Ртуть переключатель

Ртутный переключатель (ещё его называют датчиком наклона) — это такой электрический переключатель, который замыкает или размыкает цепь в зависимости от того, как вы его наклоните. Я подобрала основную информацию о том, как он устроен, где применялся и почему сейчас его используют всё реже. 14

[!датчик удара и наклона - MERCURY 6 мм купить с доставкой из Польши с Allegro на FastBox 11170769996](https://fastbox.su/pl-1/product/11170769996)

Как это работает

Обычно он выглядит как герметичная колба (часто стеклянная, но бывает и металлическая). Внутри — небольшое количество жидкой ртути и два или больше электрических контактов. Колбу могут дополнительно заполнить инертным газом или создать внутри вакуум. 184

Из-за силы тяжести ртуть всегда стремится опуститься в самую нижнюю точку внутри колбы. Если наклонить переключатель в «нужном» направлении, капля ртути коснётся контактов — цепь замкнётся. А если наклонить в противоположную сторону — цепь разомкнётся. Иногда в переключателе несколько контактных групп: тогда разные углы наклона будут замыкать разные пары контактов. 14

Где применяли

Такие переключатели находили применение там, где нужно автоматически реагировать на изменение положения устройства. Например:

• в термостатах (вес капли ртути помогал создать нужный гистерезис — разницу между температурами включения и выключения); 6
• в автомобилях — для управления освещением (например, фарами на крышке багажника) или в некоторых системах безопасности; 14
• в робототехнике и системах управления полётом самолётов; 14
• в игровых контроллерах, видеокамерах; 14
• в системах безопасности (например, в датчиках, которые подают сигнал, если устройство опрокинули); 6
• в некоторых бытовых устройствах (встречались в старых дверных звонках). 6

Плюсы и минусы

Из плюсов можно отметить:

• контакты почти не окисляются;
• в герметичной колбе искра не может возникнуть, что важно для взрывоопасных сред; 14
• при каждом переключении контакты как бы «обновляются», поэтому долго остаются чистыми; 14
• низкое сопротивление ртути позволяет работать с довольно большим током при небольших размерах; 14
• коммутация происходит тихо, потому что сами контакты неподвижны. 14

А вот минусы стали причиной того, что от таких переключателей постепенно отказываются:

• Инерционность. Из-за массы ртути скорость переключения невысока — такие переключатели не подходят для задач, где нужны тысячи циклов в секунду. 14
• Чувствительность к гравитации. Их не используют в портативных или мобильных устройствах, которые часто меняют положение или вибрируют. 14
• Токсичность. Ртуть — ядовитый тяжёлый металл. Если колба разобьётся, пары ртути опасны для здоровья. Поэтому во многих новых разработках использование таких переключателей запрещено (например, директивой RoHS). 146
• Хрупкость. Стеклянная оболочка легко повреждается, а при повреждении возникает риск утечки ртути. 14
• Проблема изоляции. Поскольку капля ртути служит общим электродом, при многополюсном использовании цепи не оказываются полностью изолированными друг от друга. 14

Что сейчас

В современных устройствах ртутные переключатели почти вытеснили более безопасные альтернативы: электронные гироскопы, MEMS-датчики и другие решения. А вышедшие из строя ртутные переключатели нужно сдавать в специализированные организации для утилизации (демеркуризации), а не выбрасывать в обычный мусор. 815

Если планируете использовать такой переключатель в каком-то проекте, советую сразу продумать, как безопасно его утилизировать в будущем, и оценить, не приведёт ли его инерционность к проблемам в вашей схеме. Подсказать, как подобрать современную замену для конкретной задачи?