開いたときにスイッチが跳ね返るのはなぜですか?


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メカニカルスイッチ(SPST)が開いたときにバウンドすることを知って驚いた。連絡先が一時的にタッチに戻る原因は何ですか?

この現象は、特定の種類のスイッチでのみ発生しますか(たとえば、スライド式スイッチでは発生しますが、ほとんどのプッシュボタンでは発生しません)。


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ここでスイッチデバウンス記事興味のある「Ganssle基」では。
JYelton

回答:


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基本的に、完全に滑らかな、または非弾性の物質はありません。2つのオブジェクトが何らかの力で一緒になると、接触すると消滅する必要がある運動エネルギーがあります。そのため、「リンギング」が発生します。さらに、表面が滑らかではないため、接触が安定するまで少しランダムに接触/切断します(たとえば、スライド式スイッチを使用しても、移動時に接触抵抗が変化します)

すべてのスイッチで発生します。スライド、プッシュボタン、リレーなど。ただし、スライドまたは接液接点(水銀など)の方が優れています。また、スイッチを閉じるときだけでなく、スイッチを開くときにも発生します。いくつかは他のものよりも優れています-数十ミリ秒でバウンスする恐ろしいものと、5ミリ秒以内に落ち着くいくつかの良いものを得ることができます。

スイッチの開口部にさらに追加するのは、不規則な表面の開口が完全に垂直ではないためです。これにより生じるさまざまな抵抗は、閉じる際のバウンスに似ています。圧力が解放されると、接点の一部が外れる場合がありますが、別の部分は以前よりも抵抗が一時的に低くなり、表面が不規則になり、接点間の角力が大きくなるほど、この効果はより顕著になりますすることが。

私たちの目には滑らかに見えますが、銅の表面は顕微鏡下ではかなり異なって見えます。

銅表面


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2つの連絡先が集まったときに跳ね返る理由を理解しています。2つの接点が引き離されたときにバウンスが発生する理由に興味があります。
リチャードハンセン

ここでは、バウンスではなく、接点の滑らかさにより、接点が分離するにつれて抵抗が変化します。基本的に、すべての連絡先が同時に分離することはありません(進行方向が他の連絡先に対して完全に垂直にならないため、OlinとDavidが言及したワイピングアクションを取得します)
オリグレイザー

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逆について考えてください。開いても跳ね返らないスイッチの設計を任された場合はどうでしょう。拭き取り動作なしで2つの導体が常に単調に移動することを微視的なレベルでどのように保証しますか(スライドは瞬間的な開閉を引き起こす可能性があります)?巨視的なレベルでどんなに硬く見えても、そのレベルではすべてがバネであると考えなければなりません。接点が分離しているため、何らかの方法で拭き取り動作を行わないことができたとしても、接点が離れるときに接点が振動しないことをどのように保証しますか?速度が0から始まることを考慮する必要があります。そのため、静摩擦の破壊によるわずかなバックラッシュやリンギングも重要になる可能性があります。

考えてそれについて、私達にあなたが実際にそれが可能だと思う場合はバウンスしませんドライメカニカルスイッチを記述する。


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オーリンは正しいですが、少し追加したいと思います。「ワイピングアクション」とは、2つの接点が互いにスライドすることを意味します。一方の接点がもう一方の接点を持ち上げるだけでなく、スライドします。これは、肘を腰に当てて、祈りのポーズで手を一緒に押すことで確認できます。接点と腕はバネであるため、手を考えてください。ここで、片方の手をもう一方に強く押し付けて、手が体の中心にならないようにします。あなたは手がスライドします。妥当なスイッチは、常に接点に何らかのばね作用があり、したがって、いくらかのスライドとバウンスがあります。

リレーはどうですか?彼らの連絡先は、アクションをワイプせずに離脱しますか?
dext0rb

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@DavidKessner:Olinが正しければ、なぜ+1しないのですか?:)

すべての機械的接触がこれを行います。リレーを含む。
-gbarry

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最初の文を編集しましたが、ユーザーが答えに気付かなかったことに責任があると思うことを明確に示すような方法で書く必要はありません。質問が下にあると感じたら、答えてはいけません。ユーザーをin辱しないでください。さもないと、このサイトを続けることはできません。
Kortuk

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1950年代から1960年代初期に、私は高電流(100アンペア以上)の安定化DC電源を設計するチームで電気技術者として働きました。制御に磁気増幅器を使用していましたが、その後、SCR(シリコン制御整流器、現在はサイリスタと呼ばれる)と呼ばれるものが現れ始めました。それらは過負荷の影響を非常に受けやすく、利用可能なヒューズよりも速く切れるので、それらを保護する1つの方法は「クローバー」、つまり変圧器の2次巻線を短絡するスイッチで、SCRから電源を遮断しました、供給ラインのヒューズが切れます-大型の変圧器とそのケーブルが安全に衝撃を受ける可能性があります。問題は、スイッチが不可避的に跳ね返るときに火花を散らす非常に多くの危険で恐ろしいほどのノイズがあったことでした。研究所の優秀なエンジニアは、「

スイッチの高速フィルムから思い出すと、上の接点が下の接点に下がっており、その組み合わせは跳ね返り、跳ね返り、上下に揺れたときに一緒に留まった。私たちがテストしたとき、実際にはスイッチからの火花はありませんでしたが、変圧器への接続が緩んでいて、全能のバタンが鳴りました。(t dottersとeye crossersが文句を言う前に、はい、それは「火花がなかった」はずです、しかし、私が書いたものは現実のように聞こえます)

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