Jika Anda mengunjungi pabrik modern dan mengamati perangkat elektronik menakjubkan yang bekerja di dalam sel perakitan, Anda akan melihat beragam sensor yang dipajang. Sebagian besar sensor ini memiliki kabel terpisah untuk suplai tegangan positif, ground, dan sinyal. Dengan memberikan daya, sensor dapat menjalankan tugasnya, baik itu mengamati keberadaan logam feromagnetik di dekatnya maupun mengirimkan sinar cahaya sebagai bagian dari sistem keamanan fasilitas. Sakelar mekanis sederhana yang memicu sensor ini, seperti sakelar buluh, hanya membutuhkan dua kabel untuk menjalankan fungsinya. Sakelar ini aktif menggunakan medan magnet.
Apa itu Reed Switch?
Sakelar buluh lahir pada tahun 1936. Sakelar ini merupakan gagasan WB Ellwood di Bell Telephone Laboratories, dan memperoleh patennya pada tahun 1941. Sakelar ini tampak seperti kapsul kaca kecil dengan kabel listrik yang mencuat dari kedua ujungnya.
Bagaimana Cara Kerja Saklar Buluh?
Mekanisme sakelar terdiri dari dua bilah feromagnetik yang hanya terpisah beberapa mikron. Ketika magnet mendekati bilah-bilah ini, kedua bilah tersebut akan saling tarik menarik. Setelah bersentuhan, bilah-bilah tersebut akan menutup kontak-kontak yang biasanya terbuka (NO), sehingga memungkinkan listrik mengalir. Beberapa sakelar buluh juga memiliki kontak non-feromagnetik, yang menghasilkan keluaran yang biasanya tertutup (NC). Magnet yang mendekat akan memutus kontak dan menarik diri dari kontak sakelar.
Kontak terbuat dari berbagai macam logam, termasuk tungsten dan rodium. Beberapa jenis bahkan menggunakan merkuri, yang harus ditempatkan pada posisi yang tepat agar dapat diaktifkan dengan benar. Selubung kaca berisi gas inert—umumnya nitrogen—menyegel kontak pada tekanan internal di bawah satu atmosfer. Penyegelan ini mengisolasi kontak, yang mencegah korosi dan percikan api yang mungkin timbul dari pergerakan kontak.
Aplikasi Reed Switch di Dunia Nyata
Anda akan menemukan sensor pada barang-barang sehari-hari seperti mobil dan mesin cuci, tetapi salah satu tempat paling menonjol di mana sakelar/sensor ini beroperasi adalah pada alarm antipencurian. Faktanya, alarm merupakan aplikasi yang hampir sempurna untuk teknologi ini. Jendela atau pintu yang dapat dipindahkan memiliki magnet, dan sensor berada di alasnya, mengirimkan sinyal hingga magnet dilepas. Saat jendela terbuka—atau jika seseorang memotong kabel—alarm akan berbunyi.
Meskipun alarm pencuri merupakan penggunaan sakelar buluh yang sangat baik, perangkat ini bisa berukuran lebih kecil lagi. Sakelar mini akan muat di dalam perangkat medis yang tertelan, yang dikenal sebagai PillCam. Setelah pasien menelan probe kecil tersebut, dokter dapat mengaktifkannya menggunakan magnet di luar tubuh. Penundaan ini menghemat daya hingga probe terpasang dengan benar, yang berarti baterai internal bisa berukuran lebih kecil lagi, fitur penting dalam sesuatu yang dirancang untuk melewati saluran pencernaan manusia. Selain ukurannya yang kecil, aplikasi ini juga menggambarkan betapa sensitifnya sensor ini, karena sensor ini dapat mendeteksi medan magnet melalui daging manusia.
Sakelar buluh tidak memerlukan magnet permanen untuk mengaktifkannya; relai elektromagnet dapat mengaktifkannya. Karena Bell Labs adalah yang pertama kali mengembangkan sakelar ini, tidak mengherankan jika industri telepon memanfaatkan relai buluh untuk fungsi kontrol dan memori hingga semuanya menjadi digital pada tahun 1990-an. Relai jenis ini tidak lagi menjadi tulang punggung sistem komunikasi kita, tetapi masih umum digunakan dalam banyak aplikasi lain saat ini.
Keuntungan Reed Relay
Sensor efek Hall adalah perangkat solid-state yang dapat mendeteksi medan magnet, dan merupakan salah satu alternatif sakelar buluh. Efek Hall memang cocok untuk beberapa aplikasi, tetapi sakelar buluh memiliki isolasi listrik yang lebih unggul dibandingkan sakelar solid-state, dan memiliki resistansi listrik yang lebih rendah karena kontak tertutup. Selain itu, sakelar buluh dapat bekerja dengan berbagai tegangan, beban, dan frekuensi, karena sakelar berfungsi sebagai kabel yang terhubung atau terputus. Sebagai alternatif, Anda memerlukan sirkuit pendukung agar sensor Hall dapat berfungsi.
Sakelar buluh memiliki keandalan yang sangat tinggi untuk sakelar mekanis, dan mampu beroperasi selama miliaran siklus sebelum rusak. Selain itu, karena konstruksinya yang tertutup rapat, sakelar ini dapat beroperasi di lingkungan yang eksplosif di mana percikan api berpotensi menimbulkan bencana. Sakelar buluh mungkin merupakan teknologi yang lebih tua, tetapi masih jauh dari usang. Anda dapat menerapkan paket yang berisi sakelar buluh ke papan sirkuit cetak (PCB) menggunakan mesin pick-and-place otomatis.
Rancangan Anda selanjutnya mungkin membutuhkan beragam sirkuit dan komponen terintegrasi, yang semuanya baru muncul beberapa tahun terakhir, tetapi jangan lupakan sakelar buluh yang sederhana. Sakelar ini menyelesaikan tugas peralihan dasarnya dengan cara yang sangat sederhana. Setelah lebih dari 80 tahun penggunaan dan pengembangan, Anda dapat mengandalkan desain sakelar buluh yang telah teruji dan terbukti untuk bekerja secara konsisten.
Waktu posting: 22-Apr-2024