10 millones de ciclos de conmutación con un sensor de efecto Hall

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Estoy tratando de construir un interruptor para mi invento que pueda sobrevivir 10 millones de ciclos, y en una pregunta anterior recibí un consejo de no usar un contacto mecánico.

El otro problema es el tamaño. El conjunto del sensor no puede tener más de 1x1x4 centímetros y la distancia de deslizamiento no puede ser mayor de 2 centímetros, de lo contrario tendría que hacer un rediseño mayor de mi invención.

No habrá más de 3-4 ciclos de conmutación por segundo, generalmente menos, y los 10 millones de ciclos son mi peor escenario después de varios años de uso. El conjunto del sensor estará sellado, por lo que no debería haber ningún problema con la humedad, pero quizás con algún material suelto de la carcasa debido al desgaste.

Busqué en la red un interruptor adecuado, pero no encontré nada que funcionara.

Mis preguntas son:

Intenté usar un interruptor de efecto Hall con un imán permanente y funcionó bien, pero ¿el magnetismo no causaría problemas con las pruebas de EMC, las normas de CE y FCC?

Necesito usar un interruptor de efecto Hall que no esté enganchado, ¿existen problemas de confiabilidad con ellos?

¿Los imanes permanentes pierden algo de su fuerza con el tiempo? La distancia de deslizamiento necesaria para cerrar el interruptor no puede cambiar más de unos pocos milímetros.

¿Hay otras alternativas buenas además de los sensores de efecto Hall? Tal vez alguna forma de sensor piezoeléctrico? Preferiblemente, uno que pueda funcionar con los niveles de voltaje de Arduino, aunque tengo mucho espacio en mi PCB para resistencias, por lo que un voltaje incorrecto no debería ser una prueba de éxito.

    

4 respuestas

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¿El magnetismo no causaría problemas con las pruebas de EMC, las normas CE y FCC?

No si es un imán permanente pequeño: los imanes para frigoríficos generalmente no están certificados por FCC. Un campo magnético variable es más preocupante.

  

interruptor de efecto Hall, ¿hay algún problema de confiabilidad

No si el interruptor de efecto Hall es de un fabricante reconocido. Agregar los conmutadores identificados a la pregunta ayudará a proporcionar una perspectiva adicional.

  

¿Los imanes permanentes pierden algo de su fuerza con el tiempo?

Algunos tipos de imanes permanentes pierden la intensidad de campo debido a los impactos, pero un pequeño imán de tierras raras probablemente durará más que el resto del dispositivo en órdenes de magnitud.

  

¿Hay otras alternativas buenas además de los sensores de efecto Hall?

Eso dependería del propósito y la aplicación del interruptor, pero la detección capacitiva se presta a una vida operativa realmente larga, con la conmutación real de un MOSFET, por ejemplo.

Hay muchos productos de detección capacitiva disponibles, incluidos algunos IC de sensores de capuchón y sensores de proximidad (QTouch y QTouchADC) autocontenidos que no requieren un electrodo de detección, el IC funciona como sensor. Consulte estas dos referencias: 1 , 2 .

Otra opción es la detección de interrupción de la trayectoria de la luz, como el uso de un LED y un fotodiodo, o sensores precargados con ambas partes integradas.

    
respondido por el Anindo Ghosh
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Una alternativa es un microinterruptor. Estos no son particularmente pequeños, a pesar del nombre; son interruptores sellados de grado industrial diseñados para ser operados por maquinaria (por ejemplo, para limitar el movimiento)

Algunos microinterruptores como este o esto están clasificados para 10 millones de operaciones mecánicas . En el caso de este, solo tiene una capacidad nominal de 100,000 operaciones eléctricas a plena carga, pero la conmutación de pequeñas corrientes debe estar dominada por la capacidad mecánica.

Están dispuestos para ser operados de varias maneras: esta tiene una palanca que se puede mover mediante un cable de tracción. Si es así, debe organizar la conexión de manera que si se tira demasiado fuerte, otra cosa toma el exceso de fuerza, ¡no el interruptor!

    
respondido por el Brian Drummond
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Para la pregunta raíz de EMC, CE, FCC e imanes ...

El único problema probable es la extensión de los peligros del magnetismo. El tipo que conduce a la captura física de los dedos, la piel, etc. durante el manejo. Este no es el tipo de imán que normalmente usaría con un sensor de pasillo, ya que no necesitan ese tipo de fuerza.

El otro problema es las corrientes inducidas en las partes conductoras. El imán tiene que moverse para que esto sea un problema y, a 4 ciclos por segundo, su problema teórico de conversación, a menos que tenga un magnatismo extenso o cientos (¿miles?) De vueltas de una bobina cercana.

Por lo general, no hay problema.

En cuanto a encontrar un interruptor de tiro, creo que es poco probable que encuentre uno ... aquí es donde tiene que modificar un interruptor o hacer su propio ...

    
respondido por el Spoon
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¿Qué hay de óptico? LED y fotodiodo con la luz bloqueada por un deslizador. Cuando se tira del control deslizante, se aleja.

    
respondido por el DoxyLover

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