میکروسوئیچ قطع کن یا Microswitch یک نوع سوئیچ الکترومکانیکی است که با نیروی کوچکی که به آن وارد می شود، عملکرد قطع و وصل شدن را انجام می دهد. این سوئیچ ها برای کاربردهای مختلفی مانند صنایع الکترونیکی، خودروسازی، تجهیزات پزشکی و … استفاده می شود. به دلیل اینکه این سوئیچ ها دارای عمر طولانی و قابلیت کار در شرایط سخت و محیط های خشن هستند، می توانند به عنوان یکی از قطعات مهم در دستگاه های الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرند.
میکروسوئیچ یک نوع از ابزار های کلید زنی در صنعت برق است که کاربرد های بسیار متنوعی در صنعت برق دارد به طوری که همه روزه از قطعاتی که میکروسوئیچ در آن ها به کار گرفته شده اند، استفاده می کنیم. به طور کلی میکروسوئیچ ها کلید هایی هستند که با کمترین تحریک شروع به فعالیت می کنند . استفاده از این نوع کلید ها به دلیل ویژگی هایی مانند هزینه کم و عمر مفید بالا بسیار کاربردی است. میکرو سوئیچ ها به صورت گسترده در تمام صنایع و موارد خانگی مورد استفاده قرار می گیرند. برای مطالعه بیشتر تا پایان مقاله همراه فرنام الکتریک باشید.
میکروسوئیچ قطع کن چیست؟
میکروسوئیچ کلید بسیار حساسی است که با کوچک ترین ضربه فیزیکی تحریک می شود و عمل قطع و وصل مدار الکتریکی را کنترل می کند. معمولا یک مکانیسم فنری، به سرعت عملکرد میکروسوئیچ کمک می کند و با کوچک ترین ضربه یا تحریک شاسی، عمل مکانیکی مورد نیاز برای تغییر وضعیت کنتاکت ها انجام می شود.
یک نوع از ابزار های کلید زنی در صنعت برق محسوب می شود و کاربرد های بسیار متنوعی در صنعت برق دارد. میکروسوئیچ ها در واقع همان لیمیت سوئیچ در ابعاد کوچک تر هستند که با کوچک ترین فشار عمل می کند. میکروسوئیچ ها را می توان یکی از اساسی ترین تجهیزات در صنعت برق دانست. به عبارت کلی میکروسوئیچ فلزی است که به شکل U معکوس شده است، که از سمت خودش کشیده شده است. این نوار کششی کوچک، نیروی محرک را به اتصال متحرک انتقال می دهد و سپس آن را به حالت rest باز می گرداند و پس از آن اعمال نیرو، از محرک برداشته می شود.
کاربرد میکروسوئیچ ها
همان طور که اشاره شد، میکروسوئیچ ها کاربرد وسیعی در صنعت برق دارند. امروزه میکروسوئیچ ها در صنعت اسانسور، بالابر، رباتیک، ایمنی و تشخیص در برد های مختلف، اتومبیل سازی، دزدگیر و… کاربرد های بسیاری دارند. میکروسوئیچ ها می توانند موتور های کوچک، لامپ ها و سیم پیچ ها را مستقیم قطع و وصل کنند. هر کلید مکانیکی از دو قسمت رسانا تشکیل می شوند که با اتصال آن دو مدار وصل و با جدا شدن آن ها قطع می شود. این دو قطعه را کنتاک می نامند. کنتاک علاوه بر این که باید رسانا باشد و در برابر خوردگی نیز مقاومت داشته باشند باید دارای سختی متناسب برای مقابله و مقاومت مکانیکی در مقابل سایش را نیز داشته باشند.
از دیگر کاربرد های رایج میکروسوییچ ها می توان به اینترلاک در های دستگاه مایکروویو، کلید های تشخیص طبقه و ایمنی در آسانسور ها، دستگاه های سکه ای، تشخیص جمع شدگی کاغذ در دستگاه های کپی اشاره کرد.
انواع میکروسوئیچ ها
انواع میکروسوئیچ ها به دوسته کلی میکروسوئیچ اهرمی که به صورت حول یک محور یا شعاعی عمل می کنند و میکروسوئیچ پیستونی که با کشیدن و فشردن پیستون عمل می کنند وجود دارند، هر کدام از انواع متنوعی ساخته شده اند تا در موارد مختلفی کاربرد داشته باشند جدا از آنها انواع دیگری نظیر تنظیم مجدد و نوع کلید دار یا لچ و نوع بی سیم موجود می باشد که در نوع تنظیم مجدد با فعال شدن آنها دیگر به حالت اولیه باز نگشته و بازگشت آنها دستی انجام می شود، در نوع کلید دار که همراه با کلید می باشد دارای یک حفره بوده و با خارج کردن کلید از حفره سوئیچ فعال می شود و با گذاشتن کلید قطع می گردد.
1) میکرو سوئیچ اهرمی
از نوع اهرمی انواع مختلفی موجود می باشند که به شرح زیر است:
a) اهرمی دوار
این نوع را به دلیل مکانیزم آن می توان بر روی یک محور نصب کرده تا با حرکت آن میکروسوئیچ هم فعال شود و برای شمارش تعداد دور یک دستگاه به کار می رود.
b) اهرمی میله ای
این نوع شامل یک میله نازک با طول نسبتا زیاد (10 سانتی) می باشد که با برخورد و یا حرکت این میله ها میکروسوئیچ فعال می شود.
c) اهرمی غلطک دار
در این نوع از میکروسوئیچ بخشی که با اشیاء دیگر برخورد می کند به شکل غلطکی بوده، با اعمال نیرو به غلطک باعث دوران شده و می تواند نیرویی که باعث فعال شدن اهرم میکروسوئیچ می شود را کاهش دهد.
d) اهرمی انعطاف پذیر
این نوع میکروسوئیچ دارای یک میله همانند میکروسوئیچ میله ای می باشد و از نظر ظاهری همانند آنها است و با برخورد هدف از هر جهتی به میله آن، میکروسوئیچ فعال می شود.
2) میکروسوییچ پیستونی
از نوع پیستونی انواع مختلفی می باشد که به شرح زیر است:
a) پیستونی کششی
بر روی این نوع یک طناب یا حلقه تعبیه شده است که به سوئیچ متصل می باشد و با کشیدن آنها باعث باز شدن فنر داخلی و فعال شدن سوئیچ میشود.
- b) پیستونی غلطک دار
از این نوع سوئیچ در مواردی به کار گرفته می شود که جهت اعمال نیرو به آن عمودی نباشد. به این منظور که در چنین مواردی غلطک موجود بر روی آن نیمی از نیروی غیر عمودی یا زاویه دار را به عمودی تبدیل کرده و باعث فعال شدن سوئیچ می شود. نوع جانبی این سوئیچ وجود دارد که تنها تفاوت آن با غلطک دار معمولی محل قرار گیری پیستون می باشد که به صورت جانبی با سوئیچ قرار دارد.
c) پیستونی گرد
در این نوع با وارد شدن نیروی عمودی بر آن سوئیچ فعال می شود. البته سر پیستون می تواند در اندازه های مختلفی و انواع گوناگونی وجود داشته باشد. نوع جانبی این سوئیچ وجود دارد از نظر تفاوت با نوع قبل این است که سر پیستون به حالت جانبی قرار دارد و با سوئیچ عمود نمی باشد.
مزایای میکروسوئیچ قطع کن
1- طراحی مدار ساده و واضح
2- مناسب برای هر محیط صنعتی
3- دارای دقت بالا و تکرار پذیری خوب
4- کم مصرف
5- قادر به تغییر بار های القایی بالا
6- نصب آسان
7- مقاومت فیزیکی بالا و قابلیت استفاده در محیط های پر خطر
8- معمولاً دارای یک کنتاکت برقی قوی برای تغییر مستقیم جریان های بالاتر بدون نیاز به رله های کنترل کمکی
9- افت ولتاژ پایین
10- مقاومت بالا در برابر سر و صدای الکتریکی
11- تنوع، قیمت مناسب و کاربرد وسیع
معایب میکروسوئیچ قطع کن
میکروسوئیچ نیز دارای معایبی است بنابراین ، ممکن است برای همه کاربرد ها مناسب نباشد و محدودیت هایی را اعمال کند. از جمله معایب این قطعه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- از آنجا که میکروسوئیچ به خواص مکانیکی متکی است، معمولاً برای دستگاه هایی مورد استفاده قرار می گیرد که با سرعت نسبتاً پایین کار می کنند.
2- این اجزا دارای سنسور های تماس هستند یعنی برای فعال شدن نیاز به تماس فیزیکی با هدف دارند.
3- ماهیت طراحی مکانیکی آن ها به این صورت است با گذر زمان، تجهیزات فرسوده می شوند و در نهایت نیاز به تعویض دارند.
تفاوت اصلی میکروسوئیچ ها با دیگر ابزار های کلید زنی
تمایز اصلی میکروسوییچ ها از دیگر ابزار های کلیدزنی این است که در میکروسوییچ جا به جایی های کوچک محرک که بر دکمه میکروسوییچ اعمال می شود، جابه جایی زیاد کنتاکت های الکتریکی میکروسوییچ را به دنبال دارد. لازم به ذکر است که بیشتر طراحی های موفق در میکروسوئیچ ها از پدیده پسماند نیز بهره می برند، این موضوع به این معنا است که حرکت کوچک محرک در جهت معکوس برای بازگرداندن کنتاکت ها به حالت نخست کافی نیست و محرک باید به اندازه قابل توجهی در جهت عکس حرکت کند.
تفاوت دیگر میکروسوئیچ قطع کن با کلید های قطع و وصل عادی در این است که شاسی میکروسوئیچ قطع کن به صورت فنری است یعنی تا زمانی که روی آن فشار اعمال میشود، جریان برق را قطع یا وصل نگه میدارد و در لحظه رها شدن شاسی، وضعیت به حالت اولیه خود بر می گردد.
نحوه عملکرد میکروسوئیچ ها
همان طور که اشاره شد، میکروسوئیچ نوعی کلید است که بسیار حساس و تحریک پذیر است و برای قطع و وصل کردن جریان برق در مدار های الکترونیکی به راحتی قابل استفاده هستند. تفاوت میکروسوئیچ با کلید های ساده در استفاده از شاسی میکروسوئیج به صورت فنری هست و این موضوع تا زمانی که روی آن فشار وارد می شود، جریان برق را قطع یا متصل میکند و زمانی که آزاد شود به وضعیت و حالت اولیه خود باز می گردد. میکروسوئیچ به طور استاندارد دارای سه عدد پایه است یکی از پایه های آن معمولا با علامت اختصاری NC مشخص می شود که پایه ورودی آن است، پایه ی دیگر آن با علامت NO نمایش داده می شود.
قیمت خرید و فروش میکروسوئیچ
قیمت میکرو سوییچ ها در دو مدل مختلف صنعتی و خانگی طراحی و تولید و به بازار عرضه می شود. از نظر کارکرد تفاوتی بین آن ها وجود ندارد ولی میکروسوییچ های صنعتی عمر مفید بیشتری نسبت به میکروسوییچ های خانگی دارند و استاندارد های فنی بیشتری برای ساخت آن ها باید رعایت شود. قیمت میکروسوئیچ ها به عوامل مختلفی بستگی دارد. از جمله این عوامل می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- برند
2- نوع کاربری آن ها
3- جنس و کیفیت میکروسوئیچ ها
4- شرکت و کشور سازنده
یک میکروسوییچ قطع کن مناسب چه ویژگی هایی باید داشته باشد؟
به صورت کلی یک میکروسوئیچ مناسب دارای ویژگی های متفاوتی است که در ادامه به مهم ترین و پر کاربرد ترین آن ها اشاره شده است:
1- عمر مفید هر میکرو سوییچ در نوع کم کارکرد 1 میلیون بار و در مدل های برق صنعتی پر کاربرد به بیش از 10 میلیون بار چرخه کارکرد می رسد. عمر مفید بالای این قطعات و دیر خراب شدن میکروسوئیچ ها باعث پیشرفت زیاد استفاده از آن ها در صنعت الکترونیک شده است و به سرعت حتی در لوازم خانگی مورد استفاده قرار گرفته اند.
2- میکرو سوئیچ ها کلید های بسیار حساسی هستند که با کوچک ترین فشار عمل می کنند بنابراین باید از کیفیت خوبی در ساخت آن ها استفاده شده باشد.
3- هر میکروسوئیچ باید برای یک دستگاه مشخص مورد استفاده قرار گیرد و میکروسوئیچ ها را نمی توان برای دستگاه های مختلف مورد استفاده قرار داد. میکروسوئیچی مناسب است که در دستگاه خاص خود بتواند به خوبی عمل کند.
سخن پایانی
همان طور که در این مقاله اشاره شد، لیمیت سوئیچ به عنوان یک دستگاه الکترومکانیکی به شمار می رود که از یک محرک مکانیکی متصل به یک سری از کنتاکت های الکتریکی تشکیل شده است. هنگامی که یک جسم در تماس فیزیکی با محرک قرار می گیرد، حرکت پیستون محرک باعث می شود تا کنتاکت های الکتریکی درون سوئیچ بسته یا باز شوند. سوئیچ های محدود از حرکت مکانیکی پیستون محرک برای کنترل یا تغییر وضعیت کلید الکتریکی بهره برداری می کنند.
کلید میکروسوئیچ را می توان در دستگاه های برقی مانند مخلوط کن، لباسشویی، جارو برقی، ماکرو ویو و… استفاده کرد. میکروسوئیچ یک کلید قطع و وصل است یعنی وقتی فشار روی بازو فشار وارد می شود ، قطع و وصل می شود. لازم به ذکر است که در تمام حالت ها و برای انجام تمام پروژه ها می توان از میکروسوئیچ های مربوط به هر دستگاه استفاده کرد. در میکروسوئیچ ها تفاوت میزان جابه جایی کوچک محرک باعث تغییر وضعیت میکروسوئیچ می شود. به نسبت میزان جابه جایی کنتاکت های الکتریکی میکروسوئیچ که سرعت زیادی دار قابل مشاهده است.