수은 스위치

수은 스위치는 소량의 액체 금속 수은이 금속 전극을 연결하여 회로를 닫을 때 회로를 개폐하는 전기 스위치입니다.여러 가지 기본 설계(틸트, 변위, 방사형 등)가 있지만 모두 비침식 스위치 접점의 공통 설계 강도를 공유합니다.

가장 일반적인 것은 수은 틸트 스위치입니다.수평에 대해 한 방향으로 기울이면 한 상태(열림 또는 닫힘)이고 다른 방향으로 기울이면 다른 상태입니다.이것은 구형 온도 조절기가 히터나 에어컨을 켜거나 끌 때 사용했던 것입니다.

수은 변위 스위치는 수은 웅덩이에 담그는 '플런저'를 사용하여 용기 내 레벨을 높여 최소 하나의 전극과 접촉합니다.이 설계는 고전류 부하를 자주 전환해야 하는 산업용 릴레이에 사용됩니다.이러한 릴레이는 전자 코일을 사용하여 밀폐된 용기 내부의 강철 슬리브를 당깁니다.

묘사

수은 스위치는 소량의 수은이 함유된 밀폐된 유리 봉투에 하나 이상의 전기 접점이 있습니다.외피에는 압력 상태의 수소, 불활성 가스 또는 진공도 포함될 수 있습니다.중력은 끊임없이 수은 방울을 봉투의 가장 낮은 지점으로 끌어당긴다.스위치를 적절한 방향으로 기울이면 수은이 일련의 접점에 닿아 전기 회로가 완성됩니다.스위치를 반대 방향으로 기울이면 접점으로부터 수은이 떨어져 ^[1]회로가 끊어집니다.스위치에는 복수의 접점 세트가 포함되어 있어 다른 각도로 다른 세트를 닫을 수 있습니다.예를 들어 Single-Pole, Double-Trow(SPDT; 싱글폴, 더블스로우) 조작이 가능합니다.

이점

Mercury 스위치는 다른 스위치타입에 비해 몇 가지 장점이 있습니다.

• 콘택트는 밀폐되어 있기 때문에 콘택트의 산화는 불가능합니다.
• 위험한 장소에서는 회로를 차단해도 인화성 가스가 점화될 수 있는 스파크가 발생하지 않습니다.
• 접점은 청결하게 유지되며, 내부 아크가 발생해도 작업 시마다 접촉면이 갱신되므로 마모되지 않습니다.
• 작은 수은 한 방울이라도 저항이 낮기 때문에 스위치는 작은 ^[2]크기로 유용한 양의 전류를 전달할 수 있습니다.
• 중력에 대한 낙하 감도는 독특한 감지 기능을 제공하며 수동 또는 자동 작동을 위한 단순하고 저력 메커니즘에 적합합니다.
• 접점이 갑자기 스냅되지 않기 때문에 스위치는 조용합니다.
• 움직이는 수은 방울의 질량은 스위치를 기울일 때 덜컹거리는 것을 방지하기 위해 과도한 중심 효과를 제공합니다.
• 봉투에는 2개 이상의 회선용 연락처를 포함할 수 있습니다.

단점들

Mercury 스위치에는 몇 가지 단점이 있습니다.

• 회로가 열리거나 닫힐 때마다 발생하는 전기 아크의 강한 열과 파괴력에 의해 간헐적으로 노출되는 전극이 손상되는 경향이 있습니다. 특히 회로가 큰 유도 부하에서 개방되는 경우에는 더욱 그렇습니다.이 효과를 완화하기 위해 이 전극을 둘러싸는 데 특정 내화재가 사용되었습니다.
• (수은 강하의 관성으로 인해) 동작 속도가 비교적 느리기 때문에 ^[3]초당 많은 동작 사이클이 필요한 애플리케이션에 적합하지 않습니다.
• 유리 봉투와 와이어 전극은 깨지기 쉬우며 봉투 손상을 방지하기 위해 유연한 리드가 필요합니다.
• 수은 방울은 공통 전극을 형성하므로 멀티폴 스위치에서는 회로가 서로 분리되지 않습니다.
• 중력에 민감하기 때문에 방향을 바꾸거나 진동할 수 있는 휴대용 또는 모바일 기기에는 적합하지 않을 수 있습니다.
• 수은 화합물은 매우 독성이 강하고 먹이사슬에 축적되기 때문에 많은 새로운 디자인에서 수은은 제외된다.

사용하다

롤 센싱

틸트 스위치는 거친 지형에서 작동하는 건설 장비 및 리프트 차량과 같은 용도에 대해 전복 또는 전복 경고를 제공합니다.비수은 타입은 여러 가지가 있지만 충격과 진동에 민감하여 구현되는 경우가 적으며, 이는 잘못된 발을 헛디뎌지게 한다.그러나 충격과 진동에 강한 장치가 존재합니다.

자동차용

자동차 제조업체들은 한때 조명 제어 장치(예: 트렁크 리드 라이트), 승차 제어 장치 및 ABS에 수은 스위치를 사용했습니다.폐차된 자동차들은 스위치를 제대로 제거하지 않으면 환경에 수은이 누출될 수 있다.2003년 이후, 미국에서 제조된 새로운 자동차들은 더 이상 ^[4][5]수은 스위치를 사용하지 않는다.

하강 경보

좁은 공간(탱크 내부의 용접기 등)에서 수행되는 작업은 특별한 안전 문제를 야기합니다.틸트 스위치는 작업자가 넘어지면 경보를 울립니다.

항공기 자세 표시기/인공 수평선

전기 구동식 자세 표시기는 일반적으로 수은 스위치를 사용하여 자이로 축을 수직으로 유지합니다.자이로가 수직에서 벗어나면 수은 스위치가 토크 모터를 트리거하여 자이로 위치를 올바른 위치로 다시 이동합니다.(공기 구동 자세 표시기는 다른 작동 원리를 사용합니다.)

온도 조절기

한 때 수은 스위치는 바이메탈 서모스탯에서 흔했다.가동 수은 방울의 무게로 인해 중심 이상의 작용으로 인해 일부 이력들이 발생하였습니다.바이메탈 스프링은 수은의 무게를 극복하기 위해 더 멀리 움직여야 했고, 수은을 열림 또는 닫힘 위치로 유지하는 경향이 있었습니다.수은은 또한 ON-OFF 전환 기능을 제공했으며 접촉 열화 없이 수백만 사이클을 견딜 수 있었습니다.

초인종

예를 들어 소련의 ZM-1U4와 같은 일부 오래된 초인종에서는 수은 스위치를 현재의 인터럽터로 사용합니다.

압력 스위치

일부 압력 스위치는 Bourdon 튜브와 수은 스위치를 사용합니다.튜브에 의해 발생하는 작은 힘으로 스위치를 안정적으로 작동시킵니다.

자판기

수은 스위치는 액추에이터 또는 로터의 물리적 방향이 중요한 전자 기계 시스템에 여전히 사용됩니다.그들은 또한 누군가가 제품을 팔기 위해 기계를 흔들거나 기울이려고 할 때 감지하는 틸트 알람을 위해 자판기에서 흔히 사용된다.

폭탄

틸트 스위치는 ^[6][7]폭탄을 일으킬 수 있다.수은 틸트 스위치는 폭탄과 지뢰의 퓨즈에 포함되어 있으며, 일반적으로 VS-50 지뢰의 변형과 같은 취급 방지 장치의 형태로 되어 있습니다.

독성

수은은 유독성 중금속이기 때문에 수은 스위치를 포함하는 장치는 폐기 시 유해 폐기물로 취급해야 합니다.현재는 RoHS가 제한되어 있기 때문에 대부분의 최신 어플리케이션에서는 RoHS가 배제되어 있습니다.금속 볼과 콘택트 와이어로 직접 교체할 수 있지만 스위치의 바운스를 없애려면 추가 회로가 필요할 수 있습니다.고정밀 서모스탯은 바이메탈 스트립과 스위치 접점을 사용합니다.정밀 서모스탯은 서미스터 또는 실리콘 온도 센서를 사용합니다.정밀 용도에서는 저비용 가속도계가 수은 틸트 스위치를 대체합니다.

미국에서는 환경보호청(EPA)이 ^[8]수은의 처분과 방출을 규제하고 있습니다.개별 주 및 지방은 수은의 사용 또는 처분에 대한 추가 규제를 제정할 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

• 수은 아크 밸브, 고전압/전류용 정류 장치
• 수은전지, 전기화학전지
• 수은 반응 중에 변환되는 물질의 양을 측정하는 전기 분석 화학 장치인 수은 쿨로미터
• 수은 프로브, 전기적 특성을 파악하기 위해 샘플로 사용하는 전기 프로브 장치
• 수은 스위블 정류자, 전기 회로, 수은 소자를 사용한 전류 반전 스위치
• 수은 습윤 계전기
• 수은 계전기

레퍼런스

외부 링크

• 로봇 제어를 위해 Mercury 스위치를 조정하는 방법