Osnovna struktura stikala s pritiskom na gumb: most interakcije med človekom in računalnikom
V vsakdanjem življenju so tipkasta stikala ena najbolj znanih elektronskih komponent. Ne glede na to, ali gre za vklop/izklop namizne svetilke, izbiro nadstropja v dvigalu ali funkcijske gumbe v avtomobilu, za njimi stoji niz natančnih mehanskih in vezij, ki sodelujejo med seboj. Osrednja struktura tipkastega stikala običajno vključuje štiri dele:stanovanja,stiki, pomladinpogonski mehanizem:
· StanovanjeŠčiti notranje strukture in zagotavlja vmesnik za delovanje.
· Pomlad: Odgovoren za ponastavitev, po pritisku gumba nazaj v prvotni položaj
· StikiRazdeljeni na fiksne kontakte in premične kontakte, ki vklop/izklop vezja izvajajo s stikom ali ločitvijo.
· Pogonski mehanizemPovezuje gumb in kontakte ter pretvarja pritisk v mehanski premik. Na splošno se nanaša na del stikala s tipko, ki ga je mogoče pritisniti.
Načelo delovanja: Verižna reakcija, ki jo povzroči stiskanje
(1) Faza stiskanja: Prekinitev ravnovesja vezja
Ko pritisnete gumb, pogonski mehanizem premakne premični kontakt navzdol. V tem času se vzmet stisne in shrani elastično potencialno energijo. Zanormalno odprto stikalo, se prvotno ločeni premični in fiksni kontakt začneta dotikati, vezje pa se spremeni iz odprtega v zaprto stanje, s čimer se naprava zažene; zanormalno zaprto stikalo, zgodi se ravno nasprotno, kjer ločitev kontaktov prekine vezje.
(2) Stopnja zadrževanja: Stabilizacijsko stanje vezja
Ko prst še naprej pritiska, premični kontakt ostane v stiku s fiksnim kontaktom (ali ločen od njega), vezje pa ohranja vklopljeno (ali izklopljeno) stanje. V tem času tlačna sila vzmeti uravnoteži kontaktni upor kontaktov in zagotavlja stabilen prenos signala.
(3) Faza ponastavitve: Sproščanje energije vzmeti
Ko spustite prst, vzmet sprosti shranjeno potencialno energijo in pritisne gumb ter premični kontakt za ponastavitev. Kontakti normalno odprtega stikala se ponovno ločijo in prekinejo tokokrog; normalno zaprto stikalo ponovno vzpostavi stik in zapre tokokrog. Ta postopek se običajno zaključi v nekaj milisekundah, da se zagotovi občutljivost delovanja.
Funkcija stikala s pritiskom na gumb: Natančna izbira za različne scenarije
-Normalno odprto/normalno zaprto:
Najosnovnejši način vklopa/izklopa. Ko pritisnete gumb in lučka sveti, gre za običajno stikalo vklopljeno (NO). Nasprotno pa, če lučka sveti le, ko gumb spustite, gre za običajno stikalo vklopljeno (NC).
-Trenutni pritisni gumb: Obnaša se, ko ga držite, in se prekine, ko ga spustite, na primer gumbi na zvoncu
-Zaklepno stikalo: Zaklene stanje ob enkratnem pritisku in odklene ob ponovnem pritisku, na primer stikala za prestavo električnega ventilatorja
Zaključek: Inženirska modrost za majhnimi gumbi
Od natančne koordinacije mehanskih kontaktov do uporabe znanosti o materialih, gumbasta stikala dokazujejo človeško modrost pri reševanju kompleksnih problemov s preprostimi strukturami. Ko boste naslednjič pritisnili stikalo, si predstavljajte, kako sila vašega prsta potuje skozi vzmet in kontakte, da bi sklenila natančen dialog vezja v mikrosvetu – to je najbolj ganljiva povezava med tehnologijo in življenjem.
