开关基础知识讲座(一):开关的定义和分类
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开关与我们的生活息息相关,无论是在制造现场还是在日常生活中都不可或缺。开关由外力控制,机械地切换电信号,具体来说,是通过对电子电路的“导通”、“断开”操作或电路自身的切换来发挥作用的。
如图1所示,将电源和灯具与开关连接后,可通过“按开关”这一外力进行“导通”操作来开灯或进行“断开”操作来关灯。另外,图2是通过电路的切换操作使用开关的示例。在没有按下开关的状态下,L1电路的灯亮着,按下开关后切换电路,点亮了L2电路的灯。
根据接触类型分类
开关按接触类型可分为a型触点、b型触点和c型触点三种。接触类型是指,“操作(按下)开关后,触点闭合”这种操作状况和触点状态的关系。需要根据用途选择合适接触类型的开关。下面来简单介绍一下各接触类型的开关。
(1)a型触点开关
a型触点开关是指,没有按下开关时,两个接触点处于断开状态,按下后变成导通状态。想通过操作开关运转负荷(电灯或马达等通过与电路连接消耗电气能源的设备)时,使用a型触点开关。图1介绍的电路就使用了a型触点开关,没有按下开关时,灯是关着的,按下开关时灯被点亮(图3)。
与图1完全相同的图。可以看出使用了a型触点开关。
(2)b型触点开关
b型触点是与a型触点正好相反的接触类型。也就是说,没有按下开关时,两个触点处于导通状态,按下开关时变成断开状态。图4的电路在没有按下开关时,灯是亮着的,按下开关时灯被关闭。想通过操作开关停止负荷的运转时使用b型触点开关。
与a型触点开关相反,按下开关时变成断开状态。
(3)c型触点开关
c型触点开关是将a型触点和b型触点组合形成一个开关。c型触点的端子有共同端子(COM)、常闭端子(NC)和常开端子(NO:)三种(图5)。没有按下开关时,共同端子和常闭端子导通,按下开关时,共同端子和常开端子导通。c型触点开关的用途是,利用开关操作切换两个电路。
图5:使用c型触点开关
组合a型触点和b型触点的构造,可用于切换电路。
开关的种类和分类
开关根据配备对象和目的的不同分为很多种类。从配备对象来看,大规模工业机械和设备使用的开关是限位开关和按钮开关。这类开关的特点是,尺寸大、具有牢固的构造(图6)。而微动开关、小型检测开关、轻触开关、拨动开关、推动开关、船型开关、指拨开关以及DIP开关则用于中小规模的业务产品和消费类产品,利用其小型和薄型的特点为产品的小型化、薄型化和轻量化做出了贡献。
开关按主要目的可以分为检测、操作和设定三类(图7)。其中检测开关包括检测物体位置的限位开关、微动开关和小型检测开关。这类开关在各种用途中可以实现高精度位置检测。
通过人工操作向机械和设备进行输入的操作开关包括按钮开关、拨动开关、推动开关、轻触开关以及船型开关等。这类开关的作用是提高人机交互性。
设定开关包括指拨开关和DIP开关。这类开关利用即使主电源关闭也能留下设定值的机械式开关的优势,来切换机械和设备的功能以及工作模式。