Action rapide : Qu'est-ce qu'un microrupteur ? Types, câblage, test

Les appareils ménagers simples et les appareils intelligents, ainsi que les robots industriels, sont des machines complexes qui dépendent d'un seul petit composant fiable : le microrupteur (officiellement connu sous le nom d'interrupteur miniature à action rapide). Ces systèmes ont besoin de microrupteurs.

Il s'agit d'un élément mineur du dispositif électromécanique qui est essentiel. Il transforme un mouvement physique, tel qu'appuyer sur un bouton ou une porte, en un signal électrique fiable. La caractéristique la plus importante est le mécanisme d'encliquetage. Cette conception garantit que le signal électrique n'est jamais retardé ou hésitant, et que le décalage ou le bavardage électrique qui affecte généralement un simple interrupteur est entièrement éliminé.

Dans la suite de l'article, nous définirons les microrupteurs, décrirons le mécanisme, démontrerons le câblage correct des microrupteurs, décrirons les critères de sélection et décrirons le fonctionnement et les tests corrects.

Qu'est-ce qu'un micro-interrupteur ?

Un microrupteur est un interrupteur miniature à action rapide. Il est constitué d'un ensemble de contacts très sensibles intégrés dans un boîtier robuste. Il est destiné à subir une transition rapide de l'état de contact de son circuit électrique lorsqu'une force physique très faible, appelée force de fonctionnement, est exercée sur son actionneur. Sa taille compacte lui permet d'être utilisé dans de nombreux dispositifs.

Le composant essentiel du microrupteur est le mécanisme d'encliquetage, qui n'est pas une action graduelle. Il s'agit d'une nécessité mécanique obtenue grâce à un système de ressort interne centré. Ce principe de fonctionnement d'un microrupteur garantit des performances fiables. Le ressort est précontraint. Lorsque l'actionneur se déplace, le ressort se plie jusqu'à ce qu'il atteigne un point critique de basculement. Lorsque cette limite est dépassée, le ressort est déchargé et les contacts sont actionnés de manière violente et décisive, quelle que soit la lenteur du mouvement de l'actionneur.

Principaux avantages : Micro-interrupteur vs. interrupteur standard

Quel est l'intérêt d'avoir un micro-interrupteur alors qu'un simple interrupteur est moins cher ? La fiabilité est la clé. Le faible coût d'un simple bouton ne peut rivaliser avec la précision offerte ici.

Le mécanisme Snap-Action ne peut être compromis dans les applications critiques. Il offre deux avantages considérables. Tout d'abord, la vitesse : les contacts s'ouvrent si rapidement qu'un arc électrique ne peut pas se développer ou endommager les contacts, ce qui prolonge considérablement la durée de vie de l'interrupteur. Cela est possible grâce à l'écart minime entre les contacts. Deuxièmement, la stabilité : L'énergie stockée garantit que les contacts sont forcés de se connecter avec une force élevée contre les forces externes, ce qui se traduit par une faible résistance et un signal propre et sans ambiguïté à chaque fois. Cette précision est essentielle pour les dispositifs de sécurité et l'intégrité opérationnelle dans les applications domestiques et autres applications similaires, comme illustré ci-dessous :

Principaux composants des micro-interrupteurs

Nous allons diviser les éléments essentiels qui le font fonctionner :

• Actionneur: La partie externe que vous poussez (le piston), leviers droits, ou Roller). Ce composant est l'un des différents composants qui déterminent la force et la distance nécessaires pour activer l'interrupteur.
• Mécanisme d'encliquetage : La partie principale de l'interrupteur, c'est-à-dire les ressorts et les pivots internes qui stockent et libèrent l'énergie.
• Contacts : Il s'agit de contacts en alliage d'argent ou en alliage d'or. Le choix du matériau dépend de la charge électrique. Pour les applications à courant élevé, le alliage d'argent est généralement utilisé.
• Terminaux : Ce sont les points de connexion externes (C, NO, NC) où vous connectez vos fils.

Types de micro-interrupteurs

Les différents styles d'actionneurs et les différentes conceptions de terminaux de leviers pour optimiser chaque style d'actionneur individuel par rapport à une entrée mécanique spécifique confèrent aux microrupteurs des fonctions différentes. Comprendre ces différents types de microrupteurs permet de sélectionner le bon composant parmi tous les types d'interrupteurs.

Classification par actionneur :

Piston d'épingle : L'actionneur le plus simple. Offre une activation de haute précision sur une course courte. Utilisable dans les applications nécessitant un positionnement précis, souvent utilisé comme interrupteur de fin de course à contact direct et pouvant être monté à l'aide d'un écrou hexagonal.

Levier de la charnière : Tire parti d'un avantage mécanique. Il nécessite moins de force qu'un plongeur et convient lorsque l'objet qui déclenche l'action se déplace sur de longues distances.

Levier à rouleaux : L'extrémité du levier est munie d'un rouleau. Ce type de levier est particulièrement adapté aux applications dans lesquelles l'objet qui actionne l'interrupteur, par exemple une pièce coulissante ou une came, se déplace vers l'interrupteur selon un angle oblique ou par frottement.

Classification selon le matériau de contact :

• Contacts dorés : A utiliser dans les circuits logiques ou de niveau de signal à très faible courant (par exemple moins de 50mA). L'or empêche l'oxydation et la contamination des contacts à faible courant.
• Contacts en argent : Ils sont utilisés lorsque l'interrupteur ouvre ou ferme des courants importants (par exemple, plus de 1A) ou lorsqu'il s'agit d'ouvrir des charges inductives. Les alliages d'argent sont également difficiles à souder sous charge et très conducteurs.

Comment choisir le bon interrupteur

La différence entre un microrupteur qui fournit des décennies de service à un système et un interrupteur qui tombe en panne en quelques mois peut s'expliquer par le fait que l'interrupteur a été soigneusement choisi, en tenant compte de facteurs tels qu'un point d'appui permanent pour la durabilité. Le type de base ne doit pas être le seul à être sélectionné, mais les spécifications environnementales et de charge correspondantes doivent être prises en compte pour un fonctionnement correct. Voici quelques critères de sélection majeurs：

Charge électrique

Décide de l'intensité du courant requis (5A, 10A, 15A) et du matériau de contact à utiliser (or/argent). Les microrupteurs ont généralement un courant nominal de 5 A (adapté aux circuits de commande et aux relais standard) à 15 A (nécessaire pour commuter directement des charges inductives à forte demande telles que des petits moteurs et des solénoïdes puissants). L'utilisation d'un courant nominal sous-dimensionné entraînera une défaillance prématurée due au soudage des contacts.

Pour les charges à haute puissance/haute tension (par exemple, les moteurs ou un four à micro-ondes), les contacts en argent sont nécessaires pour gérer l'arc électrique. Pour les signaux logiques à faible courant (par exemple, un indicateur LED ou une entrée PLC), des contacts en or doivent être utilisés pour garantir l'intégrité du signal contre l'oxydation.

Type d'actionneur

Un type de composant mécanique qui doit s'adapter au style de mouvement de l'objet à déclencher. Il s'agit souvent d'obtenir une plus grande surcourse. Utilisez un poussoir à broche pour les applications nécessitant la plus grande précision de position (comme la détection de limite précise). Choisissez un levier à galet ou un levier à charnière lorsque la force d'actionnement doit être réduite ou lorsque l'objet à déclencher a une grande amplitude de mouvement, ce qui nécessite une plus grande capacité de surcourse.

Indice de protection IP

Le degré de protection exigé par les particules solides et la pénétration de liquides.

• IP40 : Protection de base contre les objets d'une taille supérieure à 1 mm. Aucune protection contre l'eau n'est offerte.
• IP65: Entièrement étanche à la poussière, protégé contre les jets d'eau provenant de toutes les directions.
• IP67 : Entièrement étanche à la poussière, protégé contre l'immersion temporaire dans l'eau (souvent utilisé dans les zones de lavage comme l'emballage alimentaire ou les stations de lavage de voitures). Ce niveau est souvent nécessaire lors du déploiement d'équipements d'automatisation dans des environnements difficiles.

A quoi servent les micro-interrupteurs ?

La détection d'état est l'objectif principal d'un microrupteur. Il s'agit d'un petit capteur qui répond à une simple question Oui/Non concernant un équipement : La pièce est-elle en position ?

Le contexte de l'application - qu'il s'agisse de biens de consommation à haut volume ou de machines de précision - dicte fondamentalement le niveau de commutation requis. Comme indiqué précédemment, les commutateurs des appareils ménagers sont optimisés pour un faible coût et des performances minimales, tandis que les équipements industriels exigent une endurance, une fiabilité et une protection de l'environnement extrêmes.

Sécurité critique et verrouillages

Ces applications reposent sur un changement d'état rapide et fiable de l'interrupteur afin d'éviter les accidents ou les dommages.

• Protection des machines (niveau industriel) : Utilisé dans équipements industriels (comme les machines à commande numérique). L'interrupteur s'active instantanément lorsqu'un protecteur s'ouvre, coupant ainsi l'alimentation électrique. Conseil : Nécessite des contacts en argent (15A) et IP67 Étanchéité pour une interruption de charge robuste dans des environnements difficiles.
• Verrouillage des appareils (de qualité électroménager) : Utilisé dans fours à micro-ondes. L'interrupteur confirme que la porte est bien fermée avant d'autoriser l'opération. Conseil : Nécessite Épingle Plongeur pour un engagement précis et de courte durée et une conception peu coûteuse.

Détection précise de limites et de positions

L'utilisation de microrupteurs offre des capacités inégalées de détection de limites mécaniques précises.

• Déplacement et limites (niveau industriel) : Contrôle la position exacte du ‘zéro’ ou des extrémités des axes dans les imprimantes 3D et les imprimantes de bureau. équipement d'automatisation.Conseil : nécessite Épingle Plongeur ou précis Levier à galet pour une précision de positionnement extrême.
• Convoyeur (de qualité industrielle) : Détecte la présence de produits, indique les blocages ou établit des limites de sécurité pour les bras robotisés. Conseil : Nécessite souvent un Levier à galet pour gérer le contact angulaire et IP65 l'étanchéité aux débris.

État du système et retour d'information sur le contrôle

Le commutateur est nécessaire pour transmettre à un contrôleur des informations essentielles sur l'état du système.

• Systèmes électriques (classes mixtes) : Joue le rôle de contact auxiliaire pour les disjoncteurs ou fournit des informations sur le fonctionnement de l'appareil. Retour d'information sur les feux de freinage automobiles.Conseil : nécessite Contacts en or pour maintenir l'intégrité des signaux de bas niveau transmis au contrôleur (PLC/ECU).
• Statut général de l'appareil (qualité de l'appareil) : Vérifie que la porte du réfrigérateur est fermée ou que le couvercle du lave-linge est verrouillé. faible force d'actionnement et élevé durée de vie mécanique (pas de charge électrique élevée).

L'avantage industriel d'OMCH : Fiabilité et valeur.

Nous nous préoccupons de l'intégrité industrielle. Les microrupteurs OMCH sont conçus pour être robustes et fonctionner dans des environnements automatisés et diverses applications intelligentes. Nos microrupteurs sont “à priorité industrielle, compatibles avec les appareils” et répondent exactement aux exigences des ODM/OEM, de l'intégration de systèmes et des entreprises orientées vers l'exportation.

• A l'échelle industrielle Capacité, Contrôle des coûts : Nos microrupteurs sont proposés à des prix industriels compétitifs. Avec une usine moderne de 8 000 m² et 7 lignes automatisées, nous offrons aux OEM un pouvoir de négociation unique et des prix stables tout au long de l'année. Ces commutateurs permettent aux constructeurs d'équipements à grand volume de réaliser d'importantes économies sur le coût de la nomenclature.
• Conformité à l'exportation, Ensemble de certification : Nous fournissons les documents CE, UL, CCC et RoHS en même temps que le produit, ce qui permet de gagner 2 à 12 semaines et d'économiser le coût de la certification. Cela n'a pas de prix pour les équipementiers qui participent à la distribution transfrontalière rapide du commerce électronique.
• Panier unique + commande d'articles mixtes : Les interrupteurs, les alimentations, les relais et les accessoires de câblage peuvent être combinés sur le même bon de commande. Des estimations du volume et du poids des marchandises avant expédition sont fournies pour aider les clients à optimiser l'espace des conteneurs et à réduire les coûts de fret.
• Réactivité de la chaîne d'approvisionnement : Notre promesse de livraison le jour même pour les commandes standard réduit le risque d'arrêt de ligne pour les clients industriels qui ne peuvent pas se permettre les délais de livraison standard de 6 à 8 semaines des fournisseurs traditionnels haut de gamme.

Apprentissage de NO, NC et Common : Comment câbler

Il est facile de câbler les trois bornes une fois que vous avez compris la logique. Nos interrupteurs vous offrent deux fonctions en un seul composant, ce qui est un avantage clé pour interrupteurs de commande.

• Trois Terminal Conception : L'agencement repose sur différentes terminaisons électriques.
  • C (Common) : L'endroit où vous alimentez le courant. Il s'agit de la de l'interrupteur. Il est également appelé Broche commune.
  • NC (Normalement Fermé) : Le chemin par défaut. Il s'agit du chemin NC terminal.
  • NO (Normalement ouvert) : Le chemin déconnecté par défaut.
• État par défaut - Repos : Un courant existe entre C et NC.
  • État activé - Pressé : La connexion C-NC est rompue et la connexion C-NO est établie par le mécanisme interne, qui exécute la fonction opposée à celle qui se produit dans l'état par défaut. Cette action est essentielle pour le séquençage des circuits de commande. Un simple schéma de circuit peut illustrer ce changement. Le broche d'entrée reçoit le signal électrique initial.
• Scénarios de câblage :
  • Utiliser NO : si vous voulez qu'un dispositif s'allume lorsque le bouton est enfoncé, notamment en appuyant sur le levier de l'interrupteur.
  • Utiliser NC : Pour les circuits de sécurité. Vous veulent que l'énergie circule JUSQU'À CE QUE la condition de sécurité est rompue (par exemple, une porte s'ouvre).

Comment tester votre micro-interrupteur

L'intégrité du microrupteur lui-même doit être vérifiée avant de diagnostiquer une défaillance du système. Il faut pour cela tester méthodiquement la continuité électrique, en s'assurant que la distance limite est appropriée.

• Sécurité Premièrement : Coupez d'abord l'électricité ! Ce n'est pas négociable. Il est important de couper l'alimentation du système avant d'effectuer des tests sous tension, car cela peut griller le multimètre.
• Outil nécessaire : Vous avez besoin d'un multimètre numérique dans la plage de continuité (celui qui émet un signal sonore).
• Test étape par étape :
  • Test de réinitialisation Repos C-NC : Placez les sondes sur les bornes Common (C) et Normalement Fermé (NC). Le compteur doit immédiatement montrer une continuité (un bip/buzz) pour s'assurer qu'il n'y a pas de problème avec les points de réinitialisation.
  • Test C-NO au repos : Placez les sondes sur C et Normalement Ouvert (NO). Le compteur ne doit pas indiquer de continuité (rester silencieux). En fonction de l'application, nous pouvons utiliser l'interrupteur en mode NO ou NC.
• Modes de défaillance :
  • Défaillance électrique : Contacts soudés : Les contacts se sont soudés en raison d'un courant excessif ou d'un arc électrique, c'est-à-dire que C-NO ou C-NC est fermé, quelle que soit la position de l'actionneur. Cet état défectueux est un refus non verbal et sans récupération de la fonction prévue de l'interrupteur.
  • Défaillance mécanique : Le ressort ou le mécanisme interne est fatigué ou cassé, ce qui fait que l'interrupteur ne s'actionne pas ou ne se réarme pas.

Conclusion

Le micro-interrupteur n'est pas un simple interrupteur. C'est un élément vital qui se caractérise par sa vitesse, sa précision et son endurance. Sa fiabilité est importante pour le temps de fonctionnement des systèmes des clients industriels.

Nous espérons avoir expliqué clairement pourquoi vous devez insister sur des spécifications de qualité industrielle. Une sélection rigoureuse des composants est nécessaire pour garantir le succès à long terme de votre système.

Prochaine étape : Êtes-vous maintenant prêt à construire votre prochaine machine avec la fiabilité qu'elle mérite ? [Contactez l'assistance technique d'OMCH dès aujourd'hui pour découvrir notre gamme complète de micro-interrupteurs robustes.