触发开关

触发开关概述
 

作为电器开关的一种变体,该元件通过手动移动凸柄、摇臂机构或杠杆打开或关闭电路(或将电流转移至其他导体)。“触发器”这个词的意思是位于各机械零件之间、将其与其他开关类型相区分的机械零件:大部分(但不是全部)触发开关有两条臂(在元件外部只可看见一条臂),二者在旋转肘关节处会合。

但是主要不同特点是该元件通过短柄的快动启动,即使装置内部没有第二条臂。拨动时产生声音的这类开关,被称为“启闭式开关”。

广义上,触发开关有四种主要类型:

  • 单刀双掷(SPDT)
  • 单刀单掷(SPST)
  • 双刀双掷(DPDT)
  • 双刀单掷(DPST)

其中,最简单的是单刀单掷开关,其仅利用触发柄的快动,通过关闭或打开电路来将其中断或接通。单刀双掷开关用来将两个可用端子中的一个接至主要电路,如操作同一照明电路的走廊和楼上开关。双刀单掷触发开关有四个端子同时连接或断开两对端子,如两个照明电路(如一楼和地下室电路),每个都有启闭式开关,而双刀双掷触发开关有六个端子,将一对端子连接至另两对端子。

可根据是否用于启动临时或永久功能、连接和绝缘种类、运行温度以及介电强度,将触发开关细分为更小类别。

根据其设计目的,制造时它们的尺寸范围很广,以适应工程师及DIY爱好者的各种不同需求。技术进步使制造商也能制造出微型触发开关。

根据其在电路板中的位置,触发开关可垂直或水平安装。虽然安装方向不会影响其功能,但可影响安装了触发开关的最终产品的实用性和有用性。

 

触发开关的历史
 

虽然在几百年间,电已为人所知,但直到1884年才出现简单的电力照明开关,当时Shieldfield的发明者John Holmes在他新发现的“速断”技术的基础上,创造了一个触发开关。然而,在后来的22年间,再没有出现触发开关,到1916年纽约发明家William J. Newton和Morris Goldberg为照明电路创造了一个触发开关。这些开关如今在全球无数产品和建筑中使用。

 

技术方面
 

包含触发开关的许多产品都有工业用途,这一般来说意味着若想保证其安全和有效运行,此类元件必须被安全保护,防止液体和移动固体颗粒物(如灰尘)带来的损坏。制造商通常计入IP评级(有时被称为防护等级代码或国际保护代码),其向用户表明浸入液体、工业粉尘或其他固体物后,开关是否还能继续运行。

在其生产的触发开关超出使用年限时,制造商考虑两个参数:其电子和机械预期使用年限。字面上有数以万计的触发开关体现这些标准,但几乎一成不变的是其相互间并不对等:在大部分事例中,开关的机械寿命要远比其电子寿命长。由于当其控制的电路关闭时通过的电流水平,后者总是被缩短。

 

在制造业中触发开关的用途
 

任何建筑中都会有许多照明开关—数量几乎数不清,实际上,在许多大型复合式建筑群中,如工厂、仓库或医院—以及任何轻碰以打开或关闭照明电路(而不是将灯光调暗)的建筑,大部分肯定会有一种触发开关。同样,大量家用电器及其他类型的机器,包括工业机器,通常都会有通电/停电开关,这就是典型的触发开关设计。

复杂的机器,如叉车,以及光谱上端、飞机,通常都有几组触发开关,且有些类型的断路器实际上就是基于触发开关设计的。音乐家所使用的电子混合电路板利用触发开关启动其许多输入和输出频道。在工业中有无数触发开关的应用,从工业控制装置到农业,从船用库板到海上和农业运输。

除了其机械类型,触发开关还用于软件中,比如说,通常用来使用电脑键盘上的同一个开关启动许多功能。软件触发使得可在许多选项中进行转换,如电脑上的窗口或笔记本电脑显示器。一般其根据收到的用户敲击次数运行:比如,敲击一次软件触发键可使用户从选项1进行到选项2,而再次敲击可进行到选项3.一旦所有可用选项都已进行过,再次敲击将使用户返回选项1.

通过敲击键盘进行的机械抛掷只是软件触发功能的一部分,实际上它是产生选项菜单的一系列代码,每次只需要其中一个选项。在网站上,相同的基本想法是虚拟清单。比如,通过在线注册订餐或订外卖的顾客,通常可点击“蔬菜类”复选框作为其选择食物的上级选项。选择蔬菜类后,若顾客向点击“鲑鱼”作餐,软件触发会自动断开“蔬菜类”选项,提供“鲑鱼”标签。