Anda menemukannya di mana-mana dari printer 3D untuk pesawat jet. Mereka adalah sakelar bit yang menemukan kertas macet di printer Anda, atau sakelar lapis baja besar yang merasakan ketika mobil elevator dan truk berada di lantai kanan. Mereka microswitch, atau sakelar snap-action miniatur yang lebih baik, serta mereka sangat khas Anda mungkin tidak pernah bertanya-tanya apa yang terjadi di dalamnya. Namun cerita di balik persis bagaimana sakelar ini diciptakan serta prinsip fisika di tempat kerja di saluran pencernaan dari switch kecil maupun yang berguna keduanya cukup menarik.
Sakelar unggas
Microswitches memiliki sejarah panjang, setidaknya selama dibutuhkan merek dagang asli “saklar mikro” untuk akhirnya menjadi istilah generik. Kembali pada tahun 1932, sebuah bisnis bernama Burgess Labs di Wisconsin mendapat perintah untuk mengembangkan 10.000 lembar unggas listrik. Charles Burgess, kepala Honcho perusahaan, memesan 10.000 switch dari pabrikan, namun kecewa untuk mengetahui bahwa sakelar tidak sebanyak tembakau. Mereka tidak akan secara konsisten beralih pada titik aktuasi yang sama persis, serta jelas tidak akan bekerja untuk induknya sudah ada di hook. Burgess menugaskan salah satu mekaniknya untuk membangun saklar yang jauh lebih baik. Phillip McGall pada akhirnya muncul dengan saklar snap-action dengan pengulangan aktuasi yang diperlukan untuk lembukan unggas, serta pesanan terisi.
Cepat di depan beberapa tahun, serta McGall telah mematenkan “saklar snap.” Burgess Labs mulai mengiklankan sakelar, yang berakhir di Rock-Ola Jukebox dan juga produk elektromekanis lainnya dari industri elektronik konsumen yang sedang tumbuh. Burgess akhirnya menawarkan divisi elektronik perusahaannya, yang diubah menjadi perusahaan switch mikro serta kemudian ditawarkan kepada Honeywell pada tahun 1950, di mana ia tetap menjadi merek top hari ini.
Menjentikkan ke dalam aksi
Seperti yang ditemukan Dr. Burgess, pegas biasa menghubungi dengan sakelar tanpa aksi snap memiliki lemparan yang panjang dan umum serta aksi “lembek”. Prinsip di balik sakelar snap-action MCGall adalah mekanisme titik kritis, di mana tipikal menghubungi dalam saklarnya dibangun dari pegas yang dimuat sebelumnya.
Kekuatan musim semi membuat hubungi yang stabil menentukan terhadap kontak yang biasanya tertutup. Ketika sedikit tekanan digunakan untuk tipikal menghubungi dengan aktuator, spring cacat yang dimuat dengan karakteristik serta titik berulang, dengan cepat memindahkan kontak dengan satu lagi menentukan kontak yang biasanya tertutup. Fungsi pentingnya adalah bahwa gaya yang digunakan dengan aktuator tidak secara langsung memindahkan tipikal menghubungi antara biasanya terbuka maupun biasanya ditutup. Kekuatan untuk memindahkan tipikal berasal dari ketegangan musim semi saja; Aktuator hanya memberikan kekuatan untuk merusak mata air sampai muncul.
Microswitch kontemporer. Oleh Benjamin D. Esham, melalui Wikimedia Commons
Sistem Tipping Point di Microswitches memiliki sedikit keunggulan dibandingkan kontak biasa. Pengulangan sistem adalah yang besar, seperti siklus make-break cepat. Ketika titik kritis tercapai, kontak biasanya dapat beralih hanya dalam beberapa milidetik. Ini mengurangi kemungkinan untuk busur serta meminimalkan waktu kontak dalam keadaan ambigu.
Manfaat lain dari microswitch adalah gaya operasi rendah mereka. Bahkan tanpa keuntungan mekanis dari lengan tuas panjang yang berisi aktuator, hanya sedikit kekuatan yang diperlukan untuk memunculkan pegas serta mengaktifkan saklar. Serta gayanya fleksibel, memungkinkan sakelar yang bisa kecil untuk dikembangkan ke motor stepper terkecil ke sakelar batas industri yang dirancang untuk membuatnya melalui kondisi paling keras serta bertahan jutaan siklus.
Mekanisme mikroswitch modern nyaris tidak berbeda dari ilustrasi paten asli McGall. Bahan telah berubah, tentu saja, serta ada beberapa gaya yang berbeda untuk preloading yang khas menghubungi dengan – springs hidangan, misalnya, atau mata air bercabang di mana pusat “tine” berlabuh di pesawat yang berbeda dari luar anggota. Namun bahwa prinsip fundamental dari gadget sederhana ini sekarang berusia lebih dari 75 tahun dan masih dimanfaatkan adalah bukti gaya yang hebat serta teknik yang solid.
Banner Picture Sumber: Ertittenhouse.org, oleh Allan Mills.