرة في الاتجاه المعاكس. تساعد كلتا الخاصيتين في تحقيق انقطاع نظيف وموثوق به للدائرة المبدلة.

إنها شائعة جدًا نظرًا لتكلفتها المنخفضة ومتانتها العالية ، حيث يتجاوز عدد دوراتها المليون دورة، ويصل إلى 10 ملايين دورة للطرازات الثقيلة. هذه المتانة هي نتيجة طبيعية للتصميم.

تم اختراع أول مفتاح ميكرو بواسطة فيليب كينيث ماكجال في عام 1932 في فريبورت، إلينوي ، بموجب براءة الاختراع 1,960,020. كان ماكجال موظفًا في شركة Burgess Battery Company في ذلك الوقت. في عام 1937، بدأ WB Schulte، ^[1] صاحب عمل ماكجال، شركة MICRO SWITCH. كانت الشركة والعلامة التجارية Micro Switch مملوكة لشركة Honeywell Sensing and Control منذ عام 1950. ^[2] أصبح الاسم علامة تجارية عامة لأي مفتاح سريع الحركة. تصنع شركات أخرى غير Honeywell الآن مفاتيح سريعة الحركة مصغرة.

في أحد أنواع المفاتيح الدقيقة، ^[3] يوجد داخليًا زنبركان موصلان . يوجد زنبرك مسطح طويل مفصلي عند أحد طرفي المفتاح (اليسار، في الصورة) وله جهات اتصال كهربائية في الطرف الآخر. يوجد زنبرك منحني صغير، محمل مسبقًا (أي مضغوط أثناء التجميع) بحيث يحاول تمديد نفسه (في الأعلى، على يمين المركز في الصورة)، متصل بين الزنبرك المسطح بالقرب من جهات الاتصال ونقطة ارتكاز بالقرب من منتصف الزنبرك المسطح. يضغط نتوء المحرك على الزنبرك المسطح بالقرب من نقطة مفصلته.

نظرًا لأن الزنبرك المسطح مثبت وقوي الشد، فإن الزنبرك المنحني لا يستطيع تحريكه إلى اليمين. يضغط الزنبرك المنحني، أو يسحب، الزنبرك المسطح لأعلى، أي بعيدًا عن نقطة التثبيت. ونظرًا للهندسة، فإن القوة الصاعدة تتناسب مع الإزاحة التي تقل مع تحرك الزنبرك المسطح لأسفل. (في الواقع، تتناسب القوة مع جيب الزاوية، والذي يتناسب تقريبًا مع الزاوية للزوايا الصغيرة .)

عندما يضغط المحرك، فإنه ينثني الزنبرك المسطح بينما يحافظ الزنبرك المنحني على تلامس جهات الاتصال الكهربائية. عندما ينثني الزنبرك المسطح بدرجة كافية، فإنه سيوفر قوة كافية لضغط الزنبرك المنحني وستبدأ جهات الاتصال في التحرك.

مع تحرك الزنبرك المسطح للأسفل، تقل القوة الصاعدة للزنبرك المنحني مما يتسبب في تسارع الحركة حتى في غياب المزيد من حركة المحرك حتى يصطدم الزنبرك المسطح بالتلامس المفتوح عادةً. وعلى الرغم من أن الزنبرك المسطح لا ينثني أثناء تحركه للأسفل، فإن المفتاح مصمم بحيث يكون التأثير الصافي هو التسارع. ينتج عن هذا "التحرك فوق المركز" صوت نقر مميز للغاية وشعور واضح للغاية.

في وضع التشغيل، يوفر الزنبرك المنحني بعض القوة لأعلى. إذا تم تحرير المحرك، فسيؤدي ذلك إلى تحريك الزنبرك المسطح لأعلى. ومع تحرك الزنبرك المسطح، تزداد القوة من الزنبرك المنحني. وينتج عن هذا تسارع حتى يتم ضرب جهات الاتصال المغلقة عادةً. وكما هو الحال في الاتجاه السفلي، تم تصميم المفتاح بحيث يكون الزنبرك المنحني قويًا بما يكفي لتحريك جهات الاتصال، حتى إذا كان الزنبرك المسطح يجب أن ينثني، لأن المحرك لا يتحرك أثناء التغيير.

تتمتع المفاتيح الدقيقة بمجالين رئيسيين للتطبيق:

• أولاً، يتم استخدامها عندما تكون هناك حاجة إلى قوة تشغيلية منخفضة ذات إجراء محدد بوضوح.
• ثانيًا، تُستخدم هذه المفاتيح عندما تكون هناك حاجة إلى الموثوقية على المدى الطويل. وهذا نتيجة للآلية الداخلية واستقلال القوة التي تغلق بها نقاط اتصال المفتاح عن القوة العاملة. إن موثوقية المفتاح تعتمد إلى حد كبير على قوة الاتصال: فالقوة الكافية بشكل موثوق، ولكن غير المفرطة أبدًا، تشجع على طول العمر.

تشمل التطبيقات الشائعة للمفاتيح الدقيقة قفل الباب في فرن الميكروويف ، ومفاتيح التسوية والأمان في المصاعد ، وآلات البيع ، وأزرار الممرات ، ولاكتشاف انحشار الورق أو الأعطال الأخرى في آلات النسخ. تُستخدم المفاتيح الدقيقة عادةً في مفاتيح العبث في صمامات البوابة في أنظمة الرشاشات الخاصة بالحرائق وأنظمة أنابيب المياه الأخرى ، حيث يكون من الضروري معرفة ما إذا كان الصمام مفتوحًا أو مغلقًا.

تُستخدم المفاتيح الدقيقة على نطاق واسع جدًا ؛ ومن بين تطبيقاتها الأجهزة والآلات وأدوات التحكم الصناعية والمركبات والسقف القابل للتحويل والعديد من الأماكن الأخرى للتحكم في الدوائر الكهربائية. وعادةً ما يتم تصنيفها لحمل التيار في دوائر التحكم فقط، على الرغم من أنه يمكن استخدام بعض المفاتيح بشكل مباشر للتحكم في المحركات الصغيرة أو الملفات اللولبية أو المصابيح أو الأجهزة الأخرى. يمكن للإصدارات الخاصة منخفضة القوة استشعار العملات المعدنية في آلات البيع أو تدفق الهواء باستخدام ريشة متصلة. يمكن تشغيل المفاتيح الدقيقة مباشرة بواسطة آلية، أو ربما يتم تعبئتها كجزء من مفتاح ضغط أو تدفق أو درجة حرارة ، يتم تشغيله بواسطة آلية استشعار مثل أنبوب بورودن . في هذه التطبيقات الأخيرة، تكون إمكانية تكرار موضع المحرك عند حدوث التبديل ضرورية للدقة على المدى الطويل. تشكل كامة تعمل بمحرك (عادةً ما تكون بطيئة السرعة نسبيًا) ومفتاح دقيق واحد أو أكثر آلية مؤقتة. يمكن وضع آلية مفتاح القفل داخل غلاف معدني يتضمن رافعات تشغيل أو مكابس أو بكرات، لتشكيل مفتاح حد مفيد للتحكم في أدوات الماكينة أو الآلات التي تعمل بالكهرباء.

• مفتاح الزئبق
• مفتاح القصب

• تحتفل شركة Honeywell بالذكرى السنوية الخامسة والسبعين لـ Micro Switch