Un interruptor de acción rápida en miniatura , también marca registrada y frecuentemente conocido como microinterruptor o microinterruptor , es un interruptor eléctrico que se activa con muy poca fuerza física , mediante el uso de un mecanismo de punto de inflexión , a veces llamado mecanismo de "sobrecentro".
La característica definitoria de los microinterruptores es que un movimiento relativamente pequeño en el botón del actuador produce un movimiento relativamente grande en los contactos eléctricos , que se produce a alta velocidad (independientemente de la velocidad de actuación). La conmutación se produce de forma fiable en posiciones específicas y repetibles del actuador, lo que no es necesariamente cierto en otros mecanismos. La mayoría de los diseños exitosos también presentan histéresis , lo que significa que una pequeña inversión del actuador es insuficiente para invertir los contactos; debe haber un movimiento significativo en la dirección opuesta. Ambas características ayudan a lograr una interrupción limpia y fiable del circuito conmutado.
Son muy comunes por su bajo costo pero alta durabilidad , mayor a 1 millón de ciclos, y hasta 10 millones de ciclos para modelos de servicio pesado. Esta durabilidad es una consecuencia natural del diseño.
El primer microinterruptor fue inventado por Phillip Kenneth McGall en 1932 en Freeport, Illinois , bajo la patente 1.960.020. McGall era empleado de la Burgess Battery Company en ese momento. En 1937, WB Schulte, [1] el empleador de McGall, fundó la empresa MICRO SWITCH. La empresa y la marca registrada Micro Switch han sido propiedad de Honeywell Sensing and Control desde 1950. [2] El nombre se ha convertido en una marca registrada genérica para cualquier interruptor de acción rápida. Otras empresas además de Honeywell ahora fabrican interruptores de acción rápida en miniatura.
En un tipo de microinterruptor, [3] internamente hay dos resortes conductores . Un resorte plano largo está articulado en un extremo del interruptor (el de la izquierda, en la fotografía) y tiene contactos eléctricos en el otro. Un pequeño resorte curvo, precargado (es decir, comprimido durante el ensamblaje) de modo que intenta extenderse (en la parte superior, justo a la derecha del centro en la fotografía), está conectado entre el resorte plano cerca de los contactos y un fulcro cerca del punto medio del resorte plano. Una protuberancia del actuador presiona el resorte plano cerca de su punto de articulación.
Como el resorte plano está anclado y tiene una fuerte tensión, el resorte curvo no puede moverlo hacia la derecha. El resorte curvo presiona o tira del resorte plano hacia arriba, es decir, hacia afuera, del punto de anclaje. Debido a la geometría, la fuerza hacia arriba es proporcional al desplazamiento, que disminuye a medida que el resorte plano se mueve hacia abajo. (En realidad, la fuerza es proporcional al seno del ángulo, que es aproximadamente proporcional al ángulo para ángulos pequeños ).
A medida que el actuador se deprime, flexiona el resorte plano mientras que el resorte curvo mantiene los contactos eléctricos en contacto. Cuando el resorte plano se flexiona lo suficiente, proporcionará suficiente fuerza para comprimir el resorte curvo y los contactos comenzarán a moverse.
A medida que el resorte plano se mueve hacia abajo, la fuerza ascendente del resorte curvo se reduce, lo que hace que el movimiento se acelere incluso en ausencia de un mayor movimiento del actuador hasta que el resorte plano impacta el contacto normalmente abierto. Aunque el resorte plano se desdobla a medida que se mueve hacia abajo, el interruptor está diseñado para que el efecto neto sea la aceleración. Esta acción "sobre el centro" produce un sonido de clic muy distintivo y una sensación muy nítida.
En la posición accionada, el resorte curvo proporciona cierta fuerza hacia arriba. Si se suelta el actuador, el resorte plano se moverá hacia arriba. A medida que el resorte plano se mueve, la fuerza del resorte curvo aumenta. Esto produce una aceleración hasta que se tocan los contactos normalmente cerrados. Al igual que en la dirección descendente, el interruptor está diseñado de modo que el resorte curvo sea lo suficientemente fuerte como para mover los contactos, incluso si el resorte plano debe flexionarse, porque el actuador no se mueve durante el cambio.
Los microinterruptores tienen dos áreas principales de aplicación:
Las aplicaciones más comunes de los microinterruptores incluyen el enclavamiento de puertas en hornos microondas , interruptores de nivelación y seguridad en ascensores , máquinas expendedoras , botones de juegos electrónicos y para detectar atascos de papel u otros fallos en fotocopiadoras. Los microinterruptores se utilizan comúnmente en interruptores antimanipulación en válvulas de compuerta en sistemas de rociadores contra incendios y otros sistemas de tuberías de agua , donde es necesario saber si una válvula se ha abierto o cerrado.
Los microinterruptores se utilizan ampliamente; entre sus aplicaciones se encuentran electrodomésticos , maquinaria , controles industriales, vehículos , techos convertibles y muchos otros lugares para el control de circuitos eléctricos. Por lo general, están clasificados para transportar corriente solo en circuitos de control, aunque algunos interruptores se pueden usar directamente para controlar motores pequeños, solenoides , lámparas u otros dispositivos. Las versiones especiales de baja fuerza pueden detectar monedas en máquinas expendedoras o, con una paleta adjunta, el flujo de aire. Los microinterruptores pueden operarse directamente mediante un mecanismo, o tal vez empaquetados como parte de un interruptor de presión , flujo o temperatura , operado por un mecanismo de detección como un tubo Bourdon . En estas últimas aplicaciones, la repetibilidad de la posición del actuador cuando se produce la conmutación es esencial para la precisión a largo plazo. Una leva impulsada por motor (generalmente de velocidad relativamente lenta) y uno o más microinterruptores forman un mecanismo temporizador. El mecanismo de interruptor de presión puede estar encerrado en una carcasa de metal que incluye palancas de accionamiento, émbolos o rodillos, formando un interruptor de límite útil para el control de máquinas herramienta o maquinaria impulsada eléctricamente.
