Tấm lưỡng kim và ứng dụng của nó trong kỹ thuật điện

Một tấm lưỡng kim là một tấm được làm đặc biệt từ một cặp kim loại khác nhau hoặc từ một lưỡng kim. Những tấm như vậy thường được sử dụng trong các cảm biến cơ nhiệt.

Lưỡng kim hoặc hai mảnh kim loại khác nhau được kết nối cơ học với mức độ giãn nở nhiệt khác nhau có một đặc điểm khá thú vị như sau.

Nếu một cặp tấm giống hệt nhau, nghĩa là được làm bằng cùng kim loại và có cùng kích thước, được nung nóng, chúng sẽ dài ra như nhau. Nhưng nếu các tấm được làm bằng các kim loại khác nhau (ví dụ: một tấm bằng đồng và tấm kia bằng sắt), thì khi được nung nóng cùng nhau, do sự giãn nở nhiệt khác nhau, các tấm sẽ dài ra theo những cách khác nhau.

Hàn, hàn hoặc tán hai tấm tạo thành một tấm lưỡng kim. Một đầu của tấm như vậy thường được cố định tĩnh trong giá đỡ cố định bên trong thiết bị và đầu kia có thể tự do di chuyển theo nhiệt độ hiện tại của toàn bộ tấm.

Những tấm như vậy cho các mục đích khác nhau thường được làm bằng đồng thau và invar (invar là hợp kim của niken và sắt).Do quá trình gia nhiệt, tấm sẽ uốn cong về phía kim loại với sự giãn nở nhiệt ít hơn và đầu tự do của tấm sẽ di chuyển do biến dạng. Các tấm có hiệu quả trong một phạm vi nhiệt độ rất rộng.

Việc sử dụng các tấm lưỡng kim trong kỹ thuật điện

Trong cầu chì và bộ điều nhiệt, các tấm lưỡng kim kiểm soát tình trạng của các điểm tiếp xúc điện. Tấm mở hoặc đóng mạch yếu tố làm nóng, cắt nguồn điện cung cấp cho lò hơi, v.v.

Trong các thiết kế đơn giản nhất, các điểm tiếp xúc được tập hợp lại với nhau và tách ra từ từ, trong những thiết kế cầu kỳ hơn - nhảy mạnh vài milimet (có thể nghe thấy tiếng lách cách đặc trưng từ bàn ủi trong khi ủi hoặc từ lò sưởi gia đình được đặt ở một nhiệt độ nhất định).

Trong ấm đun nước điện, các điểm tiếp xúc của tấm lưỡng kim bảo vệ nó khỏi quá nóng và bên trong ngắt mạch - đi dây chống vượt quá giá trị dòng điện cho phép.

Cái gọi là rơle nhiệt hoặc các cầu dao yêu cầu thiết lập lại thủ công sau khi nhân viên khắc phục lỗi—một tấm lưỡng kim ở đây và ở đó.

V khởi động cho đèn huỳnh quang và trong các mạch điều khiển của động cơ điện, các tấm lưỡng kim được sử dụng để chuyển chế độ hoạt động của thiết bị sau khi bật. Khi thiết bị được khởi động, tấm bắt đầu và tiếp tục nóng lên.

Trong trường hợp này, các tấm lưỡng kim được trang bị một bộ gia nhiệt và tiếp điểm đặc biệt, có một cuộn dây làm nóng bằng dây điện trở cao hoặc tấm được làm nóng trực tiếp bằng dòng điện chạy qua nó. Đây là cách hoạt động của một số rơle bảo vệ và bộ tạo xung chuyển mạch. Nếu động cơ quá nóng trong quá trình hoạt động, rơle sẽ hoạt động và ngắt kết nối động cơ khỏi mạng.

V Dụng cụ đo lường, trên thực tế — trong nhiệt kế tấm lưỡng kim có bộ gia nhiệt, hiệu ứng này cũng được sử dụng. Để có được vôn kế hoặc ampe kế, tấm được bật theo nhiều cách khác nhau.

Tất nhiên, một thiết bị như vậy là tham lam về mặt năng lượng, nhưng không có bộ phận cọ xát cơ học nào trong đó, nó có khả năng chống rung, chống ô nhiễm và phục hồi trong trường hợp bị ẩm.

Các thiết bị đo loại này, trên các tấm lưỡng kim, vẫn được sử dụng thành công trong điện tử ô tô.