自制单刀50掷滑动开关求助

ID:491875 · 发表于 2022-10-3 17:32

工作需要设计一个530mm左右的圆盘滑动开关，50个档位，静触点固定在机架上，动触点设计在圆盘边缘，动触点准备使用2mm的镀银铜丝，静触点选择弹性铜片还是碳刷？请教各位大侠。谢谢

ID:824490 · 发表于 2022-10-3 23:24

镀银磷铜片，可以参考早期的调压变压器的结构

ID:883242 · 发表于 2022-10-4 01:37

触点用碳刷即可，但是触点需要弹簧压住，你应该考虑的是机械结构问题。

ID:213173 · 发表于 2022-10-4 07:02

可以参考机械万用表档位的结构形式。

ID:1024371 · 发表于 2022-10-4 09:09

多触点机械不可靠，需要经常维护，触点接触不良，为何不考虑下霍尔传感器/磁铁，这样电路简单，安全可靠，减少维护

ID:824490 · 发表于 2022-10-4 10:43

尘土的飞扬发表于 2022-10-4 09:09
多触点机械不可靠，需要经常维护，触点接触不良，为何不考虑下霍尔传感器/磁铁，这样电路简单，安全可靠， ...

霍尔传感器/磁铁,可是要另加控制电路的。不说传感器的译码，单想想50个的电子开关。。。。

ID:1034262 · 发表于 2022-10-4 11:32

如果没有大电流和振动，可以使用干簧管（静触点）和磁铁（动触点），可靠耐用，特别是有灰尘粉尘时，用干簧管真的很可靠，好多按钮我都做成这样的，按下的是磁铁，用久了拆开键盘里面满是粉尘，但键盘正常。

ID:491875 · 发表于 2022-10-4 11:37

名字不是重点发表于 2022-10-3 23:24
镀银磷铜片，可以参考早期的调压变压器的结构

谢谢，考虑磨损问题，铜磷片不知道耐磨性能怎么样

ID:491875 · 发表于 2022-10-4 11:38

Hephaestus 发表于 2022-10-4 01:37
触点用碳刷即可，但是触点需要弹簧压住，你应该考虑的是机械结构问题。

倾向于碳刷结构，碳刷配合弹簧，大部分离心机常用的结构

ID:491875 · 发表于 2022-10-4 11:39

wulin 发表于 2022-10-4 07:02
可以参考机械万用表档位的结构形式。

谢谢，弹性铜片的耐磨性能不知道能否满足要求

ID:491875 · 发表于 2022-10-4 11:42

尘土的飞扬发表于 2022-10-4 09:09
多触点机械不可靠，需要经常维护，触点接触不良，为何不考虑下霍尔传感器/磁铁，这样电路简单，安全可靠， ...

转盘旋转速度不快，5转/分钟。考虑到其他开关需要增加一个电滑环以防止线缆铰接

ID:491875 · 发表于 2022-10-4 11:45

尘土的飞扬发表于 2022-10-4 09:09
多触点机械不可靠，需要经常维护，触点接触不良，为何不考虑下霍尔传感器/磁铁，这样电路简单，安全可靠， ...

霍尔开关不太合适，因为需要通过这个开关直接送出传感器信号，干簧管可以，但需要增加一只电滑环。另外一款设计的是干簧管配合的电滑环结构。

ID:491875 · 发表于 2022-10-4 11:58

忘记说明了，动触点为50个，均匀分布在转盘圆周边缘，分别接50个传感器的信号输出，信号输出的另外一端接GND可以通过搭铁形式接系统GND,这样的设计可以省略一个电滑环。信号可以通过滑动开关直接送到系统进行处理。因为动触点在转盘上，静触点固定在机架上，转盘旋转不会导致线缆扭结。

ID:491875 · 发表于 2022-10-4 13:46

名字不是重点发表于 2022-10-4 10:43
霍尔传感器/磁铁,可是要另加控制电路的。不说传感器的译码，单想想50个的电子开关。。。。

是的，霍尔开关不适合。

ID:491875 · 发表于 2022-10-4 13:49

coody_sz 发表于 2022-10-4 11:32
如果没有大电流和振动，可以使用干簧管（静触点）和磁铁（动触点），可靠耐用，特别是有灰尘粉尘时，用干簧 ...

有一款设计使用了干簧管（50只均匀分布固定在圆盘边缘），磁钢固定在机架上的设计，圆盘旋转，干簧管运行到磁钢位置闭合，但必须配合一个电滑环，不然，会出现线缆扭结。

ID:491875 · 发表于 2022-10-4 13:56

这个开关有别于常规的开关，他是利用旋转的圆盘上均匀分布的导电触点作为动触点（常规开关为静触点）配合机架上固定的导电体作为静触点（常规开关为动触点）完成电气连接的，这样可以省略一条信号线从而节约了一个电滑环。也就是这个设计要满足开关和电滑环的功能

ID:1017715 · 发表于 2022-10-4 14:40

用单片机+旋转编码器

ID:491875 · 发表于 2022-10-4 16:25

Zqrfzp 发表于 2022-10-4 14:40
用单片机+旋转编码器

这个肯定不行！引出的信号线过多，电滑环的成本就会越高。

ID:584814 · 发表于 2022-10-4 17:34

圆盘滑动开关50个档位，7度空间就有1个触点，你是当真？

ID:883242 · 发表于 2022-10-4 18:34

老愚童63 发表于 2022-10-4 16:25
这个肯定不行！引出的信号线过多，电滑环的成本就会越高。

50个触点引出的信号线少，还是AB相编码器引出线少？你到底想干什么？

ID:491875 · 发表于 2022-10-4 21:20

man1234567 发表于 2022-10-4 17:34
圆盘滑动开关50个档位，7度空间就有1个触点，你是当真？

你可能没有看清题，圆盘直径530mm，触点在圆周位置。所以，7°完全可以实现

ID:491875 · 发表于 2022-10-4 21:23

Hephaestus 发表于 2022-10-4 18:34
50个触点引出的信号线少，还是AB相编码器引出线少？你到底想干什么？

50触点通过分时旋转引出一条信号线，而且可以通过触点开关直接送出！编码开关能否直接送出传感器信号（电压信号）？

ID:491875 · 发表于 2022-10-4 21:47

Hephaestus 发表于 2022-10-4 18:34
50个触点引出的信号线少，还是AB相编码器引出线少？你到底想干什么？

设计是为了分时传送出50对电极检测到的模拟电压值而不是开关本身的位置

ID:88256 · 发表于 2022-10-4 23:47

老愚童63 发表于 2022-10-4 13:49
有一款设计使用了干簧管（50只均匀分布固定在圆盘边缘），磁钢固定在机架上的设计，圆盘旋转，干簧管运行 ...

有的晕，如果说干簧管必须多配一个滑环，难道别的方式就不需要了？另外，用编码器加单片机，滑环也就电源输入和模拟量输出两个（负极搭铁），如果耗电省，用4到20mA输出的电源合用，也就一个滑环，只是担心滑环接触不良，或者考虑，在圆盘轴上安一个齿轮，在机架上固定一个齿轮，这个齿轮带动编码器，由于接线都在机架上，就不用滑环了

ID:88256 · 发表于 2022-10-5 00:03

如果圆盘不易变形可以加工成齿轮的话，机架上也固定一个小齿轮，小齿轮的齿数和圆盘上7.2°范围的齿数一样（比如都为10齿），这样圆盘转7.2°，小齿轮正好转一圈，圆盘转一圈，小齿轮转50圈，按需要用机械触发或者电子计数都行，如有定位需求，在圆盘轴上弄一突出物即可检测；如果要求不高，可以不用齿轮，直接光电或者接近开关进行计数，对脉冲宽度限制要求防止干扰

ID:491875 · 发表于 2022-10-5 06:54

hhdsdy 发表于 2022-10-5 00:03
如果圆盘不易变形可以加工成齿轮的话，机架上也固定一个小齿轮，小齿轮的齿数和圆盘上7.2°范围的齿数一样 ...

要送出的是模拟电压信号而不是开关位置。传感器是50对电极，电极是固定在旋转圆盘中的50个检测样品。况且制作齿轮的成本应该不会低于一个滑动开关的成本吧

ID:491875 · 发表于 2022-10-5 06:54

hhdsdy 发表于 2022-10-4 23:47
有的晕，如果说干簧管必须多配一个滑环，难道别的方式就不需要了？另外，用编码器加单片机，滑环也就电源 ...

滑动开关确实不需要电滑环！

ID:491875 · 发表于 2022-10-5 06:56

本帖最后由老愚童63 于 2022-10-5 11:37 编辑

hhdsdy 发表于 2022-10-4 23:47
有的晕，如果说干簧管必须多配一个滑环，难道别的方式就不需要了？另外，用编码器加单片机，滑环也就电源 ...

编码器能够传送模拟电压信号？不需要引线传送模拟电压？

ID:88256 · 发表于 2022-10-5 10:56

老愚童63 发表于 2022-10-5 06:56
编码器能够传送模拟电压信号？不需要引线传送模拟电压？

你这图的画法看着晕。编码器确实是不能输出模拟量，但是单片机可以啊，只要编码器配合具有DA功能的单片机不就行了吗，反正你这不是用在产品上而是测试用，增加这么一点成本没什么的

ID:491875 · 发表于 2022-10-5 11:11

本帖最后由老愚童63 于 2022-10-5 15:15 编辑

老愚童63 发表于 2022-10-5 06:56
编码器能够传送模拟电压信号？不需要引线传送模拟电压？

这个示意图RX为检测电极（生物电阻抗），B,C为电极对，样品干簧管为50个。A1与干簧管1脚之间必须使用电滑环连接（A1在机架上，样品干簧管在旋转圆盘上，如果不使用电滑环，势必会导致信号线缆扭结）。这样的结构大家觉得编码开关适合吗？现在设计将A1位置设计为滑动开关的静触点固定在机架上，大家B设计在旋转圆盘边缘处的动触点，这样，圆盘旋转，A1通过静触点不断与各个动触点B分时连接，这样设计可以省略50个干簧管和一个电滑环。另外，单片机之类的都设计在机架上。旋转圆盘仅仅只有50G个RX。其中RX的C端已经通过搭铁与系统GND连接，

ID:491875 · 发表于 2022-10-5 11:12

电路的设计已经不需要讨论了，讨论的目的是怎么来设计这个圆盘滑动开关以及选择什么样的材料最合适。谢谢大家的讨论

ID:491875 · 发表于 2022-10-5 11:19

谢谢沙发、板凳、地板楼层的回复，我将参考你们的指导意见选择碳刷配合磷铜片来设计，必要时参考万用表的设计将GND也通过碳刷进行电气连接设计出双静触点50档滑动开关（GND只有一个触点，可以设计一个导电环与碳刷连接）

ID:491875 · 发表于 2022-10-5 11:28

一个530mm圆盘圆周长约为1660mm，等分50每个圆弧长约为33mm，以动触点5mm长度计算，触点之间的间隙不会小于12mm，所以，利用圆盘本身设计一个50档位的滑动开关完全是可行的。

ID:688692 · 发表于 2022-10-5 14:41

不知道是什么样的原始需求让楼主选择了机械开关。不知需求无法讨论的。
按楼主说的，5转每分钟，再牛的机械结构寿命也是够呛。

ID:491875 · 发表于 2022-10-5 17:27

cnos 发表于 2022-10-5 14:41
不知道是什么样的原始需求让楼主选择了机械开关。不知需求无法讨论的。
按楼主说的，5转每分钟，再牛的机 ...

使用步进电机控制转盘慢速运动，每运转到一个触点停留约1秒钟然后继续，每间隔一定时间（60-120分钟）转盘运转一次。因为需要传送出50对电极采集的模拟电压信号，所以，理想的是机械开关。

ID:401564 · 发表于 2022-10-5 17:38

50个档位,这是要做什么呢?具体的功能是什么?
有没有可以换成电子式的,或者是无接触式的?
530mm,这都有半米多了,直径还是半径?
单单是接触而已吗?电流没有要求吗?
抖动要不要处理呢?

ID:491875 · 发表于 2022-10-5 20:51

Y_G_G 发表于 2022-10-5 17:38
50个档位,这是要做什么呢?具体的功能是什么?
有没有可以换成电子式的,或者是无接触式的?
530mm,这都有半 ...

溶液电阻抗检测50个样品，每个样品需要2个电极，其中一个接GND，另外一个通过开关接检测与激励源，电流不大，ma级，电压0-5V。考虑到样品布局在旋转圆盘上，线缆不能多，所以，采取分时传送50个样品电极的模拟电压数据。机械开关是最理想的。而多档位滑动开关可以解决线缆扭结问题。利用圆盘本身设计一个滑动开关也就有必要了

ID:491875 · 发表于 2022-10-5 20:55

Y_G_G 发表于 2022-10-5 17:38
50个档位,这是要做什么呢?具体的功能是什么?
有没有可以换成电子式的,或者是无接触式的?
530mm,这都有半 ...

因为圆盘是旋转的（需要定时利用旋转的圆盘对样品进行混匀），样品直径530mm。显然，电子式线缆比较多而不理想。考虑传送的是模拟电压信号。所以尽可能采用机械开关

ID:491875 · 发表于 2022-10-5 20:58

Y_G_G 发表于 2022-10-5 17:38
50个档位,这是要做什么呢?具体的功能是什么?
有没有可以换成电子式的,或者是无接触式的?
530mm,这都有半 ...

对抖动可以采用延迟处理来解决（每旋转到一个位置后暂停，然后延迟100ms再检测，检测完成后延迟100ms再旋转到下一个档位，如此循环），直到检测完成50个样品

ID:688692 · 发表于 2022-10-5 22:14

你这如果是初步方案，赶紧换。否则做出来了成本高不说，后期维护焦头烂耳，影响声誉就麻烦了。用3-4线的电子滑环配合单片之类来做。现在这个方案想着简单，做起来难。机

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