我很惊讶地发现机械开关 (SPST) 在打开时会弹跳。是什么导致接触暂时恢复触摸?
这种现象是否只发生在某些类型的开关上(例如,滑动开关而不是大多数按钮)?
我很惊讶地发现机械开关 (SPST) 在打开时会弹跳。是什么导致接触暂时恢复触摸?
这种现象是否只发生在某些类型的开关上(例如,滑动开关而不是大多数按钮)?
基本上没有物质是完全光滑的或没有弹性的。当两个物体以任何力结合在一起时,就会有动能在接触时需要减弱。所以你会得到一些“振铃”,加上由于表面不光滑,触点会随机地接通/断开直到稳定(例如,即使使用滑动开关,接触电阻也会随着移动而变化)
所有开关都会发生这种情况;滑动、按钮、继电器等,但滑动或湿触点(例如水银)更好。它也发生在打开开关时,而不仅仅是关闭时。有些比其他的更好——你可以得到一些会反弹几十毫秒的糟糕的,以及一些在 <5ms 内稳定的好。
为了增加开关的开口,这是由于不规则表面以不完全垂直的方式打开。这产生的广泛变化的阻力似乎类似于收盘期间的反弹。当压力释放时,触点的一部分可能会脱离,但另一部分可能会暂时获得比以前更低的电阻,表面越不规则,触点之间的角力越大,这种影响可能越明显成为。
虽然在我们看来它看起来很光滑,但在显微镜下铜表面看起来却大不相同:
反过来想。如果您的任务是设计一个在打开时不会弹跳的开关怎么办?您如何在微观层面上保证两个导体总是单调地移开而没有任何擦拭动作(滑动,这会导致瞬间打开和关闭)?你必须考虑到,在那个层面上,一切都是弹簧,无论它在宏观层面上看起来多么僵硬。即使有可能在触点分离时不进行任何擦拭动作,您如何保证触点在移开时不会发生任何振荡?您必须考虑速度从 0 开始,因此即使由于静摩擦力的破坏而产生的轻微间隙或振铃也可能很严重。
想一想,给我们描述一个干式机械开关,如果你真的认为这是可能的,它就不会弹跳。
在 1950 年代和 1960 年代初期,我在一个设计高电流 (>100 安培) 稳压直流电源的团队中担任电气工程师。我们一直在使用磁放大器进行控制,但后来我们称之为 SCR(可控硅整流器,现在称为晶闸管)的东西开始出现。它们非常容易过载,并且比可用的保险丝熔断得更快,因此保护它们的一种方法是“撬棒”,即短路变压器次级绕组的开关,从而切断 SCR 的电源,并且电源线中的保险丝会熔断——笨重的变压器及其电缆可以安全地承受冲击。问题在于,当开关不可避免地弹起时,会产生大量危险且令人恐惧的嘈杂声。研究实验室的聪明工程师确实设计了一个“
正如我从开关的高速电影中回忆的那样,一个上触点下降到一个下触点,并且组合弹起,因此它们在后坐和上下摆动时保持在一起。当我们测试一个时,开关确实没有火花,但是与变压器的松散连接伴随着一声巨响而消失了。(在 t dotters 和 eye crossers 抱怨之前,是的,我知道应该是“没有火花”,但我写的听起来更像现实)