หน้าสัมผัสไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบของวงจรไฟฟ้าที่พบในสวิตช์ ไฟฟ้า รีเลย์คอนเนคเตอร์และเบรกเกอร์วงจร [ ^{1 ] หน้า}สัมผัสแต่ละอันเป็นชิ้นส่วนของวัสดุที่นำไฟฟ้าได้ โดยทั่วไป จะเป็นโลหะเมื่อหน้าสัมผัสคู่หนึ่งสัมผัสกัน กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านได้ด้วยความต้านทานการสัมผัส ที่แน่นอน ซึ่งขึ้นอยู่กับโครงสร้างพื้นผิว เคมีพื้นผิว และเวลาสัมผัส^{[ 2 ]}เมื่อหน้าสัมผัสคู่นั้นแยกจากกันด้วย ช่องว่าง ที่เป็น ฉนวน กระแส ไฟฟ้า จะไม่ไหลผ่านเมื่อหน้าสัมผัสสัมผัสกัน สวิตช์จะปิด เมื่อหน้าสัมผัสแยกจากกัน สวิตช์จะเปิด ช่องว่างจะต้องเป็นฉนวน เช่น อากาศ สุญญากาศ น้ำมัน SF6 หน้าสัมผัสอาจถูกควบคุมโดยมนุษย์ในปุ่มกดและสวิตช์โดยแรงกดเชิงกลในเซ็นเซอร์หรือลูกเบี้ยวของเครื่องจักร_และโดยระบบไฟฟ้าเชิงกลในรีเลย์ พื้นผิวที่สัมผัสกันมักประกอบด้วยโลหะ เช่น โลหะผสมเงินหรือทอง^{[ 3 ] [ 4 ]}ซึ่งมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้า สูง ทนต่อการสึกหรอ ทนต่อการกัดกร่อน ทนต่อการออกซิเดชัน และคุณสมบัติอื่นๆ^{[ 5 ] [ 6 ]}

สามารถผลิตคอนแทคเลนส์ได้จากวัสดุหลากหลายชนิด วัสดุทั่วไปได้แก่: ^{[ 5 ] [ 6 ]}

• โลหะผสมเงิน
• ทอง
• โลหะกลุ่มแพลทินัม
• คาร์บอน^{[ 7 ]}
• ทองแดง^{[ 6 ]}

หน้าสัมผัสได้รับการกำหนดพิกัดตามความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าขณะปิด ความสามารถในการตัดวงจรเมื่อเปิด (เนื่องจากการเกิดประกายไฟ) และพิกัดแรงดันไฟฟ้า พิกัดแรงดันไฟฟ้าขณะเปิดอาจเป็นพิกัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ พิกัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง หรือทั้งสองอย่าง

เมื่อหน้าสัมผัสรีเลย์เปิดเพื่อตัดกระแสไฟฟ้าสูงที่มีโหลดเหนี่ยวนำจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้ากระชากและเกิดประกายไฟขึ้นที่หน้าสัมผัส หากแรงดันไฟฟ้าสูงพอ อาจเกิดประกายไฟได้แม้ไม่มีโหลดเหนี่ยวนำ ไม่ว่าประกายไฟจะก่อตัวอย่างไร มันจะคงอยู่จนกว่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านประกายไฟจะลดลงจนต่ำเกินกว่าจะคงอยู่ได้ การเกิดประกายไฟจะทำให้หน้าสัมผัสไฟฟ้าเสียหาย และประกายไฟที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องอาจทำให้หน้าสัมผัสที่เปิดอยู่ไม่สามารถตัดกระแสไฟฟ้าออกจากระบบที่กำลังควบคุมได้^{[ 8 ]}

ใน ระบบ ACซึ่งกระแสไฟฟ้าผ่านจุดศูนย์สองครั้งในแต่ละรอบ ประกายไฟทั้งหมด ยกเว้นประกายไฟที่มีพลังงานสูงที่สุด จะดับลงที่จุดตัดศูนย์ ปัญหาจะรุนแรงกว่าในระบบ DCซึ่งไม่มีจุดตัดศูนย์ดังกล่าว นี่คือเหตุผลที่หน้าสัมผัสที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงดันไฟฟ้าหนึ่งสำหรับการสวิตช์ AC มักจะมีพิกัดแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าสำหรับ DC ^{[ 9 ]}

Ragnar Holmมีส่วนสำคัญอย่างยิ่งต่อทฤษฎีและการประยุกต์ใช้การสัมผัสทางไฟฟ้า^{[ 10 ]}

พื้นผิวที่ดูเรียบและสะอาดในระดับมหภาค อาจมีความหยาบในระดับจุลภาค และในอากาศอาจปนเปื้อนด้วยออกไซด์ ไอน้ำที่ดูดซับ และสารปนเปื้อนในบรรยากาศ เมื่อหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าที่เป็นโลหะสองชิ้นสัมผัสกัน พื้นที่สัมผัสระหว่างโลหะจริง ๆ นั้นเล็กมากเมื่อเทียบกับพื้นที่สัมผัสทั้งหมดที่สัมผัสกันจริง ๆ ในทฤษฎีการสัมผัสทางไฟฟ้า พื้นที่เล็ก ๆ ที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านระหว่างหน้าสัมผัสสองชิ้นเรียกว่า จุดเอ (a-spot) โดยที่ "เอ" ย่อมาจากความขรุขระ (asperity ) หากพิจารณาจุดเอเล็ก ๆ นี้เป็นพื้นที่วงกลม และความต้านทานจำเพาะของโลหะเป็นเนื้อเดียวกัน กระแสและแรงดันในตัวนำโลหะจะมีสมมาตรทรงกลม และการคำนวณอย่างง่ายสามารถเชื่อมโยงขนาดของจุดเอเข้ากับความต้านทานของส่วนต่อประสานการสัมผัสทางไฟฟ้าได้ หากมีการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะระหว่างหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าความต้านทานการสัมผัสทางไฟฟ้าหรือ ECR (ตรงข้ามกับความต้านทานโดยรวมของโลหะที่สัมผัส) ส่วนใหญ่เกิดจากการบีบรัดของกระแสไฟฟ้าผ่านพื้นที่เล็ก ๆ มาก ๆ ซึ่งก็คือ จุดเอ สำหรับจุดสัมผัสที่มีรัศมีเล็กกว่าระยะทางอิสระเฉลี่ยของอิเล็กตรอนการนำไฟฟ้าแบบบัลลิสติกของอิเล็กตรอนจะเกิดขึ้น ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่าความต้านทานชาร์วิน [ ^{11 ] แรง}สัมผัสหรือความดันจะเพิ่มขนาดของจุดสัมผัส ซึ่งจะลดความต้านทานการหดตัวและความต้านทานการสัมผัสทางไฟฟ้า^{[ 12 ]}เมื่อขนาดของส่วนที่สัมผัสมีขนาดใหญ่กว่าระยะทางอิสระเฉลี่ยของอิเล็กตรอน การสัมผัสแบบโฮล์มจะกลายเป็นกลไกการขนส่งที่เด่นกว่า ส่งผลให้ความต้านทานการสัมผัสค่อนข้างต่ำ^{[ 2 ]}${\displaystyle \lambda }$

สมาคมผู้ผลิตรีเลย์แห่งชาติและผู้สืบทอดคือสมาคมอุตสาหกรรมรีเลย์และสวิตช์ได้กำหนดรูปแบบการสัมผัสทางไฟฟ้าที่แตกต่างกัน 23 รูปแบบที่พบในรีเลย์และสวิตช์^{[ 13 ]}

โดยปกติแล้ว จะเป็นวงจรปิด ((NC ) คู่หน้าสัมผัสจะปิด (อยู่ในสถานะนำไฟฟ้า) เมื่อตัวมันเองหรืออุปกรณ์ที่ใช้งานมันอยู่ในสถานะไม่มีพลังงานหรือสถานะผ่อนคลาย

โดยปกติแล้ว จะเป็นวงจรเปิด (ขั้วสัมผัส NOจะเปิด (อยู่ในสถานะไม่นำไฟฟ้า) เมื่อขั้วสัมผัสเองหรืออุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่ในสถานะไม่มีพลังงานหรือสถานะผ่อนคลาย

สมาคมผู้ผลิตรีเลย์แห่งชาติและผู้สืบทอดคือสมาคมอุตสาหกรรมรีเลย์และสวิตช์ได้กำหนดรูปแบบหน้าสัมผัสไฟฟ้า ที่แตกต่างกัน 23 รูปแบบ ที่พบในรีเลย์และสวิตช์^{[ 14 ]}รูปแบบหน้าสัมผัสต่อไปนี้พบได้ทั่วไปเป็นพิเศษ:

หน้าสัมผัส แบบฟอร์ม A (“สร้างหน้าสัมผัส”) เป็น หน้าสัมผัส แบบเปิดปกติหน้าสัมผัสจะเปิดเมื่อไม่มี แรงกระตุ้น (แม่เหล็กหรือโซลินอยด์รีเลย์) เมื่อมีแรงกระตุ้น หน้าสัมผัสจะปิด สัญลักษณ์อื่นสำหรับฟอร์ม AคือSPST- NO ^{[ 13 ]}

หน้าสัมผัส แบบฟอร์ม B ("หน้าสัมผัสแบบตัด") เป็นหน้า ^{สัมผัส}แบบปิดปกติ การทำงานของมันจะกลับกันทางตรรกะจากฟอร์ม A สัญกรณ์ทางเลือกสำหรับฟอร์ม BคือSPST-NC ^{[ 13} ]

หน้าสัมผัส แบบฟอร์ม C ("หน้าสัมผัสแบบเปลี่ยน" หรือ "หน้าสัมผัสแบบถ่ายโอน") ประกอบด้วยคู่หน้าสัมผัสแบบปิดปกติและคู่หน้าสัมผัสแบบเปิดปกติที่ทำงานโดยอุปกรณ์เดียวกัน มีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าทั่วไประหว่างหน้าสัมผัสของแต่ละคู่ ทำให้มีขั้วต่อเพียงสามขั้ว ขั้วต่อเหล่านี้มักจะติดป้ายกำกับว่าเปิดปกติทั่วไปและปิดปกติ ( NO-C-NC ) สัญลักษณ์อื่นสำหรับ^{ฟอร์ม} CคือSPDT [ ^{13 ]}

หน้าสัมผัสเหล่านี้มักพบในสวิตช์ไฟฟ้าและรีเลย์ เนื่องจากองค์ประกอบหน้าสัมผัสทั่วไปเป็นวิธีการที่ประหยัดทางกลในการเพิ่มจำนวนหน้าสัมผัส^{[ 13 ]}

หน้าสัมผัส แบบ D (หน้าสัมผัส "การถ่ายโอนความต่อเนื่อง") แตกต่างจากแบบ Cเพียงประการเดียว คือลำดับการเปิด-ปิดระหว่างการเปลี่ยนผ่าน ในขณะที่แบบ Cรับประกันว่าการเชื่อมต่อทั้งสองจะเปิดอยู่ชั่วขณะแบบ Dรับประกันว่าเทอร์มินัลทั้งสามจะเชื่อมต่อกันชั่วขณะ นี่เป็นการกำหนดค่าที่ค่อนข้างไม่ธรรมดา^{[ 13 ]}

แบบฟอร์ม Eเป็นการรวมกันของแบบฟอร์ม D และแบบฟอร์ม B

หน้าสัมผัส แบบฟอร์ม K (ปิดตรงกลาง) แตกต่างจากฟอร์ม Cตรงที่มีตำแหน่งปิดตรงกลางหรือตำแหน่งเปิดปกติซึ่งไม่มีการเชื่อมต่อใดๆ สวิตช์สลับ SPDTที่มีตำแหน่งปิดตรงกลางเป็นเรื่องปกติ แต่รีเลย์ที่มีการกำหนดค่านี้ค่อนข้างหายาก^{[ 13 ]}

หน้าสัมผัส แบบฟอร์ม Xหรือแบบดับเบิลเมคเทียบเท่ากับหน้า สัมผัส แบบฟอร์ม A สองตัว ที่ต่ออนุกรมกัน โดยเชื่อมต่อทางกลและทำงานโดยแอคทูเอเตอร์ตัวเดียว และยังสามารถอธิบายได้ว่าเป็น หน้าสัมผัส แบบ SPST-NOซึ่งมักพบในคอนแทคเตอร์และสวิตช์แบบโยกที่ออกแบบมาเพื่อรองรับโหลดเหนี่ยวนำกำลังสูง^{[ 13 ]}

หน้าสัมผัส แบบฟอร์ม Yหรือแบบดับเบิ้ลเบรกเทียบเท่ากับหน้า สัมผัส แบบฟอร์ม B สองตัว ที่ต่ออนุกรมกัน โดยเชื่อมต่อทางกลและทำงานโดยแอคทูเอเตอร์ตัวเดียว และยังสามารถอธิบายได้ว่าเป็นหน้าสัมผัสแบบ SPST-NC อีกด้วย ^{[ 13 ]}

หน้าสัมผัส แบบฟอร์ม Zหรือแบบดับเบิลเมคดับเบิลเบรกนั้นเทียบได้กับ หน้าสัมผัส แบบฟอร์ม Cแต่โดยทั่วไปแล้วจะมีการเชื่อมต่อภายนอกสี่จุด โดยสองจุดสำหรับเส้นทางปกติเปิด และสองจุดสำหรับเส้นทางปกติปิด เช่นเดียวกับฟอร์มXและYเส้นทางกระแสไฟฟ้าทั้งสองเส้นเกี่ยวข้องกับหน้าสัมผัสสองจุดที่ต่ออนุกรมกัน โดยเชื่อมต่อกันทางกลและทำงานโดยแอคทูเอเตอร์ตัวเดียว อีกครั้งหนึ่ง สิ่งนี้ก็ถูกเรียกว่าหน้าสัมผัสSPDT เช่นกัน ^{[ 13 ]}

ในกรณีที่สวิตช์มีทั้งหน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) และแบบปกติปิด (NC) ลำดับการเปิดและปิดอาจมีความสำคัญ ในกรณีส่วนใหญ่ กฎคือปิดก่อนเปิดหรือBBMกล่าวคือ หน้าสัมผัส NO และ NC จะไม่ปิดพร้อมกันในระหว่างการเปลี่ยนสถานะ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่กรณีเสมอไป หน้าสัมผัส แบบ Form C จะใช้กฎนี้ ในขณะที่หน้าสัมผัส แบบ Form Dซึ่งมีคุณสมบัติเทียบเท่ากัน จะใช้กฎตรงกันข้าม คือเปิดก่อนปิด ส่วนการกำหนดค่าที่พบได้น้อยกว่า คือ หน้า สัมผัส NO และ NC ปิดพร้อมกันในระหว่างการเปลี่ยนสถานะ เรียกว่าเปิดก่อนปิดหรือMBB

• การติดต่อแบบเด้งกลับ
• รีเลย์แบบล็อค
• การต่อสาย
• กระแสน้ำเปียก
• แรงดันไฟฟ้าเปียก

• Pitney, Kenneth E. (2014) [1973]. คู่มือคอนแทค Ney - คอนแทคไฟฟ้าสำหรับการใช้งานพลังงานต่ำ ( พิมพ์ซ้ำจากฉบับที่ 1). Deringer-Ney เดิมคือ JM Ney Co. ASIN  B0006CB8BC(หมายเหตุ: ดาวน์โหลดฟรีหลังจากลงทะเบียน)
• Slade, Paul G. (2014-02-12) [1999]. หน้าสัมผัสทางไฟฟ้า: หลักการและการประยุกต์ใช้วิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เล่มที่ 105 (ฉบับที่ 2) CRC Press , Taylor & Francis, Inc. ISBN 978-1-43988130-9.{{cite book}}: |work=ละเลย ( ช่วยเหลือ )
• โฮล์ม, แร็กนาร์ ; โฮล์ม, เอลส์ (2013-06-29) [1967]. วิลเลียมสัน, เจบีพี (บรรณาธิการ). หน้า สัมผัสไฟฟ้า: ทฤษฎีและการประยุกต์ใช้ (พิมพ์ซ้ำฉบับแก้ไขครั้งที่ 4). สปริงเกอร์ ไซเอนซ์ แอนด์ บิสซิเนส มีเดีย . ISBN 978-3-540-03875-7.(หมายเหตุ: เป็นการเขียนใหม่จาก " คู่มือการสัมผัสทางไฟฟ้า " ฉบับเดิม)
• โฮล์ม, แร็กนาร์ ; โฮล์ม, เอลเซ (1958). คู่มือการสัมผัสทางไฟฟ้า (ฉบับเขียนใหม่ทั้งหมดครั้งที่ 3). เบอร์ลิน / เกิตติงเงน / ไฮเดลเบิร์ก, เยอรมนี: สปริงเกอร์-เวอร์แลก . ISBN 978-3-66223790-8.{{cite book}}:ปัญหาความไม่เข้ากันของหมายเลข ISBN / วันที่ ( ขอความช่วยเหลือ )[1] (หมายเหตุ การเขียนใหม่และการแปล " Die technische Physik der elektrischen Kontakte " ก่อนหน้านี้ (1941) ในภาษาเยอรมัน ซึ่งมีให้พิมพ์ซ้ำภายใต้ISBN 978-3-662-42222-9.)
• ฮัค, แมนเฟรด; วัลชุก, ยูเกเนียซ; บูเรช, อิซาเบล; ไวเซอร์, โจเซฟ; บอร์เชิร์ต, โลธาร์; เฟเบอร์, แมนเฟรด; บาห์รส์, วิลลี่; เซเกอร์, คาร์ล อี.; อิมม์, ไรน์ฮาร์ด; เบห์เรนส์, โวลเกอร์; เฮเบอร์, โจเชน; กรอสส์มันน์, แฮร์มันน์; Streuli, แม็กซ์; ชูเลอร์, ปีเตอร์; ไฮน์เซล, เฮลมุท; ฮาร์มเซ่น, อัลฟ์; เกอรี, อิมเร; แกนซ์, โจอาคิม; ฮอร์น, โจเชน; คาสปาร์, ฟรานซ์; ลินด์เมเยอร์, ​​แมนเฟรด; เบอร์เกอร์, แฟรงค์; เบายาน, เก็นเตอร์; ครีเชล, ราล์ฟ; วูล์ฟ, โยฮันน์; ชไรเนอร์, กุนเทอร์; ชโรเธอร์, แกร์ฮาร์ด; มาอูเต, อูเว; ลินเนมันน์, ฮาร์ทมุท; ธาร์, ราล์ฟ; โมลเลอร์, โวล์ฟกัง; รีเดอร์, แวร์เนอร์; คามินสกี้ ม.ค. ; โปปา, ไฮนซ์-เอริช; ชไนเดอร์, คาร์ล-ไฮนซ์; โบลซ์, ยาคอบ; เวอร์มิจ, ล.; เมเยอร์, ​​เออร์ซูลา (2016) [1984]. วินาริคกี, เอดูอาร์ด; ชโรเดอร์, คาร์ล-ไฮนซ์; ไวเซอร์, โจเซฟ; คีล, อัลเบิร์ต; เมิร์ล, วิลเฮล์ม เอ.; เมเยอร์, ​​คาร์ล-ลุดวิก (บรรณาธิการ). Elektrische Kontakte, Werkstoffe und Anwendungen: Grundlagen, Technologien, Prüfverfahren (ในภาษาเยอรมัน) (ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 3) เบอร์ลิน / ไฮเดลเบิร์ก / นิวยอร์ก / โตเกียว: สปริงเกอร์-แวร์แลกไอเอสบีเอ็น 978-3-642-45426-4.