آشنایی با میکروسوئیچ، انواع و کاربردهای آن

میکروسوئیچ ها یکی از انواع سوئچی های قطع و وصل کننده مدارهای الکتریکی هستند که کاربردهای بسیاری علی الخصوص در تابلوهای کنترلی دارند.

این تجهیزات با ساختمان ساده ای که دارند می توانند در سیستم های کنترلی و مدارهای فرمان نقش بسیار مهمی ایفا کنند.

در این مقاله با نحوه عملکرد، کاربردها و انواع میکروسوئیچ در صنعت بیشتر آشنا خواهیم شد.

1. میکروسوئیچ چیست؟

میکروسوئیچ (Micro Switch) درواقع کلیدی است که با فشار، حرکت و یا ضربه فیزیکی تحریک می شود و
عمل قطع و وصل جریان الکتریکی مدار را کنترل می کند.

این قطعه نوعی سوئیچ محدودکننده (Limit Switch) کوچک است که
در مدارهای الکتریکی مورداستفاده قرار می گیرد و با نام های کلید محدودکننده مکانیکی و یا کلید مینیاتوری ضربه ای سریع نیز شناخته می شود.

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 خواهد شد.

ولتاژ و جریان کار و طراحی بازوی (شاسی) میکروسوئیچ ها متناسب با کاربرد متفاوت خواهد بود.

خرید سافت استارتر زینمس

2. ساختار داخلی و نحوه عملکرد میکروسوئیچ

ساختار داخلی میکروسوئیچ ها دقیقاً مثل یک پوش باتن دوبل است و
معمولاً یک کنتاک NO (در حالت عادی باز) و یک کنتاکت NC (در حالت عادی بسته) دارند.

میکروسوئیچ ها تماسی هستند اما قطعات مشابه، مانند سنسورهای مجاورتی القایی یا خازنی یا سنسورهای فوتو الکتریک بدون نیاز به تماس با جسم می توانند عملکردی مشابه میکروسوئیچ ها داشته باشند.

البته میکروسوئیچ ها نسبت به سنسورهای مجاورتی قادر به تحمل جریان های بالاتر و فعالیت های مکانیکی سنگین تر هستند.

به طور کلی میکروسوئیچ متشکل از چهار جزء اصلی زیر است:

1- اهرمی که هدف با آن برخورد می کند. هر میکروسوئیچ یک شاسی دارد که
با برخورد جسم یا به عبارتی هدف با این شاسی، کنتاکت ها تغییر وضعیت خواهند داد.

2- عملگر بخشی است که به اهرم متصل است و حرکت خطی، عمودی و یا دورانی اهرم را به تغییر وضعیت در کنتاکت ها تبدیل می کند.

3- بدنه سوئیچ که شامل کنتاکت هاست و حالت آن توسط عملگر کنترل می شود.

4- پایانه های الکتریکی که به کنتاکت های سوئیچ متصل شده و سیم ها را از طریق پیچ های پایانه به سوئیچ متصل می کنند.

انتخاب یک میکروسوئیچ مناسب، مستلزم توجه به مشخصات مکانیکی و پارامترهای عملکردی ماشین های مختلف و عواملی مانند اندازه، نیروی عملیاتی، روش نصب، دقت و سرعت مورد نیاز است.

علاوه بر این، درجه بندی الکتریکی یک میکروسوئیچ باید با سیستمی که قرار است کنترل کند مطابقت داشته باشد تا
از خرابی ابزار جلوگیری شود.

میکروسوئیچ ها معمولاً بخشی از مدار فرمان هستند و
با یک ضربه کوچک می توانند کنتاکتور مربوط به ادوات بزرگ تر را فعال یا غیرفعال کنند.

البته بعضی میکروسوئیچ ها قادر به کنترل مستقیم لامپ یا الکتروموتورهای کوچک نیز هستند.

3. مزایا و معایب میکرو سوئیچ ها

میکروسوئیچ ها دارای چندین مزیت برای طراحی هستند که از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

از نظر طراحی مدار معمولاً ساده و سر راست هستند.
تقریباً در هر محیط صنعتی به خوبی کار می کنند.
دقت و تکرارپذیری بالایی دارند.
این قطعات مصرف برق کمی دارند و به اصطلاح کم مصرف هستند.
قابلیت سوئیچینگ بارهای القایی زیاد (High-Inductance Load) را دارند.
می توان از آن ها برای سوئیچینگ چندین بار استفاده کرد.
نصب آن ها ساده است.
مقاومت فیزیکی خوبی دارند و بنابراین در مکان های پرخطر قابل اعتماد هستند.
معمولاً کنتاکت های الکتریکی قدرتمندی دارند، بدین معنی که
می توان از آن ها برای تغییر مستقیم جریان بالاتر بدون نیاز به استفاده از رله کنترل ثانویه استفاده کرد.
افت ولتاژ کمی دارند و در برابر نویز الکتریکی نیز مقاوم هستند.
میکروسوئیچ ها معایبی نیز دارند؛ بنابراین ممکن است برای هر کاربردی مناسب نباشند و
محدودیت هایی ایجاد کنند.

خرید کنتاکتور زیمنس

سه مورد از معایب این قطعه پرکاربرد عبارت اند از:

از آن جاکه میکروسوئیچ ها به عملکرد مکانیکی متکی هستند، معمولاً در تجهیزاتی که با سرعت نسبتاً کم کار می کنند، استفاده می شوند.
این قطعات حسگرهای تماسی هستند، به این معنی که برای فعال شدن نیاز به تماس فیزیکی با هدف دارند.
ماهیت طراحی مکانیکی آن ها بدین صورت است که
دستگاه ها به مرور زمان دچار سایش یا فرسودگی مکانیکی می شوند و در نهایت نیاز به تعویض خواهند داشت.

4. کاربردهای میکرو سوئیچ

میکروسوئیچ ها در موارد زیر به عنوان حسگر کاربرد دارند:

کنترل ایمنی آسانسورها
شمارش قطعات عبوری
دستگاه های سکه ای
بالابرها
تشخیص انسداد در خط تولید
کنترل نوار نقاله در کارخانه ها
ماشین های برش

معمولاً وقتی یک ماشین یا به عبارتی بخش متحرک ماشین، با اهرم عملیاتی فعال کننده سوئیچ برخورد می کند؛
میکروسوئیچ شروع به کار کرده و مدار الکتریکی کنترل کننده ماشین را فعال می کند.

میکروسوئیچ ها می توانند به عنوان دستگاه های پایلوت برای مدارهای کنترل استارت مغناطیسی استفاده شوند و
به آن ها امکان می دهد شروع، توقف، کاهش سرعت یا افزایش شتاب موتور را کنترل کنند.

خرید کلید حرارتی زیمنس

5. انواع میکروسوئیچ

بدیهی است، انتخاب میکروسوئیچ از نظر نوع عملکرد متناسب با کاربرد موردنظر خواهد بود.

عملکرد سوئیچ ها بر اساس بخشی که با هدف برخورد می کند، به دو دسته کلی زیر تقسیم می شود:

1- اهرمی

2- پیستونی