Azotirovanie.ru

Инженерные системы и решения
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Герконы. Виды и устройство. Особенности и работа. Применение

Герконы. Виды и устройство. Особенности и работа. Применение

Устройства коммутации, или контакты применяют в радиотехнике и электронных устройствах. В электромагнитном реле контакты – это ненадежная конструкция, имеются трущиеся детали из металла. Они изнашиваются, работоспособность реле снижается. Герконы – это магнитоуправляемые герметические контакты. Выключатели на герконах были придуманы для качественной эксплуатации, повышения срока службы. Первые устройства на основе герконов возникли в прошлом веке в 30-е годы, а изобретен геркон был в 1922 году.

В современное время герметические контакты применяются не слишком широко, их постепенно вытесняют датчики Холла. Но есть места, где геркон не имеет конкурентов, он простой в использовании, имеет сухой контакт, гальваническую развязку. До сих пор магнитоуправляемый контакт используется в электронике. Герконы устанавливают там, где нужна долговечность коммутации, надежность работы. Они входят в разные датчики, реле, позиционные выключатели.

Как и все контактные группы, герметические контакты разделяются на виды по функциям:

  • Замыкающие.
  • Переключающие.
  • Размыкающие.

По технологии изготовления и конструкции, герконы разделяются на группы:

  • Сухие.
  • Ртутные.

Сухие магнитные контакты работают как обычные. В ртутных образцах внутри корпуса из стекла расположены контакты с капелькой ртути. Капля ртути нужна для смачивания контактов в работе, улучшения контакта, уменьшить сопротивление перехода, устранить дребезг контактов.

Дребезг – это вибрация контактной группы при срабатывании на замыкание или размыкание. При одной сработке возникает ложная коммутация сигнала передачи, повышается время срабатывания. Если дребезг окажется в усилителе звука при включении сигнала, то произойдет искажение звука, работа усилителя нарушится. При использовании геркона в цифровых микросхемах необходимо подавлять дребезг фильтрами RS триггеров или RC цепочек. Герконовые контакты используют в схемах микроконтроллеров, в которых дребезг герконов устраняют с помощью программ, что уменьшает скорость работы системы.

Устройство

Конструкция магнитоуправляемого контакта выполнена из стеклянного баллона. В баллоне расположены контакты, изготовленные из магнитных сердечников, которые приварены с торцов колбы. Наружные элементы магнитных сердечников подключены к сети питания. Это видно на схеме.

Gerkony ustroistvo

  1. Колба стеклянная.
  2. Контакт переключения.
  3. Стационарный контакт.

Наиболее распространены замыкающие герметические контакты. У них контакты из проволоки прямоугольного сечения, с ферромагнитными свойствами. Также сердечники могут быть выполнены из пермаллоевой проволоки. Это зависит от размера и мощности герконового датчика. Покрытие контактов выполняют также из родия, золота и т.д.

В колбу закачивают инертный газ, либо создают вакуум. Это не позволяет развиваться коррозии и ржавчине в датчике геркона. При производстве герконов необходимо учитывать, что имеется промежуток между сердечниками.

Работа геркона

Простое реле с контактами замыкания имеет в составе два сердечника с контактами, имеющие повышенную магнитную проницаемость. Они находятся в герметичном баллоне из стекла, с инертным газом, либо смесь газов. Создается давление в баллоне 50 кПа. Среда инертности не дает окисляться контактам.

Баллон геркона ставится внутри управляющей обмотки, подключенной к постоянному току. При включении питания на реле образуется магнитное поле, проходящее по сердечникам контактов, по зазору и замыкается по управляющей катушке. Магнитный поток создает тяговую силу, соединяющую контакты друг с другом.

Чтобы сопротивление контактов сделать наименьшим, касающиеся поверхности покрыты серебром, радием, палладием и т.д. При выключении питания в катушке электромагнита геркона усилие исчезает, пружины размыкают контакты. В герконовых реле нет поверхностей трения деталей, контакты имеют много функций, выполняют работу магнитопровода, проводника и пружины.

Чтобы уменьшить габариты катушки магнита, повышают плотность тока. Применяют провод в эмали для намотки катушки. Детали геркона штампованные, соединения производятся пайкой или сваркой. В герконах используются магнитные экраны для снижения зоны состояния включения.

Пружины в герконовых реле установлены без дополнительного натяга, они включаются сразу, не тратя время на старт. Вместо электромагнита могут применяться также постоянные магниты. Такие герконы называются поляризованными. Усилие нажатия контактов герконового реле обуславливается магнитной силой катушки, в отличие от обычных электромагнитных реле, у которых усилие зависит от пружин.

На размыкание геркон работает по-другому. Система магнитов реле при действии электромагнитной силы намагничивают сердечники одноименно, которые отталкиваются между собой и размыкают цепь.

У геркона с переключением один из 3-х контактов замкнутый, выполнен из немагнитного металла. Остальные два контакта сделаны из ферромагнитного состава. Под действием магнитного поля разомкнутые контакты замыкаются, а замкнутый немагнитный размыкается. Хотя магнитное поле есть всегда, как поле Земли, но такого поля не хватает для срабатывания геркона, поэтому им пренебрегают.

Применение герконов
Герконовые датчики и выключатели используют:
  • Медицинские приборы и аппараты коммуникации.
  • Аппараты для подводников.
  • Синтезаторы и клавиатуры.
  • Тестирующие приборы, измерители.
  • Приборы автоматики и безопасности.
Читайте так же:
Если жильцы не хотят ставить счетчик

В охранных системах датчики на герконах применяют в качестве реле. Охранный датчик включает магнит и геркон. Простейшее герконовое реле состоит из обмотки и геркона.

Достоинствами реле на герконах можно назвать:
  • Небольшие габариты, простое устройство.
  • Защита от влаги, подгорания контактной группы.
  • Нет трущихся частей.

Такие датчики на герконах широко применяются, но в них имеются и недостатки, такие как подверженность к механическим повреждениям. Это большой минус для применения во многих системах.

Gerkony datchik signalizatsii

В системах сигнализации герконы незаменимы. Установить датчик не составляет большого труда. Когда дверь закрыта, то контакт геркона замкнут. При открывании двери магнит, закрепленный на косяке, отходит от геркона, магнитная сила снижается, цепь питания размыкается. Это служит сигналом для срабатывания схемы оповещения.

Похожая ситуация с применением геркона в лифтах. Чтобы определить расположение кабины лифта, используют герконы. С помощью магнитов и геркона просто управлять оборудованием освещения. В счетчиках учета электроэнергии также присутствуют герконы.

Советы по использованию
При использовании герконовых реле или датчиков можно дать несколько советов, которые учитывают нюансы применения таких устройств:
  • При монтаже герконов по возможности избегайте источников ультразвука, он может отрицательно влиять на электрические параметры датчика, изменять их.
  • Находящийся рядом источник магнитного поля также может менять характеристики и свойства магнитного выключателя.
  • Герконовые реле и датчики боятся ударов и механических повреждений. Инертный газ внутри датчика при ударе может выйти вследствие нарушения герметичности резервуара с газом. Это выведет геркон из строя.
  • При осуществлении пайки необходимо руководствоваться предписаниями инструкции производителя герконового датчика.
Герсиконы

Реле на герконах имеет широкий разброс коэффициента возврата по причине погрешности технологии изготовления. Чтобы повысить номинальную мощность и ток коммутации в герконовые реле встраивают вспомогательные контакты для погашения дуги.

Такие реле получили название герсиконов, или силовых герметичных контактов. Промышленное производство выпускает герсиконы на силу тока до 180 ампер. У них частота коммутации достигает до 1200 включений в час. Герсиконами запускают асинхронные электродвигатели с номинальной мощностью до 3000 Вт.

Ферритовые герконовые реле

Это особый класс реле на герконах с ферритовыми сердечниками. Они имеют функцию памяти. Чтобы сделать переключение в герконах такого типа, нужно подать токовый импульс обратной полярности для того, чтобы размагнитить сердечник из феррита. Их называют запоминающими герметичными контактами, или гезаконами.

Принцип работы и технические характеристики герконовых датчиков

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

  • 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.
Читайте так же:
Как вывести счетчик fps

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

Читайте так же:
Счетчик норд руководство по эксплуатации

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.

Герконы устройство и особенности

Коммутация электрической цепи, в таком устройстве, происходит в вакууме или в инертной газовой среде, под воздействием магнитного поля. По функциональному назначению все эти устройства можно разделить на три большие группы; работающие на размыкание, замыкание и переключение.

Геркон принцип действия

Контактная система обычных электромагнитных реле всегда была достаточно проблемной частью из-за низкой надежности. Главный их недостаток – механическая часть, которая не всегда обеспечивала требуемую скорость переключения. Кроме того, постоянные механические переключения приводили к достаточно быстрому износу контактов, что приводило к поломке реле и требовало дорого ремонта. Избавиться от многих недостатков, характерных для электромагнитных систем, удалось после появления магнитно управляемого реле – геркона.

Итак, геркон это герметизированный переключатель на основе пружинных контактов, выполненный из ферромагнитного сплава. Его принцип работы основан на использовании сил взаимодействия, которые появляются между двумя феромагнитными телами при попадании их в магнитное поле. Силы взаимодействия вызывают перемещение пружинных контактов до их касания. Как только магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом достигнет нужного уровня незакрепленные концы пружины начинают притягиваться и замыкают контактную систему. Если уровень магнитного поля снижается, то под действием упругой силы пружины возвращаются исходное состояние – контакт размыкается.

Принцип работы герконов

Первый образец такого устройства был создан в 1922 году в Петербургской лаборатории профессора В.Коваленкова.

Конструкция первого такого прибора представляла собой сердечник (3), из магнито мягкого материала. К нему через изоляционные проставки (5) подсоединяются контакты (1,2) из магнитомягкого материала. Когда через катушку индуктивности течет электрический ток, в сердечнике возникает магнитное поле, намагничивавшее контакты которые и срабатывали. Как только питание отключалось, ток через индуктивность перестовал течь и контакты размыкались.

В 1936 году американский исследователь Элвуд разместил магнитоуправляемый контакт в герметичную колбу. Спустя несколько лет герконы начинают массово применяться в роли датчиков в различных электронных устройствах. Например фирма Western Electric применила герконы в автоматических телефонных станциях. Пик развития и применения герконов пришелся на 60-70-е года прошлого столетия (История развития электроники), тогда они были наиважнейшим компонентом в телекоммуникационных технологиях. Совершенствование технологии минимизировало размеры устройство – сегодня средний размер геркона около 6 мм. Несмотря на активное использование микроконтроллеров и микропроцессоров, эти устройства остаются востребованы и сегодня, но уже не так широко, как вчера.

Устройство геркона

Основа любого такого компонента две ферромагнитные пластины из никеля или стали. Пластины размещаются в герметическом стеклянном корпусе так, чтобы они взаимно перекрывались, но так, чтобы между пластинами был небольшой воздушный промежуток. При появлении магнитного поля пластины смыкаются. Контактная область обладает специальным гальваническим или напыленным покрытием из очень износостойких материалов – рутения или родия.

Родий и иридий очень устойчивые металлы. Благодаря им возможна длительная эксплуатация контактов, при условии не коммутировать через них мощные токи. В стеклянной капсуле обычно закачан инертный газ или азот, в некоторых типах герконов в иногда закачивается вакуум.

Управление любым герконом можно осуществлять либо с помощью постоянного магнита, либо катушки индуктивности через которую протекает электрический ток.

Такой пример управления постоянным магнитом используется в различных охранных устройствах. Магнит цепляется на дверь, если дверь находится в закрытом состоянии геркон срабатывает. При открытии дверей контакт размыкается – сигнализация срабатывает. Кроме того постоянные магниты используют и в промышленных клавиатурах на станках ЧПУ, где важны такие условия как взрывобезопасность и долговечность.

Метод использования катушки индуктивности используется при создании герконовых реле, в котором прибор просто размещается внутри катушки индуктивности. Последняя подсоединена к источнику току. Такая конструкция позволяет существенно упростить электромеханическое реле, а значит снизить его стоимость. Единственный минус это малое число контактных групп. Если катушка сделана из толстого провода, который способен выдерживать ток больших номиналом, то имеем полноценное токовое герконовое реле. Оно часто применяется в роли датчика для системы защищающей мощные источники питания от перегрузок. Для точной настройки уровня срабатывания геркона, применяется резьбовой механизм, позволяющий геркону плавно перемещаться вдоль оси катушки индуктивности.

Читайте так же:
261 постановление замена счетчика

Принцип работы геркона обучающий видеоролик

Рассмотрим схему состоящую из последовательно соединенных устройств: собственно сам геркон, источник э.д.с и обычная лампа накаливания.

Поднесем к аналогу нашего реле постоянный магнит, устройство замыкается. Лампа накаливания светится, ток протекает по схеме. Отводим постоянный магнит в сторону. Контакты геркона разомкнулись, лампа накаливания тухнет. Вместо постоянного магнита в данном опыте можно использовать и электромагнит, эффект будет тот-же.

Эти устройства различаются также по своим конструктивным особенностям. Они бывают сухими (с сухими контактами) и ртутными, в которых капля ртути, как бы смачивает контактирующие поверхности, снижая их электрическое сопротивление и исключая вибрацию пластин в процессе работы. В настоящее время разработано несколько способов управления магнитоуправляемыми приборами. Поэтому их можно разделить на:

Герконы замыкающего типа Во время отсутствия магнитного поля его контакты разомкнуты

Переключающего типа обычный многонаправленный переключатель, переключающий контакт,в одно из двух положений

Размыкающего типа замкнуты в исходном состоянии, т.е при отсутствие магнитного поля контакты замкнуты, а если магнитное поле появляется, то контакты геркона размыкаются

Классификация герконов по технологически-конструктивным признакам

Геркон активно используется в электронике вместо электромагнитных реле, это обусловлено целым рядом характерных для этого типа устройств достоинств:

Но кроме перечисленных плюсов, у этих устройств есть и существенные недостатки:

Справочник по отечественным герметизированным магнитоуправляемым контактам. В справочнике вы найдете технические параметры на следующие модели герконов:

Очень важным моментом является необходимость использования защиты от возможного воздействия посторонних магнитных полей. Кроме того монтаже на плате или внутри радиолюбительской конструкции, герконы не должны оказаться под воздействие ультразвука – т.к при этом типе воздействия их параметры и характеристики могут сильно меняться. Эти компоненты, необходимо защищать от возможных падений и ударов, так как появляющиеся при этом нагрузки могут привезти к немедленному отказу из-за разрушения герметичной колбы.

При расчете электрических цепей с этими элементами необходимо учитывать возникающие при монтаже паразитные емкости и индуктивности. Чтобы уменьшить их паразитное влияние при монтаже на печатной плате, нагрузку желательно располагать поближе к реле или использовать специальную схему защиты.

Возможен любой способ монтажа, который не станет причиной нарушения целостности и герметичности устройства во время эксплуатации. Монтаж следует осуществлять так, чтобы исключить любую возможность соприкосновения герконов.

Если схемой предусмотрено подсоединение к прибору более одного проводника, то подпайка второго и последующих проводников должна быть не к выводу радиокомпонента, а к ранее подпаянному проводнику, а сечение используемых монтажных проводов должно быть не более сечения выводов радиоэлемента

При пайки геркона необходима пользоваться паяльником мощностью не более 100Вт, при этом длительность нагрева не должна превышать трех секунд. Перед осуществлением повторной пайки выводы электронного компонента должны остыть.

Изгиб выводов геркона должен быть сделан на расстоянии не менее трех миллиметров от спая. Если необходимо сделать сгиб, надо четко зафиксировать вывод, соединенный с стеклянным баллоном, чтобы предупредить разрушение. Нельзя повторно изгибать выводы.

В последнее время в современной электронике наблюдается тенденция к замене герконов твердотельными полупроводниковыми датчиками "Холла". Связанно это с таким явлением как "дребезг" контактов (ложные срабатывания), при воздействии магнитного поля. Но герконы, используются все еще довольно активно: в клавиатуре клавишных синтезаторов, MIDI ипромышленных приборов, в различных охранных датчиках, в фонарях для дайвинга, в лифтах (датчики позиционирования кабины) и.т.п.

Что такое герконы, как они устроены и работают?

Сегодня герконы практически не используют, так как появились датчики Холла. Но все же в некоторых случаях данные изделия незаменимы. Они просты в использовании, и это служит тем, что их еще используют в различном типе схем или же устройств.

Внешний вид герконовых выключателей

Если нужны надежность и долговечность, то эта деталь незаменима ничем. Где применяется выключатель? Он может входить в конструкцию датчика, электронных реле и других устройств.

Герконы, как и другие аппараты или их детали делятся на различные виды.

По функциям:

  • замыкание;
  • переключение;
  • размыкание.

Конструктивные и технические признаки:

  1. Сухой контакт (без каких бы то ни было секретов, работает по принципу описанном чуть ниже).
  2. Ртутный контакт (в стеклянном корпусе к контакту добавлены ртутные капли, которые их смачивают, когда срабатывает геркон, что улучшает качество контакта. Также это позволяет избежать контактного дребезга (вибрации), что увеличивает время срабатывания.
Читайте так же:
Счетчик импульсов си 206хл4

Исходя из этого, лучше в использование взять ртутный контакт, но и это не во всех моментах.

Конструктивные особенности

Конструкция магнитного выключателя

Конструкция геркона представляет собой герметичный баллон из стекла, внутри которого находятся контакты. Эти контакты – это сердечники из магнита, которые приварены с торцевых сторон колбы. Внешние части этих сердечников подключаются к электросети. На схеме ниже демонстрируется устройство изделий:
где:

  1. Колба из стекла.
  2. Переключающийся контакт.
  3. Неподвижный контакт.

Самыми распространенными являются герконовые датчики на замыкание. Контакты из ферромагнитной проволоки прямоугольного вида. В зависимости от мощности и размера геркона, сердечники изготовляют из пермаллоевой проволоки. Также покрытие можно заменить и другими металлами (золото, серебро, родий и другие).

В колбу запускают инертный газ или вакуумируют, что не дает возможности развития коррозии в герконовом выключателе. При изготовлении детали также учитывается то, что между сердечниками есть зазор определенного размера.

Как работает герконновый датчик?

Контактные группа придет в действие только в том случае, если вокруг герконового выключателя будет определенное напряжение магнитного поля, которое создано любым способом, будь оно постоянным или же электромагнитным. Принцип действия заключается в том, что сердечники внутри колбы намагничиваются, притягиваются один к другому и этим замыкают цепь. Все это будет находиться в действии до исчезновения магнитного поля. Дальнейшие срабатывания тоже зависят от наличия магнитного поля вокруг геркона.

Принцип работы магнитного датчика на размыкание работает немного по-другому. При наличии магнитного поля контакты намагничиваются одинаковым наименованием и отталкиваются друг от друга, чем цепь размыкается.

Переключающийся герконовый выключатель при магнитном поле: замыкает разомкнутые контакты, а немагнитный контакт остается таким, как и был до этого.

Наглядно увидеть, как работают герконы, вы можете на видео ниже:

Пробивное напряжение устройств может вырастать до 5 кВ. Срабатывает датчик в 0,5-2 мс, а выключается в 0,1-0,7 мс, а это значительно меньше нежели, к примеру, срабатывание электромагнитного реле.

Назначение и область применения

Используют герконовые выключатели и по сей день в:

  • клавиатуры и синтезаторы;
  • оборудование для безопасности и автоматики;
  • оборудование для подводного плавания;
  • оборудование для тестирования и снятия замеров;
  • аппаратура в медучреждениях и коммуникационные аппараты.

К примеру, в системах охраны геркон используют как реле. Также устройства используются и в охранном датчике. Из себя это представляет: геркон плюс магнит. Если рассматривать герконовое реле, то оно представляет собой: геркон и обмотка из проволоки. Плюсами такого реле, являются:

  • маленький размер и простота конструкции;
  • не поддается влиянию влаги и обгоранию контактов;
  • нет подвижных элементов.

Применять такие детали можно много в чем и где. Но одним существенным недостатком является низкая ударостойкость, а это уж немаловажно для различного рода систем, датчиков и т.д.

Плюсы и минусы приспособления

Использование герконовых датчиков дало как положительные, так и отрицательные моменты:

  • конструкция, позволяющая уменьшать размеры;
  • быстрое срабатывание и отключение;
  • полностью герметизированы сердцевины;
  • электрическая прочность между контактами;
  • долгое время служения (за исключением ударов);
  • геркон работает в любых погодных условиях от -60 до +120 градусов.
  • низкая ударостойкость;
  • восприятие внешних магнитных полей;
  • низкая мощность при коммутации цепи;
  • произвольное размыкание при высоком токе;
  • иногда могут возникать замыкания и размыкания произвольно.

Советы по применению

Если вам нужно использовать герконы, то учитывайте следующие нюансы применения:

  1. Обязательно нужно избегать ультразвука, так как он может воздействовать и изменить электрические характеристики.
  2. При установке следует помнить о том, что магнитное поле может изменить характеристики выключателя.
  3. Запрещается ударять и ронять герконовые выключатели, т.к. из-за инертного газа, который при ударе разбалтывается, баллон может лопнуть, что выведет устройство из строя.
  4. Следует придерживаться рекомендациям от производителя при паянии.

Технические характеристики

Все технические характеристики основных типов герконовых выключателей приведены в таблице ниже:

Параметры и разновидности магнитных выключателей

Маркировка герконов зависит от области, в которой они действуют. Каждая из существующих аббревиатур что-то обозначает (например, КЭМ – коммутация электрических механизмов, А – работа в любых климатических условиях, В – работа только в помещении). При выборе необходимо учитывать эти нюансы.

Найти выключатели можно в электротехнических магазинах, на радиорынках или же заказать в интернете. Если вам нужен геркон для автомобиля, то приобрести его можно в автосервисе. Также есть возможность сделать герконовый выключатель самому, но для этого нужно дорогое оборудование.

Вот мы и рассмотрели технические характеристики герконов, а также их принцип работы и область применения. Надеемся, теперь вам стало понятно, что собой представляют данные выключатели и для чего они используются.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector