سوئیچ محدود کننده (حد) چیست؟

لیمیت سوئیچ وسیله ای الکترومکانیکی است که با وارد شدن نیروی خارجی به محرک، کنتاکت ها را باز یا بسته می کند. لیمیت سوئیچ نام خود را از استفاده اولیه خود گرفته است، یعنی تشخیص پایان ضربه محرک. امروزه یکی از کاربردهای رایج کلیدهای محدود کننده، روشن یا خاموش کردن چراغ است.

به عنوان مثال، اکثر یخچال ها دارای یک کلید محدود هستند که با باز یا بسته شدن درب فعال می شود. هنگامی که در بسته می شود، در به یک محرک فشار می آورد که یک کنتاکت را باز می کند که نور را خاموش می کند. همین امر در مورد درب خودرو نیز صادق است. مثال دیگر می تواند تشخیص قطعات روی یک تسمه نقاله یا تشخیص وجود سطل در یک منطقه استقرار باشد.

سوئیچ محدود کننده چگونه کار می کند؟

یک سوئیچ محدود کننده به همان روش یک کلید معمولی کار می کند، تفاوت این است که چه کسی یا چه چیزی سوئیچ را حرکت می دهد. در داخل سوئیچ محدود کننده، محرک خارجی به کنتاکت های الکتریکی متصل است. با حرکت محرک، کنتاکت ها باز یا بسته می شوند. لیمیت سوئیچ ها ممکن است یک کنتاکت یا چند کنتاکت داشته باشند—بعضی به طور معمول بسته و برخی معمولاً باز خواهند بود. حتی سوئیچ های محدود با رتبه ایمنی وجود دارند که با استفاده از پروتکل های صنعتی مختلف به هم متصل می شوند.

عملگرها یا اپراتورها در سبک‌های مختلفی هستند: پیستون با یا بدون غلتک، اهرم با غلتک یا بدون غلتک، چرخش کشویی و میله و فنر 360 درجه. محرک می تواند اشیا یا موقعیت ها را بر اساس حرکت محرک تشخیص دهد. ممکن است یک سوئیچ محدود کننده به سبک پیستونی در پایین یک محرک سروو برای تشخیص پایان سفر نصب شود. ماشین‌های CNC و چاپگرهای سه بعدی معمولاً از این سبک سوئیچ محدود کننده برای تشخیص پایان حرکت برای هر محور استفاده می‌کنند.

انواع سوئیچ محدود کننده

مانند عملگرها، سوئیچ های محدود کننده نیز در اشکال و اندازه های مختلف هستند: برخی از آنها به سبک پیستونی هستند، برخی دارای غلتک هایی هستند که در انتهای محرک نصب شده اند و برخی به سبک اهرمی هستند. حتی سوئیچ های میکرو لیمیت که معمولاً در الکترونیک استفاده می شود، کوچک هستند و معمولاً دارای سه ترمینال هستند: یک ترمینال مشترک، یک ترمینال معمولی باز و یک ترمینال معمولی بسته. سوئیچ با داشتن هر دو مجموعه کنتاکت می تواند دو مجموعه مدار را کنترل کند.

از آنجایی که سوئیچ محدود کنتاکت های داخلی را باز یا بسته می کند، رله همیشه در مدار لازم نیست. برخی از سوئیچ های محدود قادر به سوئیچینگ ولتاژ AC با آمپر نسبتا بالا هستند. به عنوان مثال، سری AAM از Automation Direct قادر به 60 آمپر در 120 ولت ac است. اکثر سوئیچ ها و سنسورهای نوری یا مغناطیسی قادر به کار در این نوع بارها نیستند.

تنظیمات سوئیچ محدود

درست مانند هر سوئیچ، پیکربندی‌های مختلفی از تامین‌کنندگان مختلف وجود دارد، اما به طور معمول، سوئیچ‌های محدود یک کنتاکت معمولی باز و یک کنتاکت معمولی بسته دارند. این معمولاً به عنوان پرتاب دو قطبی (SPDT) شناخته می شود .

برخی از آن‌ها مجموعه‌های تماس مجزای مستقلی دارند، یکی معمولاً باز و دیگری معمولاً بسته، که اینها DPST نامیده می‌شوند و شبیه یک دکمه فشاری با دو بلوک تماس تک پرتابی روی هم هستند.

در مقطعی از زمان، زمانی که DeviceNet یک پروتکل صنعتی محبوب بود، آلن برادلی سوئیچ های محدود DeviceNet را ساخت. این سوئیچ‌ها توانایی برنامه‌ریزی خروجی را داشتند تا به صورت یک کنتاکت معمولی باز یا معمولی بسته عمل کنند.

تعیین اندازه یک سوئیچ محدود برای برنامه شما شبیه به اندازه یک رله است. کنتاکت باید بتواند مقدار جریانی را که تحت بار سوئیچ می شود پشتیبانی کند. به طور معمول، این جریان فقط ولتاژ کنترل است، اما اگر سیستم کنترل ندارید، ممکن است لازم باشد به بار کامل تغییر دهید و مطمئن شوید که سوئیچ محدود شما می تواند آن بار را تحمل کند.

رسیدن به حد

با مقرون به صرفه تر شدن فناوری، سوئیچ های محدود به آرامی منسوخ می شوند. حسگرهای مجاورتی و نوری جایگزین سوئیچ‌های محدود در میدان می‌شوند، زیرا فاقد قطعات متحرک هستند و در برابر سایش قطعات مکانیکی حساس نیستند.

نقطه ضعف حسگرهای مجاورتی و نوری این است که معمولاً بارهای الکتریکی زیادی را روی کنتاکت ها پشتیبانی نمی کنند – آنها معمولاً به جای کنتاکت های مکانیکی از ترانزیستور استفاده می کنند. این بدان معناست که اگر می‌خواهید بار الکتریکی سنگینی را تغییر دهید، باید یک رله برای مداری که قصد تعویض آن را دارید نیز خریداری کنید.

سوئیچ های محدود کننده

سوئیچ های محدود کننده همچنان در اتوماسیون به عنوان تشخیص و موقعیت  اشیا یا زمانی که کاربران نیاز به تعویض بارهای الکتریکی بزرگ دارند، جایگاهی دارند. سوئیچ های محدود کننده به شرایط نور، مواد جسم و محیط های مرطوب یا گرد و غبار حساس نیستند، به همین دلیل است که سوئیچ های محدود کننده معمولاً در ماشین های CNC، یخچال ها و سایر محیط های خشن یافت می شوند. در حالی که سوئیچ محدود کننده در برخی شرایط جایگزین شده است، سوئیچ حد ممکن است همیشه جایی در اتوماسیون داشته باشد.