ما هي الفروقات الرئيسية بين المفتاح الكهروضوئي والمفتاح الميكانيكي؟

مقدمة

المفاتيح الكهروضوئية والميكانيكية - نوعان من أجهزة الاستشعار وأجهزة التحكم التي تشارك في مجموعة متنوعة من العمليات الآلية التي تؤدي وظائف مماثلة ولكن مع مبادئ تشغيل مختلفة جذريا، هي بعض الأمثلة. الاختلافات مهمة للمهندسين والفنيين للتعرف عليها في اختيار المفتاح المناسب لتطبيق معين. في هذه المقالة، سنناقش الاختلافات الأساسية بين المفتاح الكهروضوئي والمفتاح الميكانيكي فيما يتعلق بعملياتهما ومكوناتهما والمعلمات البيئية والسرعة والدقة والتطبيق والتكاليف.

المبادئ التشغيلية

الحكم على وجود جسم ما أم لا عن طريق إصدار واستشعار الضوء - المفتاح الكهروضوئي هو المبدأ الأساسي للتشغيل المميز المضمن بتأثير كهروضوئي. إنه مفتاح غير تلامسي، يعمل هذا النوع من المفاتيح بدون أي اتصال مادي. من ناحية أخرى، يقوم المفتاح الميكانيكي بذلك عن طريق الاتصال المادي أو القرب لإنشاء دائرة كهربائية أو قطعها. يتكون من أجزاء متحركة مختلفة تتفاعل مع بعضها البعض عند قلب المفتاح.

المكونات والبناء

يشتمل المفتاح الضوئي الكهربائي على مصدر ضوء، عادةً ما يكون صمام ثنائي باعث للضوء أو ليزر، بالإضافة إلى كاشف ضوئي مثل الصمام الثنائي الضوئي أو الترانزستور الضوئي، ودوائر إلكترونية لغرض معالجة الإشارة. وهذا يختلف عن المفتاح الميكانيكي، الذي يحتوي على محرك مثل زر أو رافعة أو مستشعر القرب، ونقاط اتصال مصنوعة عادةً من المعدن وإسكان لإغلاق كل هذه المكونات.

أنواع واختلافات

تتميز المفاتيح الكهروضوئية بعدة أنواع من المفاتيح الكهروضوئية: مفتاح عاكس يرتد عن سطح عاكس، ومستشعرات شعاعية تكتشف الانقطاعات في شعاع الضوء، ومستشعرات عاكسة منتشرة تستخدم الضوء المرتد من الجسم. من ناحية أخرى، يتم تصنيف المفاتيح الميكانيكية اعتمادًا على بنيتها الفيزيائية والتي يمكن أن تكون مفتاح زر ضغط، ومفتاح تبديل ومفتاح قرب؛ يعمل هذا النوع من المفاتيح بواسطة مجال مغناطيسي.

التحمل والظروف البيئية

التباين الرئيسي بين العديد من المفاتيح الكهروضوئية هو مرونتها للعناصر البيئية. نظرًا لعدم وجود أجزاء متحركة بها، فإن أداء المفاتيح الكهروضوئية أقل عرضة للتآكل المادي. ولكن يمكن أن تتأثر بأي ظروف تعيق الضوء بما في ذلك الغبار والضباب. نظرًا لأن المفاتيح الميكانيكية تحتوي على أجزاء متحركة، فهي عرضة للتآكل بمرور الوقت، ولكنها تقاوم العوامل البيئية التي قد تؤثر على المكونات المادية.

السرعة والدقة

تعتبر المفاتيح الضوئية الكهربائية أسرع بكثير، ودقتها أعلى، نظرًا لقدرتها على اكتشاف الأشياء بدقة للتطبيقات عالية السرعة. تختلف أوقات الاستجابة أيضًا بناءً على نوع المفتاح الميكانيكي، وقد تتدهور الدقة بسبب التحملات الفيزيائية في التصنيع التي تؤثر على حجم التلامس وحركته أو تآكل التلامس.

التطبيقات والصناعات

يعتمد الأمر على التطبيق عندما يجب الذهاب إلى مفتاح ضوئي أو ميكانيكي. توجد هذه المكونات عادة في تطبيقات مختلفة مثل الأتمتة وأنظمة السلامة والروبوتات التي تتطلب الاستشعار بدون تلامس. المفاتيح الميكانيكية سهلة الاستخدام ومفاتيح متينة تتضمن دائرة كهربائية بسيطة كما هو الحال في جميع الأجهزة والآلات التي تتطلب تفاعلًا ماديًا.

التكلفة والصيانة

يمكن أن تختلف تكلفة وصيانة الأنواع المختلفة من المفاتيح بشكل كبير. قد تكون المفاتيح الكهروضوئية أكثر تكلفة قليلاً (مقدمًا) - لأنها تقنية أحدث - ولكن هذه الأجهزة تتطلب عادةً صيانة أقل حيث لا توجد أيضًا أجزاء متحركة. المفاتيح الميكانيكية أرخص ماديًا ولكنها تتطلب عادةً المزيد من الصيانة لأن جهات الاتصال وما شابه ذلك تتآكل.

الاستنتاج

في النهاية يعتمد القرار بشأن التبديل الكهروضوئي مقابل التبديل الميكانيكي على التطبيق.- لا ، لاتعد المفاتيح الميكانيكية أيضًا مفاتيح غير عاملة وأسرع ودقيقة للغاية تُستخدم في حوسبة المواقع عالية التقنية. نظرًا لقوتها ونقطة سعرها المنخفضة، فإن المفاتيح الميكانيكية مناسبة فقط لحلول التفاعل المادي في المقام الأول حيث يكون عامل الشكل ونسبة التكلفة أمرًا بالغ الأهمية. لقد تطور كلا النوعين من المفاتيح على مر السنين جنبًا إلى جنب مع التكنولوجيا، ويتميزان الآن بأداء محسن ووظائف إضافية. من الضروري معرفة هذه الاختلافات من أجل اختيار المفتاح المناسب لأي مهمة لأداء جيد وعدم الفشل أبدًا.

- لا