J'essaie de construire un interrupteur à tirette adapté à mon invention. À l'intérieur de l'interrupteur, il y a une minuscule plaque métallique. Lorsque l'utilisateur tire sur l'interrupteur, cette plaque métallique se rapproche et entre en contact avec deux structures métalliques et forme un circuit fermé qui est connecté à une broche numérique sur un Arduino.
Le problème est que j'ai besoin de cela pour fonctionner jusqu'à 10 millions de cycles ou plus, et je ne suis ni ingénieur en électricité ni en mécanique, donc je n'ai aucune idée si cela durera aussi longtemps. J'ai conçu les deux structures métalliques de manière à ce qu'il y ait encore beaucoup d'espace à proximité de la plaque métallique (à moins de 1 millimètre) après la flexion, l'usure attendue, mais à part cela, je n'ai aucune idée des autres problèmes que je pourrais rencontre.
Mes trois questions:
Y a-t-il d'autres problèmes que je dois considérer pour 10 millions de cycles?
L'Arduino peut-il gérer autant de cycles?
Des suggestions sur le matériau approprié pour la plaque métallique et les structures?
Réponses:
10 millions, c'est beaucoup de cycles. Faire un interrupteur qui peut durer aussi longtemps est étonnamment difficile, car vous pouvez me dire le nombre de boutons non fonctionnels que vous pouvez trouver autour de l'endroit. Je ne recommande pas d'essayer de faire votre propre commutateur qui repose sur l'établissement et la rupture d'un contact.
Par exemple, ce commutateur DF2 "Long Lifespan" d'Omron n'est garanti que pour une durée de 1 million de cycles.
De loin, la meilleure façon de faire un interrupteur est de faire une sorte de capteur sans contact. Par exemple:
Magnétique: la traction rapproche un petit aimant d'un capteur à effet Hall . Le capteur détecte l'aimant et envoie sa sortie à l'Arduino. Cela a l'avantage de fonctionner même lorsqu'il est mouillé ou sale.
Optique: la traction déplace un objet opaque entre un émetteur optique et un récepteur. Les souris à roulette à l'ancienne utilisaient ces types de capteurs pour mesurer le mouvement X et Y de la souris.
Encore une fois, ceux-ci sont très fiables et géreront facilement 10 millions de cycles. Cependant, ils sont sensibles aux environnements très sales ou aux changements importants de la quantité de lumière ambiante.
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L'Arduino peut gérer 10 millions d'opérations d'entrée, MAIS vous aurez du mal à réaliser un commutateur qui fera de même.
Il y a deux sujets de préoccupation.
Vous avez besoin du commutateur pour survivre mécaniquement à 10 ^ 7 opérations répétées.
Vous avez besoin des connexions électriques pour rester fiables - elles ne peuvent pas s'user, se plier excessivement, s'oxyder, se fatiguer ou cesser de conduire pour une raison quelconque.
Une solution beaucoup plus simple consiste à utiliser un "interrupteur à effet Hall" qui est un interrupteur électronique qui est activé par la proximité d'un pôle magnétique et qui n'a pas de pièces électriques mobiles et pas besoin de contact réel. Le problème devient alors principalement mécanique.
Vous devez fournir plus de détails. Les commutateurs à effet Hall utilisent l'alimentation de secours. Que cela dépend de votre application. Ensuite, il y a les problèmes de force, de distance de déplacement, de fréquence de fonctionnement, etc. Dites-nous en plus et nous pouvons vous aider davantage.
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Vous ne voulez certainement pas utiliser une méthode de contact mécanique si elle doit durer 10 millions d'opérations. En plus de l'effet Hall et de l'opto-interrupteur comme l'a suggéré Rocketmagnet, il existe également un sens capacitif et d'autres types de sens magnétique.
Avec détection capacitive, un morceau passif de conducteur est déplacé entre deux plaques fixes. Rien de tout cela ne touche. Les connexions électriques ne concernent que les plaques fixes.
D'autres types de capteurs magnétiques déplacent un morceau de matériau magnétique (fer) près d'une bobine fixe, et le reste est de l'électronique mesurant efficacement le changement d'inductance. Encore une fois, le matériau magnétique ne touche pas la bobine, se rapproche et s'éloigne comme avec le capteur Hall. Les connexions électriques ne concernent que la bobine fixe.
Le microcontrôleur ne sera pas le facteur de limting. Il fait régulièrement M de petites choses par seconde. Les micros ne s'usent pas avec l'usage. Certaines pièces peuvent s'user avec le temps, mais cela a relativement peu à voir avec le nombre d'opérations effectuées tant que les spécifications de température et de tension maximale ont été respectées.
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