2026年4月9日

生活科技-修復-帶燈開關

船型帶燈開關是許多家用延長線、工業電源轉接器以及電子產品中常見的元件,肩負著電路通斷的控制功能,它的另一種款式也常被安裝在走廊、樓梯間或夜間需要辨識的位置。其特色是在開關本體內部設有指示燈(如紅色的燈號),指示燈亮起是用以顯示電路通斷狀態所提供重要的視覺提示。

帶燈開關在長期使用後,也較容易出現故障,因此事前了解其構造、規格,對於維修與更換準備就顯得格外重要。這次所維修的開關款式,是外加在插座上的控制開關,不使用時即可切斷,也能保護外接的電器。


根據標註,其額定電流及電壓值為16A/125VAC16A/250VAC
表示可以在125伏特或250伏特的交流電路中承載高達16安培的電流

帶燈開關常見的故障情況有指示燈老化或指示燈正常但金屬彈片接觸不良、需多次按壓才有反應的情況,多半與內部的彈片疲乏或接點氧化有關。維修時,若發現接點已嚴重磨損或氧化,即使短暫修復,日後仍可能再度故障,因此更換新品才是較佳選擇。


準備好基本手工具,如螺絲起子、銲接用品及替換用的開關模組
在進入拆解步驟之前,最好拍照記錄接線狀態,避免因錯誤接線引發後續問題


務必確認替換品的規格(安全附載電流、電壓以及尺寸等)
更換元件的安全使用範圍須符合或超過原有的規格,以確保用電安全

 
使用電烙鐵加熱時,加些新錫在舊錫上可加速舊錫的熔化
因涉及用電安全,最安全的方法是整組換新,才能確保安全與穩定性

從內部結構圖中可以看到電路的基本佈局,下方為輸出端,是由兩組金屬片將電器電源線插腳夾住。對應小孔的接線連接到開關的中間接腳,而大孔的接線則是連到左側接腳,因此開關按到On時,電路即可導通。至於未連接任何線路的右側接腳,則是在按成Off時,可形成斷路狀態。完成維修更換後,可先短暫送電測試,確認開關功能與指示燈顯示皆正常,並確保固定牢靠、不晃動,整體維修才算完成。

總的來說,帶燈開關的維修並不困難,更換指示燈或開關本體是可自行完成的工作,但必須謹慎處理。若對電路結構不熟悉,或遇到線路複雜、問題不明確的情況,仍建議尋求專業電工人員協助。

2026年3月25日

生活科技-修復-滑鼠微動開關

在日常的電腦操作中,滑鼠扮演著不可或缺的角色,而微動開關身為點擊的核心元件,是消耗最快,也是最容易讓使用者體驗下降的元件。當發現滑鼠不再靈敏,點擊聲不再清脆時,通常就意味著該是進行修復與替換的時刻了。

要著手修復,首先必須對滑鼠進行拆解。修復過程的第一步是將上蓋打開,這通常需要先卸除位於滑鼠電池艙內的固定螺絲。一旦螺絲被移除,並將上蓋掀開,內部複雜而精巧的機板便會呈現在眼前。

在機板上,微動開關的位置位於與滑鼠左右鍵相對應的地方。依使用經驗得知,滑鼠左鍵的使用頻率遠高於右鍵,其點擊次數可能是右鍵的數倍之多。因此,通常都是左邊的微動開關率先達到壽命極限,導致功能衰退。

開關損壞的感受是明確的。最明顯的症狀產生快速連擊而不易選取,或是原本清脆的點擊聲消失,取而代之的是沉悶或無聲的按壓。即使施加了足夠的按壓力道,也無法獲得應有的觸發反饋。物理性的機械損耗一旦發生,噴灑電子接點清潔劑往往是徒勞無功的。

確定故障後,便需要進行替換,我選擇了知名的Omron品牌微動開關作為替換品。

替換的過程涉及銲接作業。首先,必須使用電烙鐵加熱,並搭配吸錫器來徹底吸除固定舊開關接腳的銲錫。將銲錫移除後,舊開關才能被卸除。

這裡提供了另一個實用的方法:可以考慮使用口徑合適的「空心針」。由於空心針是以不鏽鋼材質製成,具有銲錫無法附著的特性。透過使用它,可以將微動開關的接腳與殘留的銲錫進行物理隔絕,使得拔除舊開關的動作更加輕鬆順暢。


不同廠牌的微動開關,點擊的反饋感受及次數極限都不一樣
即使是同一廠牌,也會生產不同的型號,以符合消費者需求與體驗

當新的微動開關成功銲接上機板後,原本陷入「泥淖」的滑鼠左鍵便得以恢復生機。按下按鍵時,熟悉的「噠噠噠」清脆點擊聲也再次回歸,宣告為這顆滑鼠成功地續命。

2026年3月10日

生活科技-維修-抽水馬達軸心

住家一樓後方的洗衣間最近常出現電流嗡嗡聲,跟氣泵打氣時的聲響雷同,所以也不以為意,還想說是哪一家住戶那麼勤勞,幾乎每天都在打氣進入化糞池,加速分解池裡的汙物。

但是過了幾天,水壓有點變小了,再過幾天,發現水流明顯越來越細,這不是就是停水的前兆嗎?爬上頂樓的水塔一看,水位已經低到不能再低。動了動浮球,沒卡住;拉了拉微動開關,聲音無異常。水塔旁的抽水馬達會空轉,等於是無水可抽。

回到一樓,伸手摸了加壓馬達的機殼,發現有點燙手。切斷總電源之後,用一字起子撥動扇葉(這一招上次有用),但根本就是撥不動卡死的狀態。求助於休假中的水電專長人員後,開始了自行處理的步驟。

 
卸下機殼之前,要將固定螺絲移除
也剛好就只有唯一的一顆,又在明顯的位置,難度等於零


原本以為這幾顆也要拆除,但仔細思考及觀察後,決定先不處理
事實證明,還好沒有像莽夫一樣衝動


上回看師傅用起子處理,也想依樣畫葫蘆
但不只護條弄斷,連扇葉也被壓出傷痕,這一招行不通


機殼滑到一半被卡住了,是因為在電容旁邊的彎折電線所致
整理成直線並讓它們穿過小孔,才能將機殼完全卸除

 
取下扇葉中心的固定螺絲,移除扇葉後可見馬達軸心
使用鯉魚鉗夾持,小幅度來回轉鬆,最後加大轉動幅度也OK

按相反步驟裝回機殼,復電之後,馬達運轉將水加壓上去的聲音,實在讓人感動,也暫時解決目前的困境。在處理的過程中,注意到外觀鏽蝕的部分(在前面的照片就有),下次如果再有問題,除了更換使用了二十幾年的馬達外,也要一併處理進水管及出水管了。

2026年2月23日

科學玩具-簡單機械-扳手

扳手是一種利用槓桿原理來放大力量、旋轉螺絲或螺帽的工具,也是常見且用途廣泛的手工具。當施力在扳手一端時,力會透過力臂的加乘而放大扭力,使其能轉動原本「徒手轉不動」的螺絲或螺帽。

依抓住螺帽的方式又可分為固定扳手(例如開口、梅花扳手),固定的形狀用來套住螺帽,使力量均勻分布,也避免滑牙;套筒扳手則是以套筒完全包覆螺帽,好處是接觸面大而不易滑動,若搭配棘輪,便能單方向轉動;活動扳手有可移動、調整寬度的鉗口,以適配不同大小的螺帽。


原以為它是可以隨身攜帶的鑰匙圈,但實際尺寸大小卻是可握在手上的小扳手
身為一位科技教師,身上隨時有扳手也是很合理的事

活動扳手最大的特色在於可自由調整開口大小,因此適用在多種不同尺寸的螺帽與螺栓上,能以一支工具處理多種規格,適合基礎維修與機械保養,是工具箱中不可或缺的工具。

頭部的可動結構主要是可動鉗口及調整螺桿(蝸輪)所組成。調整螺桿為斜齒,轉動螺桿時,斜齒會推動可動鉗口沿著導軌前後移動,使寬度快速調整到接近螺帽尺寸,並以固定鉗口、可動鉗口牢牢夾住螺帽。為了避免滑牙,也會讓螺帽的受力集中於較厚實的一側。


透明外殼是壓克力製、螺絲固定,結構強度弱
教學示範用的模型跟真實的工具不同,不能處理物件的鬆緊

其工作原理立基於槓桿作用,也就是扳手握柄越長,所施加的力矩(扭力)就越大,能更輕鬆地鬆開或鎖緊螺帽。此外,活動扳手的扳口設計通常比握柄稍微傾斜約15度,用意是讓使用者在狹窄空間中旋轉扳手時能更靈活地翻轉、改變角度,提高工作效率。


2026年2月8日

生活科技-自造-碎紙機助行器

教務處的碎紙機應該有10年了,底下的輪子雖然健在,但是底座下方供輪子插桿插入的塑膠榫眼(榫槽)早就因重量而崩裂,陷入寸步難行而且傾斜的狀態。趁暑輔最後一天的空檔,將碎紙機拉到生科教室,實現放在腦海已久的維修方式。

 
學生桌板一樣可以作為完整的底板,但多出來的邊緣部分超出碎紙機太多
量好層板長度再鋸切,放在砂磨機上修至平整

挑選一塊層板,鋸切成大小適當的兩段。接著量測、定位、鑽孔,以供插桿通過。最後再將兩段層板組合成一片底板,並在接合處加上沾有木工膠、F釘固定的木條強化結構。


拉回教務處之後,使用熱晶土將插桿固定在底板上
安裝上助行板,便又恢復往日的行動力

2026年1月24日

生活科學-錯視覺-反向透視

這幅畫作運用了一點透視法來描繪房間的內部,亦即所有平行於視線方向的線條都匯聚到畫面中心的一個消失點。像這樣的繪畫技巧能帶來遠近和空間感,讓觀看者感覺就像在看一個具有深度感的房間,使得視線自動被引導到房間中間,彷彿可以走入室內。


房間由前景的地板、地毯、盆栽及沙發形成層次感
牆面的兩側區分了不同空間區域,增強了立體感

越遠的地方,看到的尺寸越小,這就是透視法,也與日常經驗一致。房間內部的長方形元素(沙發扶手、牆、門、窗格)也都朝向同一點,讓空間感更具體。若再加入細部光影,例如桌邊小陰影、窗格陰影投射,空間感會更豐富。

問題就是它其實不是一幅平面畫作,而是中央凸起來的立體摺紙作品,也就是中央的白色牆面、掛圖離觀察者是最近的,看起來最近的地面、吊燈反而離觀察者最遠,也就是反向透視的錯視覺,讓空間看似向內延伸,但實際上是向外凸出。


2026年1月9日

生活科學-氣壓-熱水瓶

早期的熱水瓶常用氣壓給水的設計,主要是利用空氣壓力差來將熱水從瓶內向出水口推出。使用的方式就是手動按壓瓶蓋頂部的圓形按鈕(以前的按鈕很大),當氣壓泵浦被壓縮時產生壓力,並將氣體壓入熱水瓶內(水面以上)的空間。

氣體進入瓶內對液面產生壓力,然而內部氣壓並無法壓縮液體,於是只能將液體壓向導管(在瓶底,才能將瓶中大部分的水推出,連接出水口),最後液體才由出水口出來。少了些許液體後,瓶內水面下降,氣體佔有的空間隨之增加,使氣壓減少,水流隨即停止。

出水口附近還有重要的逆止閥,除了控制液體的流出與停止,也防止液體與氣體回流。另外,除了加強瓶蓋的氣密性,提升氣壓工作效率外,還有就是不能讓氣壓過大,進而導致泵浦、瓶體破裂的氣壓安全閥。

雖然手動按壓方式具有結構簡單、使用安全、不需電源、低故障率的優點,但像是受限於壓力而使得出水速度慢、無法精準控制出水量、氣壓泵浦老化、漏氣等缺點也促使電動泵浦的問世。

 
電動供應飲料的le Petit Julien(尿尿小童)和Merlion(魚尾獅)
但不能使用在碳酸飲料上咦?產品的賣點不就是要喝啤酒嗎?

使用者只需輕觸按鍵即可利用控制板啟動微型電動泵浦,便能自動送氣產生穩定的氣壓將水推出,出水後,控制板再關閉氣泵,使內部氣壓釋放或穩定。但省時省力之外伴隨而來的缺點則是需要電源,遇停電無法使用、有電路故障的風險。