リードスイッチ回路完全ガイド：原理・用途・DIY製作手順

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センシングと近接用途に最適な回路をお探しですか？

それならリードスイッチ回路をご検討ください。

理由：電気的干渉の可能性が低く、多様なコンシューマエレクトロニクスに適用可能です。

例えば、窓やドアの開閉検知でアラームシステムにリードスイッチを配置。システムを改ざん防止化することもできます。

この回路について詳しく学びましょう。

リードスイッチとは

回路内の電流を制御する電気的/電磁的スイッチです。

「リード」とはスイッチの金属部分で、薄く柔軟。内部圧力と外部リード線を持ちます。

シンプルなリードスイッチは、小さなガラス管状エンベロープに2本以上の強磁性材料リードが封入された構造です。

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磁界をスイッチに向けると、これら構造が磁化され、個別にまたは一緒に移動します。

リードスイッチはブリッジ/ゲートとして動作。2本のリードが電気回路で接触すると電流が流れます。

注目すべき特長：一度セットアップすれば磁界で独立動作します。

永久磁石をスイッチに近づけるか、電磁コイルでデバイスを作動させるとリードリレーが構築できます。

リードスイッチの種類

以下のタイプが利用可能です：

• 円筒型リードスイッチ

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• ミニリードスイッチ
• Arduinoリードスイッチ（リレー、モジュール、カウンタ、速度計）
• カプセル化リードスイッチ
• 防水リードスイッチ
• 大電流リードスイッチ
• 電気リードスイッチ
• プラスチックリードスイッチ
• バイステーブルリードスイッチ
• 磁気リードスイッチ
• マイクロリードスイッチ
• ラッチングリードスイッチ
• ハムリンリードスイッチ
• ホール効果センサ
• チェンジオバーリードスイッチ

上記バリエーションはすべて、リードスイッチの2大基本カテゴリに分類されます：

常開（NO）リードスイッチ

常開リードスイッチは鉄合金などの材料で作られた2本のリードで構成。通常は離れています。

磁石をスイッチに近づけると、一方のリードが引き寄せられて他方と接触。磁石を離すと元の位置に戻ります。

常閉（NC）リードスイッチ

「常閉」タイプは通電時にリードが完全接触。磁石を近づけるとリードが分離します。

第3の構成も存在。3接点（うち1つはコモンリード）を備えます。コモンリードを通じてエネルギーが流れると、他の2接点間で切り替わります。通常時はコモンリードが一方のリードと接触。磁界印加でコモンリードが第2リードと接触。磁石除去でデフォルト位置に復帰。

リードスイッチの動作原理

通常、リードスイッチはロジウム、タングステン、水銀などの金属で作られたスイッチ接点で構成され、数マイクロメートルの間隔で配置されています。

常開リードスイッチに磁石を近づけるとリードが接触し、デバイスに電流が流れます。磁石を離すとリードが分離し電気が遮断されます。

常閉リードスイッチに磁石を加えるとリードが分離し電流遮断。磁石除去でリードが接触し電流流通。

リードスイッチ回路の製作方法

出典: Researchgate © Sadeque Reza Khan

このシンプルな回路に必要な部品：

• リードスイッチ
• ブレッドボード
• 磁石
• 470Ω抵抗
• LED（任意の色）

信頼できるオンラインストアで安価なリードスイッチを入手可能。常閉タイプがあればそれでも動作します（逆動作するため）。

LEDで回路内の電流有無を視認可能。470Ω抵抗はLEDへの電流制限（焼損防止）に機能。

セットアップの回路図を参照し、ブレッドボード上に回路を構築してください。

常開リードスイッチでは接点離間時にオフ状態を維持。磁石を近づけるとLED点灯。磁石除去でデフォルトに復帰。

常閉スイッチ使用時は磁石なしで回路オン。磁石追加でLEDと回路がオフ。

リードスイッチの用途

以下のアプリケーション回路で使用可能：

• フロートスイッチ
• 近接センサ
• ブラシレスDCモータ
• コンピュータ冷却ファン
• 防犯アラーム
• 液面センサ
• 風速計（風速測定）
• 電気シャワー
• 速度計
• 携帯電話

リードスイッチ使用のメリット

機械式スイッチに対するリードスイッチの独自メリット：

• 低部品重量でセンシティブエレクトロニクスへの質量負荷を防止
• 磁気で作動するため動作電圧不要
• 高性能、高信頼性、シンプルなセンシングと作動能力
• カスタマイズの容易さ
• 狭小スペースへの統合を容易にするロープロファイル設計
• 長寿命での耐久性
• 物理的圧力がないため機械的摩耗なし
• 微小電流・電圧変化でも効率的に動作
• 低価格
• 動作に電力不要

最終考察

リードスイッチ回路は印加磁界で容易に作動する電磁デバイスです。デバイスの機能寿命はかなり印象的。安価で全電子用途に使用可能。

通常スイッチでは大きな問題となる微小電流・電圧変化でも効果的に動作。不活性雰囲気と金メッキリード接点のおかげで、複数操作でも問題なく使用可能です。

プロジェクトに最適なリードスイッチをお探しなら、お気軽にご連絡ください。