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基本上没有物质是完全光滑或无弹性的。当两个物体以任何力聚在一起时,动能就需要在接触时消失。因此,您会得到一些“振铃”,此外,由于表面不平滑,触点会随机地随机建立/断开直到稳定(例如,即使使用滑动开关,接触电阻也会随着运动而变化)
所有开关都会发生这种情况。滑动,按钮,继电器等,但滑动或湿式触点(例如水银)更好。打开开关时也会发生这种情况,而不仅仅是在闭合时发生。有些比其他的要好-您会得到一些可怕的信号,它们会反弹数十毫秒,而有些好的信号会在5ms内稳定下来。
为了增加开关的打开量,这是由于不规则的表面以不完全垂直的方式打开。由此产生的变化很大的阻力似乎类似于收盘时的反弹。释放压力时,触点的一部分可能会脱离,但另一部分可能会短暂获得比以前更低的电阻,表面越不规则,触点之间的角力越大,则这种作用可能越明显成为。
尽管看起来很光滑,但在显微镜下铜的表面看起来却大不相同:
考虑一下相反的情况。如果您的任务是设计一个在打开时不会反弹的开关,该怎么办?您如何在微观水平上保证两条导体始终单调移动而没有任何擦拭作用(滑动会导致瞬时打开和关闭)?您必须考虑到,无论在宏观层面上看起来多么僵硬,一切都是弹簧。即使在触点分离时以某种方式可能没有任何擦拭动作,您如何保证触点移开时不会出现任何振荡?您必须考虑速度从0开始,因此即使由于静摩擦的破坏而产生的一些反冲或振铃也可能很明显。
考虑一下,并向我们描述一种干式机械开关,如果您确实认为可行的话,它不会弹跳。
在1950年代和1960年代初期,我作为一个电气工程师,在一个团队中设计了大电流(> 100安培)稳压直流电源。我们曾经使用磁放大器进行控制,但是后来我们所谓的SCR(硅控制整流器,现在称为晶闸管)出现了。它们极易受到过载的影响,并且会比可用的保险丝熔断的速度更快,因此保护它们的一种方法是使用“撬棍”,即将变压器次级绕组短路的开关,以便切断SCR的电源。 ,并且电源线中的保险丝会烧断-笨重的变压器及其电缆可以安全地承受电击。问题在于,由于开关不可避免地跳动,因此产生了很多危险且令人生畏的嘈杂声。研究实验室的聪明工程师确实设计了“
我从开关的高速胶片中回想起,一个上触点下降到一个下触点,并且弹跳的组合使它们在回弹和上下摆动时保持在一起。当我们测试一个开关时,的确没有火花,但是与变压器的松动连接突然响起。(在杂乱无章的人们抱怨之前,是的,我知道应该是“没有火花”,但是我写的听起来更像是现实)