德國產品的高質量是大家有目暏的。德國有深入骨子的嚴謹態度。
他們所住的房子也非常堅固,墻體非常厚實,聽不到隔壁房間的任何聲音。
很多房子都有幾十上百年的歷史,仍然完好無損。
其中很多用于訪問呼叫的簡易門鈴也是使用了十幾年,仍然正常工作。
近幾年,也逐步復用門鈴線做升級改造,改裝成可傳輸語音和視頻的樓宇對講系統。
使用十幾年之后,電線和按鍵依然光亮如新,沒有任何腐蝕痕跡。
之前以為跟材質以及環境有比較大的關系。
后來才知道即使是開關的檢測電路也有講究。
濕電流
濕電流是為了避免機械開關(開關、繼電器等)的觸點被氧化所需要的最小電流。
當開關觸點長期工作,特別是在高溫、高濕的環境上長期工作之后,
原來用于增加導通能力的觸點薄膜將會發生氧化,使得觸點接觸不良,
導致電路導通不良或者不再導通,從而無法給負載提供足夠的電流或者無法檢測到開關閉合;
當流過觸點的電流足夠大時,在觸點閉合的瞬間,在觸點附近會產生甚至肉眼不可見的小火花。
這個小火花可以燒毀觸點形成的氧化層或者聚積在觸點周圍的雜質。
從而可以保證開關的使用壽命。
對于低邊開關,上拉電阻阻值必須為1.3kohm+/- 5%,汽車工作電壓典型值為12.8V,開關濕電流約為10mA;
對于高邊開關,則規定在工作電壓為12.8V時,濕電流需要達到13mA。
萬萬沒想到的細節
根據對濕電流作用以及SDS的了解,不難理解提供足夠的濕電流保證開關使用壽命的方法。
萬萬沒想到,德國人檢測的按鍵居然是需要提供雙向交流的濕電流。
據了解,這跟閉合瞬間產生的火花的方向有關,如果電流只有一個流向,
大部分情況下,只在開關觸點的一邊產生火花,只能燒毀一邊的雜質和氧化物。
另一邊依然會產生氧化物以及聚集雜質,導致整個開關無法導通。
檢測電路如下:
可保證長期使用壽命的開關檢測電路
電路中,通過由Q1、Q2、Q6、Q5組成的橋式驅動電路給開關提供雙向交流的濕電流;
軟件以20ms的周期輸出驅動信號;
在開關的一端接入Q7組成的隔離電平,將開關的電平狀態送入單片機檢測;
在0-10ms,單片機在YOUT_00、YOUT_03腳輸出高電平,而YOUT_01,YOUT_02腳輸出低電平;
在10-20ms,單片機在YOUT_01、YOUT_02腳輸出高電平,而YOUT_00,YOUT_03腳輸出低電平;
當開關沒有被按下時,單片機檢測到的電平與同時刻單片機在YOUT_00、YOUT_03腳輸出的電平相反;
當開關被按下時,單片機在整個周期內都檢測到低電平;
而開關被操作相對于H橋的驅動是一個隨機事件,如圖所示,開關被按下時,濕電流從左流向右或者從右流向左的機會的均等的。
各有50%的概率,這樣就保證在開關觸點的兩邊都有機會產生火花。
當我們驚嘆于德國產品的精良品質時,
應該深入學習他們對一些看似微不足道的細節的處理態度和方法,
而不該跟某些網友一樣膚淺地認為這是一眼就能看明白的事情,大費周章長篇大論,完全沒有必要。
文章來源頭條號IT自動化交流。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:德國開關的檢測電路,都有啥講究?
文章出處:【微信號:gh_a6560e9c41d7,微信公眾號:硬件筆記本】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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