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COVER STORY Caratteristiche innovative e affidabilità dei relè reed I relè reed sono intrinsecamente molto affidabili perché, a differenza dei relè elettromeccanici, non hanno par- ti mobili che possano usurarsi. I contatti di un relè reed sono contenuti in un’ampolla a perfetta tenuta riempita di gas inerti o sottovuoto, che protegge le superfici dell’in- terruttore dalle influenze ambientali. In un relè elettro- meccanico, i contatti non sono protetti in tal modo per cui sono soggetti a ossidazione o all’accumulo di polvere e altre impurità. Inoltre, in un relè reed la bobina che azio- na i contatti per farli aprire e chiudere non contiene alcun materiale semiconduttore, per cui non è sensibile ai danni risultanti da transitori e scariche elettrostatiche che in- fluiscono sugli interruttori a stato solido. Alcuni relè reed sono dotati di diodi di protezione che possono essere sog- getti a scariche elettrostatiche, ma produttori innovativi come Pickering hanno trovato una soluzione: la scherma- tura elettrostatica interna. Come per qualsiasi componente, l’affidabilità di un relè reed dipende in misura notevole dalla qualità dell’esecu- zione e l’uso di materiali di altissima qualità, come misce- le isolanti altamente performanti e interruttori adatti per strumentazione, svolge un ruolo significativo nell’assicu- rare un funzionamento affidabile e una lunga durata. L’elemento più importante è, naturalmente, l’interrutto- re reed. Gli interruttori reed – spesso placcati per soddi- sfare i requisiti sulla tensione di funzionamento – sono mantenuti nella corretta posizione da apposite tenute dell’ampolla per ottenere la separazione necessaria per la sensibilità e la corretta sovrapposizione degli elementi allineati. Per assicurare tale separazione ed evitare qual- siasi compromesso sulla tenuta vetro-metallo, Pickering ha introdotto, prima in assoluto nel settore, l’uso di un materiale morbido per assorbire e attenuare qualunque sollecitazione – un’innovazione denominata dall’azienda tecnologia SoftCenter™ (Fig. 2). Un interruttore reed dipende dalla forza della molla ap- plicata alle lamelle per aprirlo quando il comando di azionamento viene rimosso. Un interruttore meno sen- sibile richiede un comando a intensità maggiore per es- sere azionato ma la forza di ripristino che lo fa aprire è maggiore quando il comando viene rimosso. Pickering impiega spesso bobine senza rocchetto, quindi prive di un supporto centrale, il che assicura livelli di comando migliori, che a loro volta permettono di usare interruttori meno sensibili. I guasti dovuti a interazioni magnetiche possono essere prevenuti mediante una schermatura interna. Un’ulte- riore innovazione introdotta da Pickering nei suoi relè reed è l’uso di uno schermo magnetico in mu-metal in- terno per evitare l’interferenza incrociata e il funziona- mento non intenzionale. Infine, naturalmente, sono essenziali le prove e le ispe- zioni. Pickering svolge un’ispezione al 100% nelle fasi es- senziali di produzione ed esegue cicli termici al 100% da -20 a +85 a -20 °C, ripetuti tre volte. Questo test di stress del processo di fabbricazione migliora l’affidabilità. Inol- tre, svolge prove al 100% per tutti i parametri importanti, per rilevare variazioni notevoli dalla norma che indica- no la presenza di problemi che potrebbero influire sulle prestazioni. Riassunto dei vantaggi dei relè reed • Tempi brevi di azionamento e rilascio: 80 µs, inferiore a quello di molti optoaccoppiatori PhotoMOS • Eccezionale resistenza di isolamento, > 10 TΩ • Tolleranza a impulsi elevati della corrente massima continua senza peggioramento delle prestazioni • Prestazioni costanti dei contatti – Interruttori di qualità presentano una resistenza di contatto ben definita in relazione alle specifiche e al tempo • Durata operativa più lunga, fino a 1 miliardo di operazioni: 31 anni a 1 Hz • Tenuta ermetica: né ossidazione né contaminazione dei contatti. In oltre mezzo secolo di innovazione dei prodotti, Pickering Electronics ha creato una gamma vastissima di famiglie di relè reed. Le prestazioni e l’affidabilità sono spesso definite come caratteristiche salienti da Pickering Interfaces per i suoi dispositivi di test modulari. Fig. 2 – La tecnologia SoftCenter™ sviluppata da Pickering permette di assorbire e attenuare qualsiasi sollecitazione ELETTRONICA OGGI 509 - APRILE 2023 13