Foire Aux Questions : Caractéristiques de test

En général, nous indiquons que les contacts reed s’ouvrent en moins de 50 microsecondes.  Cependant, cela ne signifie pas que tu peux appliquer immédiatement une tension aux bornes des contacts, en particulier si tu travailles avec des hautes tensions.  La tension de claquage ou la rigidité diélectrique est spécifiée pour une plage d’AT donnée (plage en mT). Pour les hautes tensions, nous utilisons la plage la plus élevée qui convient pour un ensemble d’exigences de tension d’accrochage (pull-in).  Cela dit, lorsque les contacts s’ouvrent pour la première fois, ils vont osciller pendant au moins quelques millisecondes.  Pendant ce temps, les contacts vont frôler la fermeture de façon périodique.  Lors de ces rapprochements, la rigidité diélectrique sera fortement réduite.  Si c’est un facteur à prendre en compte dans le circuit d’un client, il faut veiller à attendre un temps suffisant avant de réappliquer la haute tension.

La tension de coupure est la tension que les contacts peuvent ouvrir en toute sécurité.  Cette tension est assez différente de la tension de commutation.  Bien que la plupart des spécifications ne fassent pas vraiment la distinction.  Cela devient de plus en plus important lorsque la tension de commutation/coupure dépasse 200 volts.  En général, lorsque tu fermes, par exemple, 400 volts, les contacts vont commuter cette tension ainsi que tout courant que le circuit est capable de fournir.  L’événement est terminé après les 50 premières nanosecondes.  En général, tout transfert de métal ne se produit que pendant cette brève période.  Maintenant, lorsque tu ouvres cette tension, un arc se produit et, selon la quantité de courant disponible, cet arc se maintiendra.  Si tu essaies de couper un courant élevé, par exemple au-dessus de 50 mA.  L’arc peut se maintenir suffisamment longtemps pour causer de graves dommages aux contacts.  Il faut faire extrêmement attention lorsqu’on coupe des tensions plus élevées avec un courant associé à la coupure.

La rigidité diélectrique est simplement une autre façon de parler de tension de tenue (standoff) ou de tension de claquage.  Aucun amorçage (arc) ne se produira à cette tension, que ce soit aux bornes des contacts ou entre deux points quelconques.  Cela n’a rien à voir avec la tension qui sera commutée.

La tension de claquage est simplement une autre façon de parler de rigidité diélectrique ou de tension de tenue (standoff).  Aucun amorçage (arc) ne se produira à cette tension, que ce soit aux bornes des contacts ou entre deux points quelconques.  Cela n’a rien à voir avec la tension qui sera commutée.

La tension de tenue (standoff) est simplement une autre façon de parler de rigidité diélectrique ou de tension de claquage.  Aucun amorçage (arc) ne se produira à cette tension, que ce soit aux bornes des contacts ou entre deux points quelconques.  Cela n’a rien à voir avec la tension qui sera commutée.

Beaucoup de clients comprennent mal ce qu’est une charge de 10 watts.  Nous évaluons généralement les mêmes contacts à 200 volts et 0,5 ampère.  Comme l’exigence de puissance peut être dérivée de la loi d’Ohm, à savoir Puissance = Tension x courant, on peut facilement en déduire à tort que nous pouvons commuter jusqu’à 100 watts avec la tension et le courant ci-dessus.  Ce que nous voulons vraiment dire, c’est que nous pouvons commuter jusqu’à 200 volts mais avec une puissance maximale de 10.  Cela signifie que si nous commutons 200 volts, le courant maximal que nous pouvons commuter est de 0,050 ampère.  Inversement, si nous commutons 0,5 ampère, la tension maximale que nous pouvons commuter sera de 20 volts.  Peut-être qu’indiquer ces paramètres différemment serait une meilleure approche et créerait moins de confusion.

La distance de l’aimant, lorsqu’il est retiré du capteur avec l’aimant parallèle au capteur, à laquelle l’ouverture des contacts est garantie.  Cette distance est référencée à partir de l’axe central du capteur reed.

Les contacts se fermeront à une distance supérieure ou égale à la distance d’accrochage maximale, lorsqu’un aimant de référence est amené en parallèle du capteur.  Cette distance est référencée à partir de l’axe central du capteur reed.

La tension de retombée minimale est le point à partir duquel toute tension aux bornes de la bobine inférieure à ce minimum ouvre les contacts.

La tension nominale désigne généralement la tension fournie par l’alimentation du client ou par son circuit d’alimentation en tension.

La tension d’accrochage maximale correspond au point auquel Standex Electronics garantit que les contacts se sont fermés.  Elle est mesurée à 20°C.  Cette valeur est généralement choisie à 75% à 80% de la tension nominale.  Cela permet de prendre en compte les variables susceptibles d’affecter la fermeture : température ambiante, variations de l’alimentation et chutes de tension aux bornes des éléments de commutation à semi-conducteurs.

Pour fermer un ensemble de contacts reed, il faut une certaine force.  À ce moment-là, la résistance de contact peut être relativement élevée, car aucune force ne presse les contacts l’un contre l’autre. Donc, en général, nous utilisons un overdrive de 40%.  Cela signifie que si le contact se ferme avec 2 volts appliqués, nous appliquerons 40% au-dessus de cette valeur pour mesurer la résistance de contact.  Nous mesurerions donc la résistance de contact à 2,8 volts.

L’overdrive de la bobine est aussi un paramètre critique pour réaliser la mesure de DCR.  Définition simple :  c’est la tension (ou le courant) au-dessus du point réel d’accrochage (ou de fermeture) à laquelle la mesure de DCR est effectuée.  Si les contacts reed se ferment avec 3,0 volts appliqués, ajouter une tension supérieure à 3,0 volts et tester à ce niveau représenterait le niveau d’overdrive.  Une valeur d’overdrive raisonnable est 40%. Ici, pour 3,0 volts, cela représente une augmentation de tension de 1,2 volt, soit un niveau de test de 4,2 volts appliqués à la bobine.

Très simplement, cela améliorera la qualité et la fiabilité du produit en éliminant ces différents types de problèmes :

• Interrupteur reed sur-sollicité, généralement lors de l’assemblage
• Petite fissure sur le joint d’étanchéité du reed
• Interrupteur reed cassé
• Placage ou pulvérisation (sputtering) qui s’écaille
• Contamination de l’air dans la capsule en verre
• Particules sur les contacts

C’est le temps mesuré à partir du moment où la bobine se coupe jusqu’au moment où les lames de contact reed s’ouvrent pour la première fois.  C’est généralement dans la plage 20µs à 50µs.  Si une diode est utilisée pour supprimer le pic négatif de la bobine, le temps d’ouverture augmentera généralement à 200µs à 350µs.

Le bruit dynamique commence après le dernier rebond et se stabilise généralement en 1/2 ms à 1 ms.  Le bruit dynamique est généré par les contacts de l’interrupteur reed qui oscillent dans un champ magnétique (la bobine), ce qui génère un courant. Ce courant est le bruit dynamique.

Le temps de rebond est mesuré entre la première fermeture et la dernière fermeture.  Il n’inclut pas le bruit dynamique.

C’est le temps mesuré entre le moment où la bobine est d’abord alimentée et le moment où les contacts se ferment et se stabilisent.  Cela inclut le temps de rebond.

Le test DCR (dynamic contact resistance) est un excellent moyen de qualifier un nouveau capteur reed ou relais afin de s’assurer que tous les outillages impliqués n’affectent pas négativement l’interrupteur reed, fragile.  C’est particulièrement vrai pour toute opération impliquant le pliage ou le formage des contacts reed, ainsi que tout surmoulage (over-molding) du reed.  Le test DCR éliminera les défaillances précoces et améliorera la fiabilité à long terme dans les équipements et/ou systèmes techniques du client

Les échecs DCR (dynamic contact resistance) sont généralement causés par un dysfonctionnement de l’interrupteur reed et incluent :

• un interrupteur reed sur-sollicité, généralement produit lors de l’assemblage
• une petite fissure sur le joint d’étanchéité de l’interrupteur reed
• un interrupteur reed cassé
• placage ou matériaux de contact déposés par pulvérisation (sputtered) qui se fissurent ou s’écaillent
• mauvais mélange d’air à l’intérieur des contacts
• particules sur les contacts reed

Chaque fois que tu effectues une mesure de tension, il faut considérer l’effet de la création d’un diviseur de tension.  Quelle est la résistance de l’autre côté de l’interrupteur ?  Par exemple, si l’interrupteur mesure 1E¹⁰ ohms et qu’il est connecté à une résistance de 100 mégaohms (1E⁸) et que 10 000 volts sont appliqués à l’autre extrémité de l’interrupteur, du côté opposé à la résistance, un circuit en série est établi de sorte qu’une partie de la tension sera chutée aux bornes de l’interrupteur et une autre partie aux bornes de la résistance de 100 mégaohms.  On a un circuit en série configuré avec essentiellement deux résistances en série. L’une est l’interrupteur à 1E¹⁰ ohms et l’autre la résistance de charge à 1E⁸ ohms.   En appliquant 10 000 volts à ce circuit, environ 1 µA de courant circulera jusqu’à l’interrupteur ouvert et à travers la résistance de charge.  En utilisant simplement la loi d’Ohm, les 1 µA généreront 100 volts aux bornes de la résistance de charge.  Maintenant, si la résistance d’isolement aux bornes de l’interrupteur est de 1E¹¹ ohms, la tension aux bornes de la résistance ne serait que de 10 volts.  Cependant, si la résistance d’isolement aux bornes de l’interrupteur reed est de 1E⁹ ohms, alors la tension aux bornes de la charge peut aller jusqu’à 1000 volts. J’espère que tout cela te paraît logique.  De toute évidence, la résistance d’isolement aux bornes de l’interrupteur reed est très importante, tout comme la résistance de charge.  J’espère que cela explique mieux ce que toi et le client observez.

Il s’agit d’une méthode utilisée par Standex Electronics pour tester sa résistance de contact sur les relais reed, les interrupteurs reed et les capteurs reed.  Essentiellement, nous actionnons les contacts reed environ 100 fois par seconde et nous recherchons une mesure de la résistance de contact environ 1 milliseconde après la fermeture des contacts.  Si les contacts sont propres (aucun contaminant sur les contacts) et que l’interrupteur reed est intact, nous obtenons généralement une bonne lecture.  Mais s’il y a le moindre problème, la résistance de contact ne se sera pas stabilisée en une milliseconde, et nous le rejetons.