Принцип работы герконового датчика — схема подключения герконового датчика, принцип его работы

Герконовый датчик – это прибор, созданный для улучшения технических свойств и срока службы контактов электроаппаратуры. Подключить его можно как своими руками, так и с помощью профессиональных технических служб. Подключение своими руками, в отсутствие соответствующей компетенции, может занять достаточно много времени или вовсе привести к неудачной попытке установки геркона. С помощью сервиса Юду вы в кратчайший срок можете найти и заказать услугу профессиональных служб по подключению герконового реле: достаточно оставить заявку на сайте или выбрать наиболее подходящее предложение из каталога исполнителей.

Что такое магнитный геркон

Магнитный геркон является основным компонентом системы контактного реле в различных электромагнитных схемах. Герконовый датчик содержит два контакта из ферромагнитного сплава, заключенных в стеклянную колбу. Если к контактам поднести магнитный элемент – они замыкаются, образуя непрерывную электромагнитную сеть.

Геркон часто применяется:

• Для установки датчиков, показывающих открывание дверей в системах охраны, для защиты объекта от нежелательного проникновения
• Для установки на окна, в качестве датчика, сообщающего об открытии конструкции
• Для установки на ворота и иную входную группу для защиты от нежелательного проникновения

Разновидности герконовых датчиков

Герконовые датчики по функциональности делятся на:

• Замыкающие
• Переключающие
• Размыкающие

По технологическим особенностям герконы делятся на два типа:

• Сухие
• Ртутные: внутри стеклянной конструкции находится капля ртути для уменьшения сопротивления и для недопущения нарушения контактов

Конструктивные особенности герконовых датчиков

По конструкции герконы делятся на:

• Разомкнутые
• Замкнутые
• Переключающие
• Разомкнутые ртутные

Наиболее распространенным видом герконовых датчиков является разомкнутый геркон. Каждый контакт в стеклянной емкости представляет собой плоскую проволоку. Поверхности контактов покрыты золотом, палладием, радием или серебром, что способствует уменьшению сопротивления и позволяет защитить контакты от коррозии. Пространство стеклянной колбы заполнено водородом, аргоном или азотом, либо просто представляет собой вакуумное пространство, что также способствует повышению антикоррозийных свойств.

Принцип работы герконового датчика

Принцип работы герконового датчика заключен во взаимодействии двух элементов: исполнительной и задающей. Задающая часть схемы работы геркона – это магнит, а исполнительная – сам геркон. Для замыкания контактной цепи геркона необходимо вокруг него создать магнитное поле. Как только магнитное поле исчезает, контакты герконового датчика перестают взаимодействовать.

Размыкающий геркон работает по несколько иной схеме: его магнитные элементы расположены таким образом, что при намагничивании контакты отталкиваются, осуществляя размыкание электрической цепи.

Схема работы переключающего геркона также имеет свои особенности: один из контактов системы сделан из немагнитного металла, а другие – из ферромагнитного. Таким образом,  при магнитном воздействии на геркон, происходит замыкание ферромагнитных контактов, а немагнитные контакты размыкаются.

Схема работы герконового датчика

Для обеспечения замыкания электромагнитной сети герконового датчика и осуществления его работы магнитная часть системы крепится на открываемой конструкции (окно, дверь или ворота), а сам геркон на дверной или оконной коробке. Если дверь закрыта, магнитное поле действует на контактную сеть геркона, замыкая электромагнитную цепь. Датчик охранной системы показывает, что входная группа закрыта. Стоит открыть дверь – магнит перестает действовать, размыкает цепь, заставляя тем самым срабатывать сигнал тревоги.

В документации на датчик есть вся необходимая информация для установки его своими руками.

В зависимости от конструкций, на которые устанавливается геркон, датчики делятся на несколько видов:

• Датчики скрытого монтажа для стальных конструкций
• Датчики скрытого монтажа для магнитопассивных конструкций
• Датчики наружного монтажа для стальных конструкций
• Датчики наружного монтажа для магнитопассивных конструкций

Тип устанавливаемого геркона определяется в соответствии с массивностью конструкции и материалом, из которого она изготовлена.

Рекомендации для защиты геркона от несанкционированного проникновения

Если вы осуществляете подключение герконового датчика своими руками, то при установке стоит обратить внимание на следующие моменты:

• Устанавливайте герконовые и магнитные датчики таким образом, чтобы они были направлены друг к другу и установлены на коротком расстоянии. Тогда поднесение постороннего магнита вызовет размыкание электромагнитной цепи, и сработает сигнал тревоги
• Установите очень тонкую металлическую пластину между герконовым датчиком и магнитом. Она послужит защитным магнитным экраном

Как заказать услугу профессиональных технических служб по подключению герконового датчика

Осуществить подключение геркона своими руками, обладая навыками и знаниями в этой области, не составит труда. Если же компетенции для подключения датчика своими руками не хватает, то лучше обратиться к услугам профессиональных служб, которые осуществят подключение недорого и достаточно быстро. Чтобы заказать такие услуги с помощью сервиса Юду, необходимо:

• Заполнить заявку на сайте или позвонить по указанным контактным телефонам
• Установить желаемую цену на услугу
• Выбрать наиболее подходящее вам предложение
• Ознакомиться с достоверными отзывами о работе исполнителей
• Связаться с выбранной службой и договориться о выезде

что это такое, назначение и область применения, разновидности

На чтение 7 мин Просмотров 377 Опубликовано 06.09.2019 Обновлено 22.10.2019

Для быстроты реакции охранной, противопожарной системы, установок экстренного оповещения и контроля применяется герконовый датчик. Элемент выявляет состояние объекта, появление дыма, пыли, предотвращает несанкционированный доступ.

Что такое герконовый датчик

Герконы

Датчик геркон представляет собой прибор электромеханического типа. Он может размыкать и замыкать контакты при воздействии магнитного поля, создаваемого электрическим либо постоянным магнитом.

Расшифровка термина – герметичный контакт, что определяется его конструкцией. Прибор состоит из пары ферромагнитных пластинок, запаянных в капсулу из стекла. Резервуар заполняется инертным газом, азотом, иссушенным воздухом, имеет два выхода. Подобная колба предотвращает воздействие внешних факторов и повышает надежность прибора.

Для повышения коммутируемого напряжения оболочку вакуумируют.

Конструкция и внешний вид

Конструкция геркона

Внешний вид герконового выключателя – герметичная колба из стекла с магнитными контактами-сердечниками. Между ними имеется зазор. Элементы фиксируются сваркой с торцов оболочки и подключаются в сеть внешними частями. Сам датчик выглядит как поплавок и состоит из трех частей:

• стеклянная колба;
• контакт переключения;
• неподвижный контакт.

Благодаря прямоугольным контактам из ферромагнитной проволоки прибор может замыкать сеть. Тип покрытия контактных элементов зависит от мощности и габаритов изделия. Производители используют золото, родий, серебро или пермаллоевую проволоку.

Датчики с инертным газом или вакуумные модификации не подвергаются коррозии.

Классификация герконов

Принцип работы нормально-разомкнутого геркона

Герконовые переключатели подразделяются на виды по нескольким критериям.

Нормальное состояние контактов

Контакты бывают:

• замкнутые – размыкание цепи происходит посредством магнитного поля;
• переключаемые/бистабильные — один контакт замыкается при воздействии поля, другой – если его нет;
• разомкнутые – геркон срабатывает в момент образования магнитного поля.

Принцип действия нормально-замкнутого геркона

Модели с переключаемыми контактами имеют 3 вывода.

Конструкция

Срабатывание переключающего геркона

Существуют такие датчики:

• гильзовые – стеклянная оболочка заполняется инертным газом либо воздухом;
• ртутные – для улучшения коммутации, снижения сопротивления и устранения вибраций контакты покрываются ртутью.

Гильзовые герконы имеют сухие контакты.

Технические параметры

В зависимости от технических характеристик бывают:

• Геркотрон – герконовое реле с изоляцией высоковольтного типа. Работает в сети под напряжением 10-100 кВ.
• Газакон – модификация, которая запоминает положение контактов после выключения магнитного поля.
• Герксикон – реле, с помощью которого активируется сигнализация и оборудование мощностью до 3 кВт. Отличается повышенным током коммутации и дугогасительными контактами.

Устройства могут заменить электромеханическое реле.

Принцип работы

Упрощеное изображение конструкции герконового реле

Принцип работы герконового датчика основывается на размыкании или замыкании сети, где он стоит, под воздействием электромагнитного поля. Напряжение магнитного потока определяет положение контактов. Поле генерируется постоянным или электрическим магнитом.

Внутренние контакты прибора намагничиваются в момент попадания под действие силовой линии. Притягивание элементов осуществляется под действием, преодолевающим силу упругости. Так происходит замыкание цепи. При подключении линии к источнику питания ток протекает через устройство.

Это состояние длится до момента прекращения воздействия силовой линии. Контакты размыкаются без магнитного поля. Для повторного замыкания понадобится вновь генерировать поле.

Геркон – это малогабаритный переключатель, работающий от силового воздействия магнитного потока.

Параметры прибора

Технические характеристики основных типов герконовых выключателей

Тип оборудования, к которому относится магнитный герконовый датчик – релейный. Перед его покупкой стоит учитывать следующие характеристики:

• Время срабатывания. Зависит от времени реакции на появление магнитного поля и не превышает 2 мкс.
• Сила магнитного поля. Чувствительность зависит от ферромагнетика и габаритов.
• Мощность коммутации. Предел передаваемой через геркон энергии с учетом материала и сечения контактов.
• Предельное напряжение. Определяет амплитуду сигнала выдержки аппарата.
• Сопротивление замкнутых контактов. При меньшей величине теряется меньше сигнальной мощности.
• Допустимый температурный режим эксплуатации. Зависит от производителя, но чаще всего элемент работает при температуре от -60 до +120 градусов.
• Частота. Срабатывание происходит на частоте до 1 мГц.
• Количество циклов коммутации. Определяет число срабатываний.
• Емкость контактов. Зависит от дистанции между площадками в разомкнутом положении.
• Физические габариты. Горизонтальный баллон может иметь от 4 мм в длину.

Емкость контактов – паразитный критерий.

Преимущества и недостатки

Малогабаритный геркон рассчитан на ток аналогичный стандартному реле

К положительным факторам применения герконов относятся:

• отсутствие дребезжания у модификаций с ртутными выводами;
• надежность – датчик не сломается при падении и превышает показатели стандартного реле в 100 раз;
• отсутствие рисков обгорания контактов, расположенных в вакууме или инертном газе;
• малогабаритный датчик рассчитан на ток, аналогичный стандартному реле;
• наличие гальванической развязки – устройства подключаются к сети последовательно;
• коммутация слабых сигналов;
• большое количество включений без трения;
• эксплуатация без привязки к источнику электричества.

Низкая стоимость приборов обусловлена отсутствие драгоценных и тугоплавких металлов в контактах.

К минусам эксплуатации герконов относятся:

• большой вес в сравнении с реле с открытыми контактами;
• необходимость генерации магнитного поля;
• не всегда выдерживают удары и вибрации;
• необходимость защиты от внешнего магнитного поля;
• сложность вывода контактов из замкнутого состояния;
• ограниченная скорость срабатывания.

При воздействии большого тока происходит самопроизвольное размыкание контактов.

Подключение герконового датчика

Схема управления освещением в прихожей

В комплекте с поплавковым датчиком поставляется документация, регламентирующая процесс подключения. Пошагово работают так:

1. Узел для создания магнитного поля устанавливается на подвижную часть.
2. Геркон фиксируется на неподвижной части конструкции.
3. Замыкание цепи. Подвижная часть должна примыкать плотно для воздействия магнитным полем катушки на контакты.
4. Получение информации об исправности установки.
5. Уведомление о нарушении целостности. Катушка прекращает воздействовать на геркон.

Устанавливать датчики можно скрытым или наружным способом на конструкциях из стали или магнитопассивного типа.

Практическое использование в быту

Герконы используются для защиты клавишных синтезаторов и промышленных установок от взрывов, увеличения сроков работы оборудования. Детали управляют механизмами, а датчик уровня поплавковый нужен для замера жидкости в резервуаре.

Герконы ставятся в телевизионную аппаратуру, отображают открытие или закрытие створок. Приборы совместимы с компьютерными или охранными системами – оповещают, закрыта ли дверь, окно.

В электронных счетчиках тока имеются герконовые датчики.

Использование в охранных системах

Простая домашняя сигнализация

Особенность геркона, внедряемого в охранный комплекс – адаптированность к материалу основания. Такой прием исключает влияние магнитного поля конструкции на магнитное поле, нужное для срабатывания устройства.

Датчик работает по принципу магнитной защелки. Выключатель устанавливается на дверной короб, раму, а затем к нему подключается кабель. Открытый способ монтажа обеспечивает просматриваемость устройства, но повышает магнитное поле. Для скрытой установки подходят только чувствительные модификации, реагирующие на магнит. В противном случае существуют риски взлома.

Усиление защиты от несанкционированного проникновения

В стандартном исполнении геркон находится на раме, а магнит – на дверной или оконной створке. Закрытое положение конструкции обеспечивает максимальное приближение магнита к датчику. В момент открытия он удаляется, поэтому злоумышленники легко найдут места установки.

Для повышения защиты прибора используются:

• Скрытый прибор. Замыкает сигнализационную цепь в момент открытия створки. Минус технологии – открытие створки при помощи дополнительного магнита.
• Электрический магнит. Особенность электромагнитного замка с герконом – сложность подделки за счет случайной повторяемости сигналов. Защита также срабатывает при задержке импульса.

Для электромагнита нужно напряжение определенной длительности.

Нюансы применения герконов

Применение геркона с магнитом

Перед использованием или установкой герконового датчика нужно учитывать:

• Прибор не совместим с источниками ультразвука, т.к. изменяет электрические параметры.
• Магнитное поле влияет на особенности выключателя.
• При ударе инертный газ разбалтывается, баллон может лопнуть.
• Переключатель не коммутирует большой ток по причине малой мощности сердечника.

Герконы не подходят для подключения мощной техники.

Миниатюрный герконовый датчик отличается быстродействием и рассчитан на 4-5 млрд срабатываний. Прибор совместим с нагрузкой низковольтной сети и функционирует без привязки к источнику электроэнергии.

ГЕРКОНОВЫЙ ДАТЧИК И ЕГО УСТРОЙСТВО

Принцип работы герконового датчика основан на изменении положения (замыкания-размыкания) контактных пластин при воздействии на них магнитного поля.

Таким образом, в состав этого датчика входят два компонента (рис.1):

1. геркон;
2. магнит,

помещенные каждый в отдельный корпус (на рисунке условно не показаны – для наглядности).

Геркон – это одна или несколько контактных групп, помещенных в герметичную колбу. Такое решение дает сразу несколько преимуществ:

• защита от неблагоприятных внешних условий, что препятствует окислению и загрязнению рабочих поверхностей;
• отсутствие механического привода;
• отсутствие искрообразования при переключении.

Управление герконом, как уже говорилось, происходит магнитным полем (приближением или удалением второго компонента датчика – магнита).

Таким образом, очевидно, что герконовый датчик способен работать в условиях любых сред. За счет отсутствия открытого искрообразования его можно использовать во взрывоопасных зонах.

К недостаткам можно отнести то, что, в большинстве своем герконы не рассчитаны на коммутацию больших токов и напряжений. Но при применении в системах автоматики и управления это не критично. При необходимости можно использовать промежуточные реле и коммутаторы.

Еще одним минусом является небольшой рабочий зазор – расстояние между герконом и магнитов, вызывающее срабатывание датчика (как правило, не более 1-3 см.). Это определяет область применения такого устройства как датчика положения (основные решения рассмотрим ниже).

Еще следует иметь ввиду, что магнитоуправляемые контакты обладают гистерезисом, то есть их возврат в исходное положение, например, размыкание, происходит при удалении магнита на бо́льшее расстояние, чем это требуется для замыкания (рис.2).

Таким образом, основными характеристиками герконового датчика являются:

• величины коммутируемых токов и напряжений;
• расстояния включения и выключения (два значения!).

Для уменьшения сопротивления контактов могут использоваться различные технологии, но в контексте данной статьи это не принципиально.

ВИДЫ И ПРИМЕНЕНИЕ ГЕРКОНОВЫХ ДАТЧИКОВ

Рассматриваемые устройства широко применяются в системах охранной сигнализации для контроля открытия окон, дверей, люков.

Перечисленные выше особенности определяют правила их установки. При монтаже на металлических конструкциях следует учитывать ослабление воздействия магнита, входящего в комплект поставки. Для предотвращения таких моментов используют специальные исполнения датчиков.

С деревянными и пластиковыми дверями таких проблем не возникает, поэтому на первый план выходят вопросы миниатюризации и дизайна.

Существуют исполнения, имеющие габаритные размеры 13х7 мм (для магнита и геркона по отдельности). Как правило, чем меньше габариты, тем «слабее» датчик.

В приведенном примере рабочий зазор будет составлять порядка 15 мм. Но это по максимуму. Следует делать запас на внешние условия и то, что со временем поле магнита может ослабнуть.

Таким образом, при применение миниатюрных исполнений установку следует производить аккуратно и точно. Кроме того, качество дверей должно быть таким, чтобы исключить возможные люфты и перекосы в процессе эксплуатации.

Поскольку герконовые датчики открытия, а правильней – открывания, дверей применяются практически в любой системе сигнализации, исполнения их предусматривают множество вариантов установки, в том числе и скрытой.

Кстати, в системах сигнализации для них применяется другое название – магнитоконтактные извещатели.

Еще одна область применения магнитоуправляемых устройств – датчики уровня воды и других жидкостей. Конструкция их должна быть поплавковой. В поплавке устанавливается магнит, а на отметке требуемого уровня – геркон.

Очевидно, что возможна организация многоуровневого контроля жидкости, причем герконов может быть сколько угодно. Единственным ограничение является минимальное расстояние между ними.

Определяется это двумя моментами:

• геометрическими размерами корпуса;
• предотвращением одновременного срабатывания двух и более герконов.

Следует отметить удобство использования описываемых возможностей для определения положения автоматически открываемых (закрываемых) конструкций: ворот, шлюзов, шлагбаумов и пр. На таком принципе действуют некоторые концевые выключатели.

Подключение герконового датчика доступно даже начинающему: два вывода включаются в электрическую цепь устройства контроля и управления. Единственно что следует учесть – по какому событию будет формироваться управляющая команда: замыканию или размыканию контактов.

Простота, надежность и неприхотливость в обслуживании определяют широкое распространение магнитоконтактных датчиков, причем, здесь перечислены лишь наиболее популярные области применения. На практике их значительно больше.

  *  *  *

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Как работает датчик открытия двери: что такое геркон и принцип его работы

Обеспечить защиту коттеджа, квартиры или офиса помогают «умные» системы сигнализации. На двери устанавливают интеллектуальные датчики, которые в случае несанкционированного проникновения передают предупреждающий сигнал на пульт управления охранной сигнализацией, что позволяет предотвратить кражу имущества. Чтобы выбрать надежный элемент защиты собственности, стоит разобраться, как работает геркон – датчик открытия двери. Полную безопасность жилого или офисного помещения обеспечивает установка таких датчиков не только на вход, но и на другие конструкции – балконы, окна, запасные входы.

Что такое герконовый датчик?

Магнитоуправляемый датчик – это часть охранной системы, которая применяется для выявления открытого положения дверей и других контролируемых объектов. Основу конструкции устройства составляет герметичный контакт – сокращенно «геркон». По этому сокращению изделия и получили такое название.

Геркон – это магнитный механизм, состоящий из двух контактов-ферромагнетиков, помещенных в герметичную емкость из стекла. Контакты находятся в вакууме или инертном газе, что обеспечивает долговечность устройства. Срок службы условно считается неограниченным, поскольку вывести охранные элементы из строя может только механическое повреждение (разбитие) или воздействие электрического тока большой силы.

В зависимости от рабочих характеристик герконы бывают:

Магнитоуправляемые чувствительные датчики относятся к системе «умного дома» и служат дополнительным элементом охранной сигнализации. Все изделия имеют аналогичную конструкцию и различаются формой, размерами и деталями исполнения. Для повышения надежности коммутации рабочие контакты электронных устройств обрабатывают тонким слоем благородных металлов.

По характеристикам включения, выключения, оповещения, принципу работы герконовые датчики классифицируют на:

Бистабильные модели оснащены встроенным магнитом, который после отключения внешнего воздействия удерживает контакты в переключенном положении. Все остальные приборы различаются лишь способом подключения (проводной или беспроводной), способностью коммутировать звуковой сигнал.

Также герконы бывают сухие и ртутные. Сухие переключающиеся контакты характеризуются «дребезгом» – микровибрациями при замыкании и размыкании. В ртутных образцах внутрь стеклянного герметичного сосуда помещают каплю ртути, которая смазывает контакты и устраняет звук, когда ферромагнитные элементы замыкаются или размыкаются.

Как это работает?

Датчики на дверь позволяют контролировать зоны входа и выхода. Герконы включают в систему охранной сигнализации. В случае несанкционированного проникновения прибор передает моментальный сигнал на охранный пульт, который оповещает владельца о попытке взлома по e-mail, SMS или посредством включения сирены.

Рассмотрим, как работает датчик открытия двери:

Принцип работы геркона основан на явлении притяжения ферромагнитных материалов друг к другу в результате воздействия внешнего МП (приближение или отдаление). Источником поля выступает магнит постоянного действия или электрический (в зависимости от конструкции датчика).

В обычном состоянии контакты сомкнуты – под воздействием поля они притягиваются. Как только внешнее воздействие ослабевает или прекращается из-за открытия двери, контакты размыкаются и разъединяют электрическую цепь, вызывая срабатывание сигнализации.

Основные технические характеристики

Магнитный охранный элемент относится к релейному типу оборудования. Технические параметры устройств различаются. При выборе прибора нужно узнать, как работает герконовый датчик, и обратить внимание на следующие характеристики:

Геркон срабатывает в течение 2 мс на частоте 1 Гц, чувствительность зависит от габаритов и свойств ферромагнетика. Температура эксплуатации варьируется в диапазоне от –60 до +120°C. Поскольку контакты датчика находятся в вакуумном пространстве или среде инертного газа, риск обгорания сведен к минимуму.

Особенности установки приборов

Чтобы правильно организовать охрану на контролируемом объекте с использованием датчиков, монтаж выполняют, учитывая принцип работы герконового реле и его конструктивные особенности. Основные правила монтажа:

Герконовые датчики также используют для блокировки окон, лоджий, люков, офисных дверей, запасных входов в частных домовладениях, загородных постройках, коммерческих помещениях. Устройство можно применять как выключатель света в комнате.

Какую модель выбрать?

Перед покупкой прибора стоит выяснить, что такое геркон и как он работает. Затем нужно внимательно изучить технические характеристики устройства.

Стоит выбирать датчики компактных габаритов, обращать внимание на емкость батареи и длительность работы прибора в автономном режиме. Для повышения эффективности охраны можно подобрать модель с громкой сиреной и/или микрофоном. Необходимо выяснить, предусмотрена ли возможность настройки разных способов оповещения.

Самые популярные герконы:

В зависимости от конструктивных особенностей стоимость герконов сильно варьируется. Чем выше цена устройства, тем шире его функциональные возможности, параметры настройки оповещения, совместимость с охранными системами и мобильными приложениями. Хороший датчик отличается высоким качеством сборки, стабильной и непрерывной работой, минимальным уровнем ложных срабатываний.

виды, принцип работы, как работает, устройство, схема

Для уменьшения влияния негативных факторов, влияющих на контакты и несущих разрушающее воздействие, разработаны герконовые датчики — коммутирующие устройства. Контактная группа в них помещается в герметичную колбу.

Эти контакты переводят магнитопровод, могут менять своё положение. Конструкция геркона распространена, несмотря на свою хрупкость.

Описание и назначение

Герконом является устройство электромеханического типа, которое размыкает или замыкает электрические контакты. Это происходит за счёт магнитно-контактного поля, которое генерирует электромагнит. Это может делать и постоянный магнит.

Геркон переводится как герметичный контакт. Это обуславливается его конструкцией. Его составляющие — ферромагнитными пластинами, которые запаяны в капсулу из стекла. Она заполняется инертным газом, вместе с двумя контактами выхода.

Благодаря оболочке воздействие внешних факторов сводится к минимуму, при этом устройство может функционировать в нормальном режиме.

В колбе может содержаться иссушенный воздух, азот и любой другой инертный газ. Кроме этого, его могут откачать, чтобы создать вакуум. Это делают, чтобы повысить уровень коммутируемого напряжения.

Датчики из геркона применяются в разных системах и устройствах:

• Бытовые счетчики.
• Клавиатуры в оборудовании промышленного назначения и синтезаторах. Возникновение искры с них исключено. Именно поэтому их широко используют при производстве взрывоопасных вещей (где есть пыльные испарения или горючие).
• Оборудование для медицинских учреждений.
• Системы, которые охраняют и контролируют положение, работающее по автоматическому принципу.
• Телекоммуникационные системы.

Для систем безопасности актуальны устройства, изготавливаемые из магнита и геркона. Они дают сигнал о закрытии и открытии дверей.

Стоит отметить, что распространены герконовые реле, которые состоят из проволочной обмотки и контактного датчика. У такой системы отмечают значимые преимущества: устойчивость к влаге, простое использование, нет деталей, которые двигаются.

С помощью герконов защищаются электроустановки от перегрузок.

Схема

Устройство и принцип работы

Принцип работы геркона похож на выключатель. Его составляющие — пара сердечников, проводящих ток и зазор. Их герметично запаивают в стеклянной колбе, у которой инертная среда. Благодаря этому исключается процесс окисления.

Управляющая обмотка находится вокруг колбы и питается постоянным током, за счет которого работает. Магнитное поле генерируется с помощью обмотки после подачи питания. После отключения от питания катушки магнитный поток прекращается. После этого размыкаются пружинами контакты. Так как трение отсутствует, они являются абсолютно надежными.

У герконового датчика есть своя особенность: в состоянии покоя на пружины реле не действуют никакие силы. Благодаря этому они замыкают контакт за несколько секунд.

Магниты постоянного характера также используются. Их принято относить к поляризованным.
Стандартные устройства работают по другому принципу функционирования. Система магнитов под воздействием электромагнита заряжает каждый сердечник потенциалом.

Это заставляет их размыкать цепь и отталкиваться друг от друга.

Герконы, которые переключаются, состоят из трёх контактов. Два из них сделаны из специального ферромагнитного сплава, один не магнитится. Когда наводится магнитное поле, разомкнутые контакты замыкаются, при этом пара немагнитного размыкается.

Как осуществляется управление

Управление герцогом осуществляется несколькими способами. Самый простой — управление магнитом в электрической схеме. Его перемещение осуществляется линейным способом. Это актуально для охранных сигнализаций, в которых магнит крепится на дверь, после чего геркон срабатывает (при закрытой двери).

Существует угловое перемещение магнита. Его используют редко, когда недоступны к применению остальные способы.

Перекрытие шторкой, как один из способов, уже не применяется. Его использовали для вычислительных устройств и их клавиатур до девяностых годов.

Плюсы и минусы

У герконовых датчиков есть свои преимущества и недостатки. К плюсам относят:

• В контактах отсутствует дребезг. Это актуально для тех, выводы которых смочены ртутью.
• По сравнению с классическим реле датчики отличаются высоким быстродействием.
• Датчик считается долговечным и не поддаётся физическим ударам (например, при неосторожном обращении или падении).
• Такой вид датчика не создаёт шум.
• Контакты слабо сгорают, так как располагаются в вакууме или инертном газе. Это относится и к тем случаям, когда замыкание с размыванием происходит с возникновением искры.
• Доступная для всех цена, так как при производстве не используют тугоплавкие или драгоценные металлы.
• Небольшой размер по сравнению с классическими реле.

Минусы:

• По сравнению с открытыми контактами они тяжеловаты.
• Скорость срабатывания ограничена.
• Нужно создавать магнитное поле.
• Бывают случаи, когда контакты остаются в замкнутом состоянии и вывести их из него нельзя.
• Внешние магнитные поля влияют на них.

Разновидности

Устройство работает по принципу размыкания, либо замыкания линии, передающей электричество. Напряженность магнитного потока задает замкнутое или разомкнутое положение. Примечательно, что не важно, откуда возникает магнитное поле. Оно может появляться как от электромагнита, так и постоянного магнита.

Намагничивание в устройстве начинает происходить тогда, когда под действие попадают силовые линии. После этого, сила упругости преодолевается и притягивает контакты друг к другу. В итоге цепь замыкается.

В таком состоянии датчик будет находиться до тех пор, пока будет оставаться магнитное поле. После прекращения воздействия силовых линий контакты размыкаются. Чтобы произошло следующее замыкание, необходимо, чтобы создалось поле вокруг устройства снова.

Исходя из этого, специалисты считают геркон переключателем.

Замыкающие

Замыкающие по своему принципу работы постоянно находятся в разомкнутом состоянии. Для них это нормальное статичное положение, а контакты между собой не соединятся.

Переключающие

У такого типа в составляющей конструкции есть три вывода. При нормальном состоянии, когда отсутствует влияние электромагнитного поля, оба контакта замкнуты (один с другим). После появления поля, в одном контакте происходит замыкание, а тот, который замкнут нормально — размыкается.

Размыкающие

Размыкающие отличаются тем, что когда магнитное поле отсутствует, контакты соединяются между собой. Такой тип относят к нормально разомкнутым.

Типы по технологическим особенностям

Так как конструкций различных герконовых реле много, выделяют ряд характеристик. Благодаря ним можно отличать конкретный вид от остальных. К основным характеристикам относят:

• Время отпускания — этот тот период времени от момента, когда ток в катушке пропадает, до перехода контактов в своё обычное положение. Промежуток времени — 0,2-1 мкс.
• Уровень вибрации. Этот заданный уровень нельзя превышать, так как стеклянные колбы трескаются. Измерение величины вибрации происходит количеством колебания в секунду.
• Время реакции. Промежуток времени, начинающийся с подачей тока, и завершаемый в момент размыкания или замыкания. Составляет примерно 0,5-2 мкс.
• Допустимое показание. Мощность герконового датчика определяется из совокупности сечения контактов и материала. Измерение происходит в кВт и Вт.
• Емкость контактов. Она может измеряться только тогда, когда контакты разомкнуты.

Сухие

Сухой выглядит как герметичный баллон, состоящий из стекла. Внутри него находятся контакты. К контактам относятся сердечники из магнита, они привариваются снаружи колбы, с торца. При этом ртуть в этом случае не добавляется.

Ртутные

При ртутном контакте в стеклянный корпус добавляются ртутные капли, благодаря которым смачивается деталь. При срабатывании геркона качество контакта улучшается. Благодаря такой системе можно избежать дребезга и вибрации в контактах. Это увеличит время срабатывания.

Рекомендации по защите

Если подключается герконовый датчик своими руками, то нужно учесть следующие моменты:

• Необходимо установить самую тонкую металлическую пластину. Её ставят между магнитом и герконовым датчиком для защиты.
• Магнитные и герконовые датчики нужно устанавливать так, чтобы они были направлены друг к другу. Расстояние при этом должно быть коротким.

Примеры практического применения в быту

Геркон позволяет управлять освещением в коридоре. Например, используя геркон, свет может включаться автоматически, при открытии входной двери. Спустя несколько минут он будет выключаться. При этом, когда уровень освещения нормальный – в течение дня, свет включаться в коридоре не будет.
Используется он и в домашней, охранной сигнализации как извещатель.

Герконовый датчик, принцип работы. — Заметки строителя

Применение геркона.

Датчики геркона используются в качестве датчиков сигнализирующие открывание дверей и окон, для защиты от проникновения на объект посторонних, в системах охраны.

Эти магнитные датчики ставятся на двери, ворота, окна и другие конструкции и предметы, которые необходимо обезопасить от нежелательного открытия, передвижения или разрушения.

Геркон бывают стеклянные заваренные в стекло, в них помещается 2 пермаллоевых контакта, внутри стеклянной колбы находится азот высокого давления, что в будущем исключает окисление внутри колбы важных компонентных элементов. Контакты покрыты металлом специальным, называется молибден или титаном, вольфрамом, золотом что способствует долговечной работе геркона (стандартный ресурс геркона более миллиона срабатываний).

Рисунок 1. Геркон Стекляный

Принцип работы датчика.

Он сделан из двух частей: исполнительной и задающей. Задающая часть состоит из магнита, а исполнительная из элемента геркона. Чаще всего они находятся в одинаковых корпусах. Магнитная часть крепится на подвижной конструкции, например, окно или дверь, а сам геркон на дверном косяке.

При закрытой двери элементы находятся рядом друг с другом, в таком положение магнит действует на контакты геркона, вследствие чего контакты находятся в замкнутым состояние, в таком состояние показывает, что дверь или окно закрыто. Как только мы открываем дверь, то магнит отходит от геркона и геркон размыкает цепь и срабатывает сигнал тревоги. В документации на датчик есть инструкция где конкретно описано какое должно быть расстояния между магнитом и герконом но чаще всего он устанавливается на расстояние от одного до четырех миллиметров.

Рисунок 2. Схема геркона

Бывают датчики для разных условий:

• Скрытый монтаж для стальных конструкций
• Скрытый монтаж для магнитопассивных конструкциях.
• Наружный монтаж для стальных конструкций
• Наружный монтаж для магнитопассивных конструкциях.

Отличие вполне оправданы, так как массивная железная дверь требует более мощного магнита, вследствие чего дверь металлическая забирает часть магнитного поля. К то муже при установке металлической двери, зазоры гораздо больше чем при установке деревянной.

Рисунок 3. Датчики для металлических дверей.

Для монтажа в деревянную дверь или ПВХ или окно не требуются больших датчиков для таких конструкции. Монтаж датчика в такие двери очень прост, можно прикрутить само резом, а некоторые просто приклеиваются.

Рисунок 4. Датчики для деревянных дверей.

Скрытый геркон очень удобен тем что хорошо вписывается в интерьер. Датчик вставляется в просверленное отверстие и надежно удерживается фиксирующими защёлками. Датчик скрытого монтажа чаще всего цилиндрический.

Безопасность датчика.

Для защиты от несанкционированного проникновения в попытке обмануть геркон с помощью другого магнита, при установке геркона следует воспользоваться защитными мерами, основные два способа.

1. Первое необходимо разместить так датчика чтобы магниты были направленны встречно, а датчики были установлены на маленьком расстоянии друг от друга. Тогда при поднесение стороннего магнита вызовет размыкание геркона, и сразу включится тревога.
2. Второй способ – установить металлическую пластину толщиной от 0,5 мм между датчиком геркон и возможным местом приложения магнита, тогда металлическая пластина послужит магнитным экраном. Металлическая пластина должна быть 60 на 20 мм для открытых герконов, и 20-30мм для скрытых. Металлическую пластину нужно расположить на расстояние не менее 15мм до датчика.

Герконовый датчик

Герконовые датчики получили широкое применение в системах охранных сигнализаций. Это недорогой, простой в установке и эффективный в эксплуатации охранный извещатель, реагирующий на открытие металлических дверей, ворот, люков и других движущихся конструкций.

Применение дверных герконов

Геркон для металлической двери

Дверные (накладные) извещатели магнитоконтактного типа реагируют на размыкание/замыкание подвижных элементов, защищающих непосредственный доступ в здание склада, гаража, дачи. Благодаря внутреннему расположению, незаметному для глаз размеру и безотказному принципу работы, магнитоконтактные герконы обеспечивают надёжную защиту удалённых объектов. С их помощью можно, легко и без значительных вложений, организовать систему охраны не только в частных домах и загородных пристройках, но и в коммерческих структурах – небольших магазинах, палатках, торговых точках. Врезные и накладные магнитные охранные извещатели устанавливаются не только на стальные двери и ворота коттеджей, но и на витринные рулонные жалюзи (шторы) бутиков, сейфы www.goodsafe.ru в офисах и квартирах.

Как работает магнитоконтактный извещатель – геркон?

Устройство и принцип работы накладных и врезных охранных контактных извещателей для металлических дверей ворот, основано на наличии постоянного электросигнала в цепи охранной сигнализации, проходящего через 2 реле прибора. Стандарт порога срабатывания варьируется от расстояния 30-50мм между рабочими элементами магнитодетекторов. Т.е. при открытии двери или окна на зазор, превышающий эти значения, контрольная панель сигнализации получает уведомление о разрыве контактов между магнитными реле.

Точечные извещатели выполняются в миниатюрных размерах и конструктивно состоят из 2-х блоков магнитных реле, запаянных в пластиковый корпус. В случае если в помещении планируется установка пожарно-охранной системы сигнализации, корпус исполняется во взрывозащищенном варианте, с классом защиты IP 54 и выше. Датчики открытия для металлических дверей покрываются двойной изоляцией, что предотвращает ложные срабатывания, в пластиковом корпусе прессуются соединительные провода и готовятся крепежные отверстия. Существуют переключающиеся и нормально разомкнутые типы герконов.

Что такое геркон и как он работает?

Если вы посетите современный завод и понаблюдаете за работой удивительной электроники в сборочном цехе, вы увидите множество датчиков на дисплее. У большинства этих датчиков есть отдельные провода для подачи положительного напряжения, заземления и сигнала. Подача энергии позволяет датчику выполнять свою работу, будь то наблюдение за присутствием ферромагнитных металлов поблизости или отправка светового луча как часть системы безопасности объекта.Скромным механическим переключателям, запускающим эти датчики, например герконовому переключателю, для выполнения своей работы требуется всего два провода. Эти переключатели активируются с помощью магнитных полей.

Что такое геркон?

Геркон родился в 1936 году. Он был детищем W.B. Ellwood из Bell Telephone Laboratories, и он получил патент в 1941 году. Выключатель выглядит как небольшая стеклянная капсула с электрическими выводами, торчащими из каждого конца.

Как работает геркон?

Переключающий механизм состоит из двух ферромагнитных ножей, разделенных расстоянием всего в несколько микрон.Когда магнит приближается к этим лезвиям, два лезвия тянутся друг к другу. При касании лезвия замыкают нормально разомкнутые (NO) контакты, позволяя течь электричеству. Некоторые герконы также содержат неферромагнитный контакт, который образует нормально замкнутый (NC) выход. Приближающийся магнит размыкает контакт и отрывается от переключающего контакта.

Контакты изготовлены из различных металлов, включая вольфрам и родий. В некоторых разновидностях даже используется ртуть, которую необходимо держать в правильной ориентации, чтобы правильно переключаться.Стеклянная оболочка, заполненная инертным газом, обычно азотом, герметизирует контакты при внутреннем давлении в одну атмосферу. Уплотнение изолирует контакты, что предотвращает коррозию и любые искры, которые могут возникнуть в результате движения контакта.

Рисунок 1: Геркон НЕТ

Применение герконового переключателя в реальном мире

Вы найдете датчики в предметах повседневного обихода, таких как автомобили и стиральные машины, но одно из наиболее заметных мест, где работают эти переключатели / датчики, — это охранная сигнализация.Фактически, сигнализация — почти идеальное приложение для этой технологии. В подвижном окне или двери находится магнит, а датчик находится на основании, передавая сигнал до тех пор, пока магнит не будет удален. При открытом окне или если кто-то перережет провод, сработает сигнализация.

Хотя системы охранной сигнализации отлично подходят для герконов, эти устройства могут быть еще меньше. Миниатюрный переключатель поместится внутри медицинских устройств, известных как PillCams. Как только пациент проглотит крошечный зонд, врач может активировать его с помощью магнита вне тела.Эта задержка сохраняет электроэнергию до тех пор, пока датчик не будет правильно размещен, а это означает, что бортовые батареи могут быть еще меньше, что является важной особенностью того, что предназначено для передвижения по пищеварительному тракту человека. Помимо своего небольшого размера, это приложение также демонстрирует, насколько они могут быть чувствительными, поскольку эти датчики могут улавливать магнитное поле через человеческую плоть.

Герконовые переключатели не требуют постоянного магнита для их включения; реле электромагнита может включить их. Поскольку Bell Labs изначально разрабатывала эти переключатели, неудивительно, что телефонная промышленность использовала герконовые реле для функций управления и памяти, пока все не стало цифровым в 1990-х годах.Этот тип реле больше не является основой нашей системы связи, но сегодня они все еще распространены во многих других приложениях.

Преимущества герконов

Рисунок 2: Геркон с НО (нижний) и НЗ (верхний) контактами

Датчик на эффекте Холла — это твердотельное устройство, которое может обнаруживать магнитные поля, и это одна из альтернатив герконовому переключателю. Эффекты Холла, безусловно, подходят для некоторых приложений, но герконовые переключатели имеют лучшую электрическую изоляцию по сравнению с их твердотельными аналогами, и они сталкиваются с меньшим электрическим сопротивлением из-за замкнутых контактов.Кроме того, герконовые переключатели могут работать с различными напряжениями, нагрузками и частотами, поскольку переключатель функционирует просто как подключенный или отключенный провод. В качестве альтернативы вам понадобится вспомогательная схема, чтобы датчики Холла могли выполнять свою работу.

Геркон

отличается невероятно высокой надежностью для механического переключателя и способен проработать миллиарды циклов до выхода из строя. Кроме того, благодаря своей герметичной конструкции они могут работать во взрывоопасных средах, где искра может иметь катастрофические последствия.Герконовые переключатели могут быть устаревшей технологией, но они далеко не устаревшие. Вы можете наносить пакеты, содержащие герконы, на печатные платы (PCB) с помощью автоматизированного оборудования для захвата и размещения.

Ваша следующая сборка может потребовать множества интегральных схем и компонентов, все из которых дебютировали в последние несколько лет, но не забывайте скромный геркон. Он выполняет свою базовую работу по переключению гениально просто. После более чем 80 лет использования и развития вы можете положиться на надежную и надежную конструкцию герконового переключателя для его стабильной работы.

Что такое геркон и какие магниты им управляют? | FIRST4MAGNETS® | БЛОГ

Герконовый переключатель — это электромагнитный переключатель, используемый для управления потоком электричества в цепи. Они сделаны из двух или более железных язычков, заключенных в небольшую стеклянную трубчатую оболочку, которая намагничивается и перемещается вместе или разделяется, когда магнитное поле перемещается к переключателю. Переключатель эффективно работает как ворота или мост в электрической цепи, поэтому, когда два язычка соприкасаются, электричество может течь по цепи, управляющей устройством.В отличие от механических переключателей, им не нужно что-то или кто-то физически включать или выключать их, они полностью управляются невидимыми магнитными полями!

Типы герконов

Есть два основных типа: «нормально открытый» и «нормально закрытый». В нормально разомкнутом переключателе два язычка, которые сделаны из черных металлов, таких как никель-железный сплав, расположены так, что они не соприкасаются. Когда магнит приближается к переключателю, он притягивает одну из язычков к другой, так что они соприкасаются и замыкают цепь.Удалите магнит, и язычки вернутся в исходное положение, разомкнув цепь.

Герконовый переключатель нормально разомкнутый

Нормально замкнутый переключатель работает противоположным образом: когда магнитное поле отсутствует, язычки находятся в полном контакте, электрическая цепь замкнута, и устройство находится в состоянии «включено». Когда магнит перемещается близко к переключателю, или переключатель ближе к магниту, язычки отталкиваются друг от друга и разделяются, разрывая цепь. Существует третья конфигурация, которая имеет три точки контакта, а не две.В этой конфигурации ток течет по общему проводу, который можно переключать между двумя контактами. Общий вывод будет находиться в контакте с одним контактом в своем нормальном положении до тех пор, пока не появится магнитное поле, перемещающее общий вывод в контакт с другим контактом. Когда магнитное поле снимается, общий провод возвращается в исходное положение.

Нормально открытый / нормально закрытый геркон (форма C)

Преимущества использования геркона

Использование язычковых датчиков с магнитным приводом дает множество преимуществ, в том числе:

• Отсутствие механического износа — поскольку на переключатель не действует физическое давление, отсутствует механический износ.
• Управляется немагнитным материалом. — датчики могут быть разработаны с такой чувствительностью, что они могут быть встроены глубоко в сборку вне поля зрения, но при этом приводиться в действие достаточно сильным, но незаметным магнитом.
• Нет напряжения. — поскольку они срабатывают под действием магнетизма, напряжение не требуется.
• Compact — герконовые переключатели невероятно компактны по сравнению с механическими переключателями
• Атмосферная коррозия — поскольку контакты геркона закрыты стеклянной трубкой, они защищены от атмосферной коррозии.

Какие типы магнитов используются с герконовыми переключателями?

Герконовый переключатель без магнита является избыточным, но он вводит магнитное поле в геркон, и он срабатывает. Размер и тип необходимого магнита полностью зависят от типа герконового переключателя и того, как герконовый переключатель встроен в сборку. Поскольку геркон можно спрятать или встроить в сборку и по-прежнему управлять магнитом, расстояние между магнитом и переключателем имеет большое значение.Чем шире расстояние между переключателем и магнитом, тем сильнее должен быть магнит для взаимодействия с переключателем. Любой постоянный магнит будет работать с герконом, но важно помнить, что разные материалы имеют разную прочность, а магниты разного размера создают магнитные поля разного размера. Неодимовые магниты — это самый мощный из имеющихся на рынке магнитов, поэтому эффективными могут быть даже крошечные магниты. Однако ферритовые магниты, хотя и намного слабее, популярны из-за того, что они создают глубокое магнитное поле.При выборе магнита для герконового переключателя необходимо учитывать несколько основных факторов; форма магнита, сила магнита, чувствительность переключателя, расстояние и угол между магнитом и переключателем. Понимание того, как магнит будет влиять на геркон, требует понимания того, как формируется магнитное поле магнита. Хотя вы не видите линий магнетизма, известно, что они текут с севера на юг по кратчайшему маршруту, никогда не пересекая друг друга, как видно на изображении стержневого магнита ниже.

Стержневой магнит

Каждый геркон имеет ряд «активных» областей, окружающих его, иногда называемых лепестками, размер которых зависит от чувствительности переключателя. Чувствительность геркона рассчитывается на основе магнитодвижущей силы, измеренной в ампер-витках (АТ), необходимой для втягивания или освобождения точек контакта. При изготовлении геркона его помещают в испытательную катушку с определенным количеством витков провода. Когда электрический ток проходит через спиральный провод, он создает магнитное поле.Измерение проводится, когда ток, проходящий через катушки, достаточен для приведения в действие переключателя, обеспечивая номинальное значение ампер-витков для каждого переключателя. Один ампер-виток (AT) представляет собой постоянный ток в один ампер, протекающий через одиночный контур проводящего провода. Термин «витки» относится к числу витков провода в проводящей катушке. Чтобы рассчитать магнитодвижущую силу в ампер-витках, создаваемую током, проходящим через катушку с проволокой, необходимо умножить постоянный ток в амперах на количество отдельных витков в катушке.

Например, ток в 5 ампер, пропущенный через катушку из 5 витков, создает магнитодвижущую силу 25AT. Выбор правильного магнита для переключателя может вызвать затруднения, поскольку плотность магнитного поля магнита измеряется в Гауссах или Теслах, а не в ампер-оборотах. Однако чаще герконы поставляются со спецификацией, в которой указывается сила поля в Гауссе, необходимая для их переключения. Если ваш переключатель указывает только ампер-витки, а не значение Гаусса, можно использовать преобразование 1 Гаусс = 1 ампер-виток, но это не точная наука и должна использоваться только в качестве руководства.Чем ниже номинал AT или Gauss, тем меньше напряженность магнитного поля, необходимая для срабатывания геркон. Следует понимать, что соотношение между силой магнита, измеренной в гауссах, и чувствительностью переключателя, измеренной в ампер-витках на основе расстояния, зависит от геометрии магнита и ориентации магнита по отношению к переключателю. Форма и размер магнита имеют наибольшее влияние на гауссовский рейтинг магнита. Кроме того, при изготовлении и испытании герконового переключателя его выводы часто оказываются длиннее, чем требуется для конечного применения.Хотя эти провода можно обрезать до нужной длины, это уменьшает количество железного (магнитного) материала в переключателе и чувствительность переключателя уменьшается, а это означает, что магнит должен приблизиться к переключателю, чтобы активировать его. Сначала мы маркируем все наши магниты показателем Гаусс (плотность потока), измеряемым от центра поверхности магнита с помощью гауссметра. Плотность потока экспоненциально уменьшается с увеличением расстояния, как показано в приведенном ниже примере плотности потока неодимового магнита диаметром 10 мм и толщиной 5 мм с увеличением расстояния.

Следующий расчет, использованный для определения вышеуказанных значений, позволяет определить плотность магнитного потока дискового магнита на любом расстоянии непосредственно над центральной точкой полюса магнита.Если вы хотите рассчитать, как плотность магнитного потока дискового магнита уменьшается на расстоянии, вы можете использовать следующий расчет.

G = Гаусс (плотность потока)

Br = остаточная энергия (например, 13 200 Гаусс для неодима N42)

R = Радиус дискового магнита

X = расстояние от поверхности полюса

l = толщина / длина

Где используются герконы?

Герконы

в основном используются для датчиков приближения и датчиков и встречаются гораздо чаще, чем вы можете себе представить.Вот несколько примеров повседневного использования герконов:

Системы сигнализации — Геркон используется во многих системах сигнализации для определения того, открыты или закрыты двери и окна. Они также используются для защиты систем от несанкционированного доступа, помещая магниты или переключатели в крышки, чтобы при их снятии они приводили в действие переключатель, вызывая тревогу.

Ноутбуки — Вы когда-нибудь задумывались, как ваш ноутбук или планшет умеет включаться или выключаться, когда экран опускается или крышка закрывается над экраном? Это герконы и магниты в действии — благодаря взаимодействию переключателя и магнита устройство распознает близость крышки или экрана и реагирует соответствующим образом.

Безопасность — Вы когда-нибудь обнаруживали, что некоторые устройства, например кухонные комбайны, не включаются, если крышка не закрыта или не приняты другие меры безопасности? Это герконы с датчиком приближения в действии.

Автомобильная промышленность — Герконовые переключатели полагаются на многие приложения безопасности и датчиков в вашем неизменно умном автомобиле. Всего несколько применений датчиков включают удар, скорость, торможение, положение дверей, уровни жидкости и топлива,

Холодильники — Современные холодильники используют герконовые переключатели, а не механические переключатели для определения, когда дверь открыта или закрыта.Когда дверь закрыта, магнит в раме двери перемещается близко к фиксированному язычковому переключателю, и магнит раздвигает язычки, выключая свет.

Как работают герконы (переключатели с магнитным управлением)

Как работают герконовые переключатели (переключатели с магнитным управлением)

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 августа 2020 г.

Если у вас есть портативный компьютер
или мобильный телефон, который открывается
как раскладушка, вы, наверное, заметили, что она чувствует, когда вы
открывать и закрывать его и соответственно включать или выключать.Но как это
знать? Какой-то переключатель подключен к петле, так что
он может обнаружить движение открытия и закрытия? Если это то, что ты
думаю, ты прав как минимум наполовину! Подумайте об этом повнимательнее и
вы увидите, что стандартный переключатель будет довольно сложно подключить в этом
способ — и, вероятно, весьма ненадежный: все эти открытия и закрытия
быстро изнашивает его. Таким образом, вместо этого многие ноутбуки и телефоны используют недорогие
и очень надежное устройство, называемое герконом, которое включается и выключается при воздействии магнита.
рядом, поблизости.Охранная сигнализация и
модели железных дорог тоже часто используют их. Давайте подробнее рассмотрим
как они работают!

Фото: Типичный геркон (Comus RI-23). Вы можете просто увидеть два перекрывающихся металлических контакта (язычка) внутри стеклянной оболочки. Контакты пружинят вместе и соприкасаются, когда переключатель находится в положении «включено»; они расходятся и прерывают цепь, когда переключатель находится в положении «выключено».

Какую проблему решают герконы?

Фото: выключатель, работающий от нажатия, замыкает цепь, когда вы его вставляете; а
пружина заставляет его снова выскочить, когда вы убираете палец.Геркон
переключает ток таким же образом, но «толкающее давление» обеспечивает магнит, а не ваш палец.

Выключатель похож на подъемный мост в электрическом
схема. Когда переключатель замкнут, «мост» не работает, и электрический ток может
обтекать контур; при размыкании переключателя происходит «мост».
вверх и ток не течет. Таким образом, цель переключателя — активировать или
деактивировать цепь в любое время по нашему выбору.

Большинство электрических переключателей, с которыми мы сталкиваемся, мы контролируем сами.Если
вы хотите света в комнате, вы щелкаете выключателем
на стене. Хотите смотреть телевизор? Включите выключатель. Хочу
слушать свой iPod? Толкать
колесо спереди, и это активирует переключатель, который включает
мощность. Но иногда нам нужны электрические и электронные
цепи, которые нужно активировать другими способами.

Предположим, вы хотите подключить банковский сейф, чтобы он
срабатывает сигнал тревоги всякий раз, когда открывается дверь. Как это будет работать на практике? Вам понадобится электричество
контакты на обеих частях дверной коробки, поэтому при открытии двери
цепь будет разорвана, вызывая тревогу.Но подумайте, как сложно
это было бы сделать надежное электрическое соединение на дверной коробке.
Что, если вы закрасите его? Что, если он испачкался? И разве это не было бы так очевидно
вору, что они смогут легко вывести его из строя? Есть много
способы, которыми электрический контакт может быть отключен и
бесполезный. Здесь могут помочь герконы.

Рекламные ссылки

Что такое геркон?

Обычный выключатель имеет два электрических контакта, которые соединяют
вместе, когда вы нажимаете кнопку, и разрываются, когда вы отпускаете ее.Кулисные переключатели на настенных светильниках (как на фото вверху) сдвиньте два контакта вместе, когда
переключатель находится в одном положении и разведите их, когда переключатель
щелкает в другую сторону.

В типичном герконовом переключателе два контакта (которые выглядят как металлические герконы) сделаны из ферромагнитного
материал (что означает что-то такое же легкое намагничивание, как железо), покрытый прочным металлом, таким как родий или рутений (чтобы обеспечить им долгую жизнь при включении и выключении), и запечатанный внутри тонкой стеклянной оболочки, заполненной инертным газом (обычно азотом), чтобы уберечь их от пыли и грязи.Иногда стекло имеет внешний кожух из пластика для еще большей защиты. Как правило, контакты изготавливаются из сплава никель-железо, который легко намагничивается (технически мы говорим, что он имеет высокую магнитную проницаемость), но не остается таким надолго (мы говорим, что он имеет низкую магнитную удерживающую способность). Им требуется некоторое время, чтобы отреагировать на изменения магнитного поля (мы говорим, что у них довольно небольшой гистерезис) — другими словами, они движутся довольно медленно и плавно. Как правило, у оба контакта перемещаются (а не один), и они образуют плоскую параллельную область контакта друг с другом (а не просто касаются одной точки), потому что это помогает продлить срок службы и надежность переключателя.

Хотя большинство герконов имеет два ферромагнитных контакта, у некоторых есть один ферромагнитный контакт, а другой немагнитный, а у некоторых (например, оригинальный герконовый переключатель Элвуда, показанный в нижней части этой статьи) их три.

Фото: Другой вид моего язычкового переключателя, смотрящего на движущиеся контакты в их запечатанном стеклянном конверте. Обратите внимание, что контакт справа находится чуть выше контакта слева. Вы также можете видеть здесь, что контакты намного шире, чем они выглядят на виде сбоку, показанном на верхнем фото.

Как работает геркон?

Герконы

бывают двух основных типов: нормально разомкнутые (нормально выключенные) и нормально замкнутые (нормально включены). Ключом к пониманию того, как они работают, является осознание того, что они работают не только как электрический мост, но и как магнитный мост : через них течет магнетизм, а также электричество.

Нормально открытый

Когда вы подносите магнит к герконовому переключателю, весь переключатель фактически становится частью «магнитной цепи», включающей магнит (пунктирная линия на иллюстрации показывает часть магнитного поля).Два контакта геркона становятся противоположными магнитными полюсами, поэтому они притягиваются и защелкиваются. Неважно, какой конец магнита приближается первым: контакты все равно поляризуются противоположным образом и притягиваются друг к другу. Такой геркон обычно разомкнут (НЕТ) (нормально выключен), если только рядом с ним не установлен магнит, когда он включается, позволяя току течь через него.

Уберите магнит, и контакты — сделанные из довольно жесткого и упругого металла — снова раздвинутся и вернутся в исходное положение.

Нормально закрытый

Вы также можете получить герконовые переключатели, которые работают противоположным образом: два контакта обычно защелкиваются вместе, а когда вы подносите магнит к переключателю, пружины расходятся. Такие герконы называются нормально замкнутыми (NC) (нормально включенными), поэтому большую часть времени через них проходит электричество. Самый простой способ сделать это — взять нормально открытый переключатель и постоянно прикрепить магнит к его стеклянному корпусу, перевернув его из открытого в закрытое состояние (как во втором кадре в анимации нормально открытого состояния вверху).Вся эта единица (нормально разомкнутый герконовый переключатель с прикрепленным магнитом) становится нашим нормально замкнутым герконовым переключателем. Если вы поднесете к нему второй магнит с магнитным полем противоположной полярности, чем у первого магнита, это новое поле нейтрализует поле первого магнита, так что мы, по сути, получим именно то, что было в первом кадре нормально разомкнутой анимации: геркон с двумя раздвинутыми контактами.

На этих двух работах я сильно преувеличил движение контактов.Настоящие герконовые переключатели имеют контакты, расстояние между которыми составляет всего несколько микрон (миллионных долей метра), что примерно в десять раз тоньше человеческого волоса, поэтому движение не видно невооруженным глазом. Не ожидайте увидеть движение лезвий, когда вы поднесете магнит близко!

Иллюстрации: Ключ к пониманию герконов — это осознание того, что они являются частью магнитной цепи, а также электрической цепи: магнитное поле стержневого магнита проходит через герконовый переключатель. Это то что
делает его близким — и это то, что позволяет электричеству течь через него.Изображение магнитного поля взято с Wikimedia Commons.

Еще одна важная вещь, на которую мне нужно обратить внимание, это то, что герконы не просто включаются, когда магнит приближается, и выключаются, когда он удаляется (в случае нормально разомкнутого / выключенного переключателя): они обычно включаются и выключается несколько раз по мере движения магнита, создавая несколько зон включения и выключения. Они также будут реагировать по-разному в зависимости от ориентации магнита (параллельна ли он переключателю или перпендикулярно), его формы (потому что, как мы все учились в школе, магниты разной формы создают вокруг себя разные модели магнитного поля) , и как он движется.Это действительно важно, когда дело доходит до практического применения: вам нужно убедиться, что вы используете правильный магнит и что он движется именно так, чтобы привести в действие ваш геркон. Например, если вы используете геркон в качестве счетчика, он должен срабатывать только один раз при каждом движении магнита (а не три или четыре раза, что приведет к ложным показаниям). Если вы используете геркон для сигнализации, вы не хотите, чтобы злоумышленник включил сигнализацию на одну секунду, а затем снова выключил ее через секунду, потому что вы поместили магнит не в то место!

Как на практике использовать герконы?

Фото: Некоторые мобильные телефоны с откидной крышкой, такие как этот, включаются и выключаются с помощью герконовых переключателей.В одной части корпуса находится магнит, а в другой — геркон. Телефон выключается, когда геркон находится рядом с магнитом (когда корпус закрыт), и включается, когда геркон и магнит разделяются (когда корпус снова открывается).

Теперь вы, наверное, видите, как включается и выключается раскладушка.
когда вы открываете или закрываете его. Имеет нормально замкнутый геркон в
нижняя часть его корпуса (там, где находится клавиатура) и магнит в
верхняя часть (где экран).Когда телефон открыт, трость
переключатель и магнит относительно далеко друг от друга. Контакты на
герконовый переключатель сдвинут вместе, и мощность течет через
Телефон. Однако, если вы закроете корпус, вы повернете магнит близко к
геркон, и это раздвигает контакты внутри переключателя. Схема внутри
телефон распознает это и аккуратно отключает питание.

Читатели электронных книг, такие как Kindles и Sony Readers,
используйте похожий трюк. Поместив их в защитную кожаную куртку, вы обнаружите
они выключаются автоматически, когда вы закрываете крышку — и снова включаются
когда вы его открываете.Никакого волшебства здесь, конечно, нет: просто язычок в
угол устройства электронной книги и магнит в соответствующей части крышки (проверьте сами, подержав рядом скрепку).

Фото: Упрощенная концепция охранной сигнализации: вы просто устанавливаете геркон (подключенный к цепи сигнализации) к одной части двери и магнит к другой части. Разделение двух вещей щелкает выключателем и вызывает тревогу.

Вы можете увидеть, как та же идея будет работать в дверях сейфа нашего банка: вы бы
просто установите геркон на дверной коробке и магнит на
дверь.Открытие двери разделит магнит и трость
переключатель, в результате чего контакты переключателя пружинят вместе и срабатывают
будильник. Вы можете построить герконовые переключатели внутри маленьких частей
пластик, так что их там даже не видно — идеально подходит для всех видов безопасности
Приложения.

Фото: коровы LEGO®, управляемые герконом. Фото любезно предоставлено Биллом Уордом,
опубликовано на Flickr
под лицензией Creative Commons.

Герконы можно использовать и по-другому.LEGO®
энтузиаст Билл Уорд, который руководит великолепным
Блог Brickpile
(и страницу с фотографиями на Flickr), построил
эти гениальные роботизированные коровы для его модели
железная дорога. Каждый раз, когда проезжает поезд, они поворачивают головы, чтобы посмотреть, как он проезжает. Целый
вещь работает геркон. Головой каждой коровы управляет
небольшой электродвигатель, который подключен к цепи, в которой есть
нормально разомкнутый геркон. Геркон расположен рядом с
железнодорожный путь и небольшой магнит прикреплен к стороне поезда.Когда поезд проезжает мимо язычкового переключателя, магнит заставляет
контакты замыкаются и активирует цепь, которая включает
головы. Насколько это аккуратно? Некоторые люди настолько изобретательны!

Есть сотни других, менее очевидных применений герконов. Некоторые датчики уровня жидкости в
стиральные машины
и посудомоечные машины используют плавающие магниты, которые подпрыгивают мимо язычковых переключателей, чтобы выключить
клапаны, когда внутри достаточно воды. Герконовые переключатели иногда также устанавливаются на вращающихся рычагах
в посудомоечных машинах, чтобы определять, когда они застревают, и в термальных выключателях в электрических душах (чтобы остановить нагрев воды до опасного уровня).Анемометры с вращающимися чашками имеют внутри герконовые переключатели, которые измеряют скорость ветра. Когда чашки вращаются, они заставляют геркон вращаться мимо магнита, генерируя импульсы тока. Чем сильнее ветер, тем быстрее вращаются чашки и тем чаще герконовый переключатель включается и выключается. Электронная схема подсчитывает количество импульсов в секунду и использует это для определения скорости ветра.

Изображение: Типичный расходомер с герконовым переключателем работает примерно так. Есть труба, по которой течет жидкость (1), внутри которой установлено лопастное колесо (2).Когда жидкость течет, лопасть вращается и заставляет вращаться магнит (3). Вращающийся магнит размыкает геркон (4). Затем, когда он вращается и представляет свой противоположный полюс (5), магнит снова замыкает переключатель (6). Герконовый переключатель, попеременно открывающийся и замыкающийся, посылает в цепь импульсы электрического тока. Подсчитав скорость поступления импульсов, схема может измерить расход. Если ток полностью прекращается или течет все время, вы знаете, что жидкость перестала двигаться, что может указывать на застревание или закупорку.

Кто изобрел герконы?

Как и многие другие великие изобретения, герконы родились в
Bell Laboratories, изобретенные там в середине 1930-х годов Уолтером Б. Элвудом . Его первоначальная заявка на патент на электромагнитный переключатель была подана 27 июня 1940 года и официально предоставлена ​​2 декабря 1941 года. Прочитав патент Элвуда, очень легко узнать геркон, который все еще широко используется сегодня: «Когда внешняя магнитная сила К этому блоку применяются два магнитных элемента, которые образуют часть магнитной цепи…. перемещаются вместе … поскольку внешняя магнитная сила действует, уменьшая воздушный зазор между двумя упомянутыми магнитными элементами «.

Изображение: оригинальная конструкция язычкового переключателя Уолтера Элвуда из патента США: 2264746: Электромагнитный переключатель. Это немного отличается от приведенного выше, переключение между двумя разными цепями, при этом одна из них всегда включена. У нас есть два немагнитных контакта слева (1,2) и магнитный контакт (3,4) справа, который переключается между ними при приближении магнита.Контакты разделены изолирующей прокладкой (5). Оригинальное изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. (Обратите внимание, что я немного раскрасил и упростил оригинал, чтобы облегчить восприятие.)

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Практические проекты

Вы найдете немало примеров использования язычковых переключателей на неизменно превосходном веб-сайте Instructables и в популярных книгах Evil Genius; Вот несколько примеров для начала:

Книги

• Датчик Arduino и Raspberry Pi
  Проекты Роберта Чина для злого гения.McGraw Hill, 2017. Некоторые из проектов в этой книге включают в себя подключение язычковых переключателей к Arduinos и Pis (есть полные инструкции для дверного зуммера с язычковым переключателем).
• СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта.
  Maker Media, 2015. Отличная практическая книга, которая даст толчок вашему хобби электроники. В главе 3 есть простое введение в герконы.
• проектов Raspberry Pi Эндрю Робинсона и Майка Кука.
  John Wiley & Sons, 2014. «Глава 13: Домашняя автоматизация» описывает дверной датчик с герконовым переключателем, подключенный к Raspberry Pi.
• Практическая электроника для изобретателей Пола Монка.
  McGraw-Hill, 2016. После того, как вы усвоите MAKE: Electronics , вы захотите перейти к чему-то более глубокому; это хорошее место, чтобы пойти дальше.
• Электроника: первый курс Оуэна Бишопа. Newnes, 2011. Простой для понимания (хотя и довольно сухой) учебник, объясняющий все основные компоненты, включая герконы.

Патенты

Попробуйте эти для более глубоких технических подробностей:

• Патент США 2264746: Электромагнитный переключатель Уолтера Элвуда, 2 декабря 1941 г.Оригинальный патент на герконовый переключатель Элвуда (как на фото выше).
• Патент США 3 283 274: кнопочный переключатель Анджело де Фалько, 1 ноября 1966 г. Более сложный дизайн.
• Патент США 4 038 620: Магнитный геркон, автор Б. Эдвард Шлезингер-младший и Чарли Дуэйн Маринер, 26 июля 1977 г. Переключатель с одним магнитным язычком и одним немагнитным.
• Патент США 3 348 175: Нормально замкнутый геркон, Энтони Дж. Уилкис, 17 октября 1967 г. Описывает различные способы создания нормально замкнутого переключателя.

Видео

Благодарности

Я очень благодарен Морису Баэнену из Comus Technology B.V. за предложения по улучшению этой статьи.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Герконовые переключатели. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howreedswitcheswork.html.[Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Магнитные принципы работы

Магнитный
датчики приближения срабатывают при наличии постоянного магнита.
Их принцип действия основан на использовании язычковых контактов,
тонкие пластины которого герметично запаяны в стеклянной колбе с инертным
газ. Наличие магнитного поля заставляет тонкие пластины изгибаться.
и касаются друг друга, вызывая электрический контакт.Тарелки
поверхность обработана специальным материалом, особенно подходящим
для слаботочных или высокоиндуктивных цепей. Сравнение магнитных датчиков
перед традиционными механическими переключателями имеют следующие преимущества:

• Контакты
  хорошо защищены от пыли, окисления и коррозии за счет
  к герметичной стеклянной колбе и инертному газу; контакты активированы
  с помощью магнитного поля, а не механических частей
• Специальный
  обработка поверхности контактов обеспечивает долгий срок службы контактов
• Техническое обслуживание
  бесплатно
• Легко
  операция
• Уменьшено
  размер

Выходы:

Когда
при использовании типа NO (нормально открытый) открытый герконовый контакт замыкается как
магнит приближается.НЕТ Магнитные датчики двухпроводные. Когда используешь
тип NO + NC как NO (нормально открытый), так и NC (нормально закрытый)
Функции доступны с помощью одной стеклянной колбы. НО + НЗ
Магнитные датчики поставляются с тремя проводами, один общий,
один NO и один NC

ТИПИЧНЫЙ
РЕД КОНТАКТНЫЕ ЗАЩИТЫ
Срок службы магнитного датчика при низких значениях напряжения и тока.
зависит от механических характеристик контакта, а для
при более высоких значениях срок службы зависит от характеристик
нагрузки.В этих случаях предлагается применить какую-либо форму
внешней защиты на выходе датчика.

Принцип работы магнитного поплавкового реле уровня

Принцип работы магнитных поплавковых реле уровня заключается в использовании магнитного поля для размыкания или замыкания цепи при повышении или понижении уровня жидкости в камере. Поплавок из нержавеющей стали внутри работает по основному принципу плавучести, согласно которому сила, действующая на плавучий объект, равна массе жидкости, вытесняемой им.Частично погруженный в поверхность жидкости, поплавок перемещается внутри камеры при перемещении уровня жидкости, тем самым точно отслеживая движение поверхности жидкости.

Использование магнитных полей для открытия и закрытия точек переключения во многих поплавковых реле уровня является обычным явлением и используется во многих отраслях промышленности. Это простой и умный метод измерения и поддержания уровня. Когда поплавок движется вместе с уровнем жидкости, он перемещает магнитную втулку в поле магнита, который приводит в действие переключатель, или из него, вызывая срабатывание переключателя.Немагнитная барьерная трубка эффективно изолирует механизмы переключения от контролируемой жидкости.

Магнитный датчик уровня жидкости

Магнитный датчик уровня жидкости состоит из двух основных компонентов: магнита, встроенного в поплавок, и геркона, помещенного в корпус. Один или несколько герконовых переключателей плотно помещены в шток из нержавеющей стали или инженерного пластика, а постоянный магнит герметизирован внутри поплавка, подъем и опускание которого вызывают размыкание или замыкание механического переключателя либо посредством прямого контакта, либо в непосредственной близости. геркон из-за магнитного поля.

Возможно, нетрудно представить магнит, помещенный внутри поплавка, равно как и концепция использования магнитных полей для работы в реле уровня жидкости. Однако разобраться с герконом немного сложнее. Геркон состоит из двух ферромагнитных контактных наконечников, называемых «язычками», которые заключены в стеклянную трубку. Когда магнит проходит мимо контактов в закрытом герконовом переключателе, они притягиваются или касаются друг друга и замыкают сигнальную цепь между двумя подводящими проводами.

Как это работает

Поплавок движется по поверхности технологической жидкости, точно отслеживая движение поверхности жидкости.Поднимающийся уровень жидкости поднимает поплавок, сдвигая притягивающую втулку вверх внутри закрывающей трубы в магнитное поле, чтобы привести в действие электрический или пневматический переключатель. Это сигнализирует о наличии жидкости.

Затем при падении уровня жидкости поплавок опускается, вытягивая притягивающую втулку из магнитного поля, чтобы отключить электрический или пневматический переключатель. Это сигнализирует об отсутствии жидкости. Магнитные поплавковые реле уровня, как правило, способны работать при высоких температурах и иногда оказываются полезными для обнаружения близких границ раздела фаз.

Благодаря использованию поплавкового реле уровня с постоянными магнитами и герконового контакта операция переключения осуществляется бесконтактно, не подвержена износу и не требует питания. Все функции магнитного поплавкового переключателя полностью независимы от вибраций, образования пузырьков, пенообразования, проводимости и вредных паров.

Приложения

Магнитные поплавковые датчики уровня могут обеспечивать измерение уровня практически для всех жидких сред. При правильном использовании поплавковые выключатели могут обеспечивать миллионы циклов включения / выключения в течение многих лет надежной работы.Они идеально подходят для приложений с узким перепадом уровня, таких как сигнализация высокого или низкого уровня и управление на электростанциях.

Вы найдете их везде, где есть насос и контроль уровня, то есть везде, где жидкость течет в резервуары, сосуды под давлением или отстойники и выходит из них:

• Химическая промышленность
• Нефтехимическая промышленность
• Природный газ
• Offshore
• Судостроение
• Машиностроение
• Энергетическое оборудование
• Электростанции
• Очистка технической и питьевой воды
• Локомотивное и железнодорожное оборудование
• Внедорожники
• Терминалы для хранения сыпучих материалов
• Текстильная, целлюлозно-бумажная промышленность
• Пищевая промышленность, производство напитков и молочная промышленность

A Руководство по проектированию герконов

Автор: Морин ВанДайк | 9 апреля 2019 г.

Если вы когда-либо использовали ноутбук или раскладушку, вы, возможно, задавались вопросом, как экран переходит в спящий режим после того, как вы закрываете устройство.Или, может быть, вам интересно, почему экран планшета включается каждый раз, когда вы открываете его защитную крышку. В основе этих функций лежит оригинальное устройство, называемое герконом.

Что такое геркон? Герконы размыкают и замыкают электрические цепи под воздействием магнитного давления. Например, у ноутбуков обычно есть магниты вверху экрана и внизу клавиатуры; когда ноутбук открыт, магниты находятся далеко друг от друга, но когда он закрывается, магниты соединяются, прерывая электрическую цепь, питающую ноутбук, и заставляя его переходить в спящий режим.

Герконы

находят широкое применение: от кардиостимуляторов до автомобильных выхлопных датчиков и игрушечных световых мечей. Ниже мы описали технологию, используемую при создании герконов, а также некоторые из наиболее распространенных областей их применения.

Как работают герконы?

Щелкните, чтобы просмотреть в полном размере.

В механических устройствах электрические токи протекают только через замкнутые цепи. Когда что-то разрывает цепь, электрический ток прекращается.

Геркон содержит два электрических контакта, которые при соединении замыкают цепь.Эти контакты сделаны из ферромагнитного материала, обычно железа, который легко намагничивается. Производители покрывают переключатели износостойким металлом для долговечности, а затем заключают их в тонкую стеклянную трубку или оболочку, заполненную азотом или другими инертными газами, такими как гелий, ксенон или аргон, чтобы защитить их от ржавчины и загрязнений. В зависимости от конструкции переключателя эти контакты либо соединяются, либо разъединяются под действием внешних магнитных полей.

Герконы

бывают двух основных типов: нормально разомкнутые и нормально замкнутые.

Герконы с нормально разомкнутыми контактами

В конструкции герконового переключателя Normally Open переключатель по умолчанию находится в разомкнутом положении, размыкая цепь. Когда внешний магнит приближается, он поляризует два контакта, позволяя им притягиваться друг к другу и защелкиваться. Это замыкает цепь, активируя электрический поток. Когда внешний магнит удаляется, жесткие контакты возвращаются в исходное положение, тем самым разрывая цепь и останавливая электрический ток.

Нормально замкнутые герконовые переключатели

Нормально замкнутые герконы работают по тому же принципу, за исключением того, что в переключателе используется встроенный магнит, чтобы удерживать два его контакта в поляризованном состоянии. Это означает, что положение переключателя по умолчанию — держать цепь замкнутой, позволяя электрическому току течь непрерывно. Когда приближается внешний магнит с обратной полярностью, он нейтрализует магнитное поле встроенного магнита. Это приводит к тому, что два контакта теряют полярность, и они отрываются друг от друга в исходное положение без намагничивания (где они были бы в нормально разомкнутой конструкции).Это разрывает цепь, останавливая электрический ток.

Чем конструкция герконов отличает их от других типов магнитных переключателей? Герконовые переключатели отличаются от их твердотельных аналогов несколькими отличительными факторами.

Переключатели на эффекте Холла объединяют в себе элемент, чувствительный к Холлу, со схемой для контроля и реагирования на величину магнитного поля. Это означает, что для эффективной работы переключатели на эффекте Холла должны иметь постоянный источник питания.

Когда к герконовому переключателю или переключателю на эффекте Холла добавляются дополнительные схемы, такие как триодные устройства переменного тока (или для краткости симисторы) или транзисторы, им также требуется постоянный электрический ток для эффективной работы. Все эти переключатели отличаются от простых герконов, которые вместо этого представляют собой пассивный компонент, для работы которого не требуется постоянный источник питания.

Герконы

доступны в различных размерах, в зависимости от номинальных характеристик их контактов. Номинальные характеристики контактов могут варьироваться от 3 ВА до 100 ВА, чтобы приспособиться к разнообразному диапазону коммутируемых нагрузок.

Преимущества использования герконов

Герконовые переключатели потребляют гораздо меньше энергии, чем другие альтернативные электронные переключатели. Их простая конструкция также значительно упрощает проверку их вне цепи.

Герконы

обладают рядом дополнительных преимуществ, таких как:

Надежность и долговечность

Простая конструкция герконовых переключателей означает, что они работают реже, чем другие схемы, а их защитные кожухи гарантируют, что они могут работать в различных средах.Эти факторы означают, что герконы могут эффективно работать десятилетиями. Из-за этого они часто используются в цифровых устройствах включения / выключения, таких как датчики закрытия дверей. Геркон может иметь срок службы в миллионы циклов переключения.

Точность магнитной чувствительности

Точки переключения магнитной чувствительности герконов

обеспечивают более высокий уровень точности по сравнению с твердотельными датчиками. Это делает герконовые переключатели оптимальным выбором для приложений, работающих в очень изменчивых средах.

Простая настройка

Твердотельные переключатели обычно выпускаются в универсальных форматах. Напротив, благодаря присущей им простоте конструкции, вы можете легко настроить герконы в соответствии со спецификациями каждого конечного продукта.

Герконовый переключатель Руководство по проектированию

Герконовые переключатели и установочный фитинг

При реализации герконов инженеры должны учитывать требования к конструкции конечного продукта. Ниже приведены некоторые из наиболее важных факторов, влияющих на конструкцию герконового переключателя.

Требования к электричеству

Инженеры должны определить максимальный коммутируемый ток, напряжение и мощность, которые могут выдержать контакты герконового переключателя. Контактная дуга или электрический разряд, который пересекает зазор между разделенными контактами, может повредить компоненты переключения и вызвать перенос металла, сокращая срок службы переключателя.

Контакты должны быть изготовлены из материала, способного выдерживать требуемые электрические токовые нагрузки. Кроме того, для коммутируемого напряжения более 250 В обычно требуется геркон с внутренним вакуумом или сжатым газом.

Инженеры

также должны учитывать, будет ли герконовый переключатель работать при нагрузках переменного или постоянного тока, какова будет минимальная коммутируемая мощность и будет ли герконовый переключатель выдерживать ожидаемый срок службы при предполагаемых электрических нагрузках.

Факторы окружающей среды

Герконы

могут работать с различными настройками. Однако важно определить вероятную среду для использования конечного продукта и соответственно выбрать правильные переключатели для конструкции.

Герконы наиболее чувствительны к ударам и вибрации вдоль оси, по которой перемещаются переключающие компоненты.Если ожидается, что при вводе переключателя в действие регулярно будет происходить чрезмерный механический удар, следует позаботиться о выборе геркона подходящего размера, который лучше всего выдержит ожидаемый удар. В крайних случаях может быть лучше рассмотреть возможность использования переключателя на эффекте Холла, поскольку он не использует никаких механических контактов в его твердотельной конструкции.

Инженеры должны тщательно рассмотреть возможность контакта или влияния внешних магнитных полей или черных металлов. Например, могут ли расположенные рядом катушки, двигатели или батареи нарушить магнитное поле переключателя? Если это так, это может привести к непредсказуемому поведению, и следует принять меры для удаления любого из этих паразитных магнитных полей из области, где используется переключатель.

Отличия MagneLink

Герконы

— это элегантные, универсальные и экономичные решения для многих дизайнерских дилемм. В MagneLink, Inc. мы предлагаем высококачественные индивидуальные решения для язычковых переключателей для клиентов по всей стране и по всему миру. Наши клиенты доверяют нашим лучшим предложениям по магнитным переключателям более 25 лет.

Если вы хотите узнать больше о нашем ассортименте язычковых переключателей, свяжитесь с нами сегодня.Мы уверены, что после того, как вы почувствуете разницу с MagneLink, вам больше не захочется никуда идти.

Опубликовано в Дизайн магнитного переключателя

Магнитные датчики приближения — celduc® relais

Обладая более чем 40-летним опытом в области технологии магнитных датчиков, celduc relais является ведущим экспертом в производстве магнитных датчиков, произведенных на 100% во Франции. Celduc relais предлагает несколько диапазонов датчиков, использующих разные технологии.Сегодня мы поговорим о датчиках REED-переключателя. Но сначала, с какой целью используются магнитные датчики?

Каковы функции магнитного датчика?

Функции магнитных датчиков различны:

• для определения позиции,
• для защиты машины,
• для контроля уровня жидкости…

Магнитные датчики используются для контроля или управления уровнем, проходом, движением, положением, скоростью….

Их функции и использование не имеют ограничений, кроме воображения пользователя.

В каких приложениях они используются?

Области применения наших датчиков также многочисленны. Их можно использовать во многих бытовых приборах, а также в промышленности: автомобилестроении, авиации, телекоммуникациях, а также для автоматизации…

Наши датчики также используются в зданиях.

Каковы принципы работы датчиков REED?

Магнитный датчик состоит из геркона, который реагирует на магнитное поле.Для управления датчиком используется магнит.

Как работает герконовый переключатель?

REED-переключатель состоит из двух или трех ферромагнитных гибких металлических контактов в герметичной стеклянной оболочке, заполненной инертным газом, который вступает в контакт под действием магнитного поля.

Герконовые переключатели бывают трех типов

• Форма A (или НЕТ): обычно открывается при обнаружении объекта

• Форма B (или NC): Обычно закрывается при обнаружении объекта.

• Форма C (или NO + NC): переключающий контакт, который переключается из одного состояния в другое под действием магнитного поля.

Режим приближения герконового детектора

Детектор REED — это многополярный переключатель с магнитным приводом. Это означает, что магнит может приближаться к нему под любым углом, с любым полюсом. Возможны многие конфигурации, наиболее распространенными из которых являются параллельный и перпендикулярный подход.

— пунктирная область представляет собой открытую область

— зона с непрерывным розыгрышем — закрывающая зона

Преимущества датчика REED

Коммутация постоянного и переменного тока

Электропитание не требуется

Может работать в суровых условиях

Большой диапазон чувствительности (в зависимости от магнитной чувствительности переключателя, мощности
магнита, а также магнитной среды),

Экономичное решение

Длительный срок службы

Celduc ссылки

Вот несколько датчиков REED Switch.

Датчики уровня

Принцип действия: Поплавок, оснащенный одним или несколькими магнитами, перемещается с жидкостью и активирует герметичный контакт REED благодаря своему магнитному полю.

PFA2125EX

PTFA0100

Датчики положения и присутствия

celduc relais предлагает широкий спектр датчиков положения / присутствия, которые являются датчиками общего назначения для промышленного и бытового применения (датчики фальца, открытия дверей, наличия защитных крышек, бытовая техника и т. Д.).Для них характерны способы крепления: винтовые или трубчатые.

PAA10060

PTA10440

Товары для особых клиентов

В celduc relais 50% наших датчиков изготавливаются в соответствии со спецификациями наших клиентов. Так что если у вас есть новый проект, свяжитесь с нами, мы предоставим вам адаптированное решение

.