Póngase en contacto con "Rebote"

Cuando se acciona un interruptor y los contactos se tocan entre sí bajo la fuerza de actuación, se supone que deben establecer la continuidad en un momento único y nítido.

Sin embargo, desafortunadamente, los conmutadores no logran exactamente este objetivo. Debido a la masa del contacto en movimiento y cualquier elasticidad inherente al mecanismo y / o materiales de contacto, los contactos “rebotarán” al cerrarse durante un período de milisegundos antes de detenerse por completo y proporcionar un contacto ininterrumpido.

En muchas aplicaciones, el rebote del interruptor no tiene importancia:importa poco si un interruptor que controla una lámpara incandescente “rebota” durante unos pocos ciclos cada vez que se acciona. Dado que el tiempo de calentamiento de la lámpara excede en gran medida el período de rebote, no se producirá ninguna irregularidad en el funcionamiento de la lámpara.

Sin embargo, si el interruptor se usa para enviar una señal a un amplificador electrónico o algún otro circuito con un tiempo de respuesta rápido, el rebote de contacto puede producir efectos muy notables y no deseados:

Una mirada más cercana a la pantalla del osciloscopio revela un conjunto bastante desagradable de marcas y rupturas cuando el interruptor se acciona una sola vez:

Si, por ejemplo, este interruptor se utiliza para proporcionar una señal de "reloj" a un circuito contador digital, de modo que se supone que cada activación del interruptor de botón incrementa el contador en un valor de 1, lo que sucederá en su lugar es que el contador se incrementa en varios recuentos cada vez que se acciona el interruptor.

Dado que los interruptores mecánicos a menudo interactúan con circuitos electrónicos digitales en los sistemas modernos, el rebote de los contactos del interruptor es una consideración de diseño frecuente. De alguna manera, el "parloteo" producido por los contactos que rebotan debe eliminarse para que el circuito receptor vea una transición limpia y nítida entre encendido y apagado:

Eliminar el rebote de contactos del interruptor

Los contactos del interruptor pueden eliminar los rebotes de varias formas diferentes. El medio más directo es abordar el problema desde su origen:el propio conmutador. Aquí hay algunas sugerencias para diseñar mecanismos de cambio para un rebote mínimo:

• Reducir la energía cinética del contacto en movimiento. Esto reducirá la fuerza del impacto cuando se posa sobre el contacto estacionario, minimizando así el rebote.
• Utilice "resortes amortiguadores" en los contactos estacionarios para que puedan retroceder y absorber suavemente la fuerza del impacto del contacto móvil.
• Diseñe el interruptor para "limpiar" o "deslizar" el contacto en lugar de un impacto directo. Los diseños de interruptores de "cuchillo" utilizan contactos deslizantes.
• Amortigüe el movimiento del mecanismo del interruptor con un mecanismo de "amortiguador" de aire o aceite.
• Use conjuntos de contactos en paralelo entre sí, cada uno ligeramente diferente en masa o espacio de contacto, de modo que cuando uno rebote del contacto estacionario, al menos uno de los otros seguirá en contacto firme.
• “Humedezca” los contactos con mercurio líquido en un ambiente sellado. Después de que se hace el contacto inicial, la tensión superficial del mercurio mantendrá la continuidad del circuito aunque el contacto móvil pueda rebotar varias veces en el contacto estacionario.

Cada una de estas sugerencias sacrifica algún aspecto del rendimiento del conmutador por un rebote limitado, por lo que no es práctico diseñar todos interruptores teniendo en cuenta un rebote de contacto limitado.

Las alteraciones hechas para reducir la energía cinética del contacto pueden resultar en un pequeño espacio de contacto abierto o un contacto de movimiento lento, lo que limita la cantidad de voltaje que el interruptor puede manejar y la cantidad de corriente que puede interrumpir.

Los contactos deslizantes, aunque no rebotan, siguen produciendo "ruido" (corriente irregular causada por una resistencia de contacto irregular al moverse) y sufren más desgaste mecánico que los contactos normales.

Los contactos múltiples y paralelos dan menos rebote, pero solo a una mayor complejidad y costo del interruptor. Usar mercurio para "mojar" los contactos es un medio muy eficaz para mitigar el rebote, pero desafortunadamente se limita a cambiar contactos de baja ampacidad.

Además, los contactos humedecidos con mercurio generalmente tienen una posición de montaje limitada, ya que la gravedad puede hacer que los contactos "puenteen" accidentalmente si se orientan de manera incorrecta.

Si rediseñar el mecanismo del interruptor no es una opción, los contactos del interruptor mecánico pueden ser antirrebote externos, utilizando otros componentes del circuito para acondicionar la señal.

Un circuito de filtro de paso bajo conectado a la salida del interruptor, por ejemplo, reducirá las fluctuaciones de voltaje / corriente generadas por el rebote de los contactos:

Los contactos del interruptor pueden ser antirrebote electrónicamente, usando circuitos de transistores histeréticos (circuitos que se "enganchan" en un estado alto o bajo) con retardos de tiempo incorporados (llamados circuitos de "un disparo"), o dos entradas controladas por un doble lanzar interruptor.

Estos circuitos histeréticos, llamados multivibradores , se analizan en detalle en un capítulo posterior.

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