مفتاح القصب هو مُرحّل كهربائي يعمل بواسطة مجال مغناطيسي مُطبّق. قد يبدو كقطعة زجاج تبرز منها أسلاك التوصيل، إلا أنه جهاز مُصمّم هندسيًا بدقة عالية، يعمل بطرق مُذهلة، مع أساليب تخصيص مُستخدمة في العديد من التطبيقات. تعمل جميع مفاتيح القصب تقريبًا على أساس قوة تجاذب: تتشكل قطبية مُعاكسة عبر نقطة تلامس مفتوحة عادةً. عندما تكون المغناطيسية كافية، تتغلب هذه القوة على صلابة شفرات القصب، ويتماسك طرف التلامس.
وُلدت هذه الفكرة في الأصل عام ١٩٢٢ على يد البروفيسور الروسي ف. كوفالنكوف. إلا أن دبليو. بي. إلوود حصل على براءة اختراع مفتاح القصب عام ١٩٣٦ في مختبرات بيل للهواتف في أمريكا. طُرحت أول دفعة إنتاج من "مفاتيح القصب" في السوق عام ١٩٤٠، وفي أواخر خمسينيات القرن الماضي، بدأ إنتاج بدالات شبه إلكترونية مزودة بقناة كلامية تعتمد على تقنية مفتاح القصب. في عام ١٩٦٣، أصدرت شركة بيل نسختها الخاصة - من نوع ESS-1 المصمم للتبادل بين المدن. وبحلول عام ١٩٧٧، كان هناك حوالي ١٠٠٠ بدالة إلكترونية من هذا النوع قيد التشغيل في جميع أنحاء الولايات المتحدة الأمريكية. وتُستخدم تقنية مفتاح القصب في كل شيء، من أجهزة استشعار الطيران إلى إضاءة الخزائن الآلية.
من التعرف على أنظمة التحكم الصناعية، وصولاً إلى جارنا مايك الذي يرغب في تشغيل ضوء أمان ليلاً ليُنبهه عند اقتراب أحدهم من المنزل، هناك طرق عديدة لاستخدام هذه المفاتيح والمستشعرات. كل ما نحتاجه هو ذرة من الإبداع لفهم كيفية تحسين أداء المهام اليومية الأكثر شيوعًا باستخدام مفتاح أو جهاز استشعار.
إن الخصائص الفريدة لمفاتيح القصب تجعلها حلاً فريدًا لمجموعة من التحديات. نظرًا لعدم وجود تآكل ميكانيكي، تكون سرعات التشغيل أعلى ومتانتها مُحسّنة. تسمح حساسيتها المحتملة بدمج مستشعرات مفاتيح القصب بعمق داخل التجميع مع استمرار تنشيطها بواسطة مغناطيس خفي. لا يتطلب الأمر جهدًا لأنه يتم تنشيطه مغناطيسيًا. علاوة على ذلك، فإن الخصائص الوظيفية لمفاتيح القصب تجعلها مثالية للأجواء الصعبة، مثل بيئات الصدمات والاهتزازات. تشمل هذه الخصائص التنشيط بدون تلامس، ونقاط التلامس المغلقة بإحكام، ودوائر كهربائية بسيطة، وأن المغناطيسية المنشطة تمر مباشرة عبر المواد غير الحديدية. تجعل هذه المزايا مفاتيح القصب مثالية للتطبيقات الصعبة والمتسخة. ويشمل ذلك استخدامها في مستشعرات الطيران والمستشعرات الطبية التي تتطلب تقنية عالية الحساسية.
في عام ٢٠١٤، طورت شركة HSI Sensing أول تقنية جديدة لمفاتيح القصب منذ أكثر من ٥٠ عامًا: مفتاح من النوع B حقيقي. وهو ليس مفتاحًا مُعدّلًا من النوع SPDT من النوع C، ولا مفتاحًا من النوع SPST ذو انحياز مغناطيسي من النوع A. بفضل هندسة متكاملة، يتميز بشفرات قصب مصممة ببراعة تُكوّن قطبية متماثلة عند تطبيق مجال مغناطيسي خارجي. عندما يكون المجال المغناطيسي ذا قوة كافية، تدفع قوة التنافر المُتولّدة في منطقة التلامس طرفي القصب بعيدًا عن بعضهما البعض، مما يؤدي إلى كسر التلامس. مع إزالة المجال المغناطيسي، يُعيد انحيازهما الميكانيكي الطبيعي التلامس إلى وضعه الطبيعي. هذا هو أول تطور مبتكر في تقنية مفاتيح القصب منذ عقود!
حتى اليوم، لا تزال HSI Sensing رائدة في مجال حلول مشاكل العملاء في تطبيقات تصميم مفاتيح القصب المعقدة. كما توفر HSI Sensing حلول تصنيع دقيقة للعملاء الذين يطلبون جودة ثابتة لا مثيل لها.
وقت النشر: ٢٤ مايو ٢٠٢٤