Герконовый датчик это: Принцип работы герконового датчика — схема подключения герконового датчика, принцип его работы

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

Геркон — что это? | Счетчики, датчики, расходомеры топлива и жидкостей, насосы, топливо-раздаточное оборудование, фильтра и акссесуары

Герко́н (сокращение от «герметичный [магнитоуправляемый] контакт») — электромеханическое устройство, представляющее собой пару ферромагнитных контактов, запаянных в герметичную стеклянную колбу. При поднесении к геркону постоянного магнита или включении электромагнита контакты замыкаются. Герконы используются как бесконтактные выключатели, датчики близости и т. д.

Герконы различаются также по конструктивным особенностям. Они бывают сухими (с сухими контактами) и ртутными, в которых капля ртути смачивает контактирующие поверхности, уменьшая их электрическое сопротивление и предотвращая вибрацию пластин в процессе работы.

Описание импульса выдаваемого герконом по ссылке.

Отличие геркона от датчика Холла:
геркон — это элемент, механически замыкающий (или размыкающий) электрическую цепь при должном изменении напряженности магнитного поля;
датчик Холла — это полупроводниковое устройство, через которое во время работы протекает электрический ток и возникает напряжение, пропорциональное напряженности магнитного поля.

Время срабатывания — время между моментом приложения управляющего магнитного поля, и моментом первого физического замыкания электрической цепи герконом.

Преимущества

• Контакты геркона находятся в вакууме или в инертном газе и слабо обгорают, даже если при замыкании или размыкании между контактами возникает искра.
• Долговечность герконов. Считается, что если не бить геркон и не пропускать очень большие токи, то срок службы геркона бесконечен, (хотя в технических данных на герконы указаны ограничения, 108—109 и больше срабатываний).
• Меньший размер по сравнению с классическим реле, рассчитанным на такой же ток.
• Отсутствие необходимости применения тугоплавких и драгоценных металлов для контактов.
• Высокое (относительно классических реле) быстродействие.

Недостатки

• Наличие дребезга при включении, что влечет за собой множественные срабатывания за небольшой промежуток времени.
• Хрупкость — герконы нельзя использовать в условиях сильных вибраций и ударных нагрузок.
• Ограниченная скорость срабатывания.
• Иногда контакты «залипают» (остаются в замкнутом состоянии) — такой геркон подлежит замене.
• неправильное подключение питания может существенно сократить время работы геркона.

Герконы — технические характеристики, принцип работы

Герконы это один из элементов коммутации в электрических цепях, которые успешно применяются при определенных условиях. В некоторых случаях реле на герконах являются более эффективной альтернативой электромагнитным реле.

Область применения герконов

Контактные группы на герконах активно используют в электрических схемах охранной сигнализации. Группа контактов на герконах в одном корпусе может одновременно делать переключения в нескольких электрических цепях не связанных друг с другом. В сигнализации это применяют для включения звуковой, световой индикации сработки, для передачи сигналов на дежурный пульт управления.

Пример установки герконов в РЩ мобильной перекачивающей станции горючего

На предприятиях с взрывоопасными примесями эффективно используют герконы для коммутации электрооборудования различного назначения, так как при замыкании и размыкании контактов нет искр выходящих за пределы герметичной стеклянной колбы корпуса. Для запуска мощных электродвигателей применяют герконы способные подключать цепи с нагрузкой до 45 кВт.

Кроме низковольтного оборудования, есть модели герконов которые используются для замыкания цепей с напряжением от 1000 В до 100 кВ, в релейной защите высоковольтных воздушных линиях для передачи электроэнергии. На таких элементах устанавливают дугогасящие конструкции и дэмпферные приспособления для гашения вибрационных колебаний контактов. Герконовые изделия для коммутации предоставляют возможность развития новых направлений в приборостроении, автоматических устройств управления и защиты в релейных системах.

Читайте также статью ⇒ Принцип работы пакетного выключателя

Принцип работы герконов

Работа основана на использовании магнитных сил поля возникающих между ферромагнитными элементами в герконе. Эти силы могут деформировать и перемещать, феритовые пластины контактов, при этом они замыкаются или размыкаются. Магнитное поле для намагничивания ферромагнитных контактов в зоне размещения прибора создается двумя способами:

• Катушкой наматываемой на корпус, на которую подается постоянный ток;

Катушка, намотанная на стеклянную колбу геркона

Совет №1 величину магнитного потока можно регулировать самостоятельно, наматывая провод на корпус катушки до момента срабатывания контактов

• Внешним постоянным магнитом.

В левой части картинки постоянный магнит удаляется, и контакты геркона занимают исходное положение.В правой части магнит подносится к геркону, магнитное поле переключает контакты.

 Простейшая конструкция геркона

Виды герконовых реле

Большой спрос на использование герконов в самых различных отраслях с учетом условий производства порождает большое количество моделей изделия. Все герконовые реле можно разделить по виду контактов:

• С разомкнутыми контактами в исходном состоянии;
• С замкнутыми контактами в исходном состоянии;
• С комбинированными группами контактов, когда в одном корпусе находятся нормально замкнутые и разомкнутые герконы.

По виду конструкции герконовые реле разделяют на два вида:

• Сухие – с наполнением колбы инертным газом или с вакуумом внутри, это делается для увеличения устойчивости контактов к большим токовым нагрузкам;
• Мокрые – герконы в точках соприкосновения контактов имеют жидкий металл, ртуть при вибрации играет роль амортизатора, предотвращая размыкание.

Основные технические характеристики герконов

По причине большого разнообразия конструкций герконовых реле, с различными функциональными назначениями есть характеристики, которые актуальны только для конкретного вида. Рассмотрим основные, которые присущи для всех разновидностей герконовых реле:

• Уровень вибрации — при превышении заданного уровня стеклянные колбы герконов могут треснуть, контакты замкнуться или разомкнуться. Измеряется та величина количеством колебаний в секунду;
• Максимальное для контактов напряжение в коммутируемой электросети измеряется в вольтах и кВ, зависит от сечения и материала контактов, записывается как Uмах;
• Допустимая мощность, при которой контакты не теряют своих ферромагнитных свойств и способности выполнять свои функции. Мощность геркона определяют материал и сечениеконтактов, чем больше сечение тем больше допускается электрическая мощность сети, обозначается в технической документации как Рmax измеряется в Вт; кВт;
• Число коммутационных циклов – количество размыканий и замыканий до износа контактов, при котором они уже не могут выполнять своего функционального назначения. В некоторых технических источника это называется ресурс работы, обозначается как N мах, где N – количество срабатываний обычно исчисляется от 4-5 милиардов;
• Время отпускания – промежуток времени от момента обесточивания катушки до перехода контактов в исходное состояние 0,2 — 1мкс;
• Время реакции – время от момента подачи тока на катушку до замыкания или размыкания контактов 0,5 – 2 мкс;
• Емкость контактов – Ск, может быть только в разомкнутом состоянии контактов, зависит от промежутка между ними и геометрических размеров контактных пластин.

Последние два параметра в технической документации могут формулировать как скорость замыкания и размыкания контактов в миллисекундах, записываются как Тср и Тотп. Эти величины показывают быстродействие геркона, малогабаритные модели имеют более высокое быстродействие. Частота коммутационных циклов может достигать 1000 Гц.

• Напряжение пробоя – величина напряжения (десятки кВольт), при которой между ферритовыми контактами в разомкнутом состоянии пробивает электрическая дуга или искра. Это напряжение характеризует электрическую прочность геркона, которая во многом зависит от материалов, из которых сделаны контакты, покрытия и зазора между ними;
• Напряженность поля – величина, при которой происходит переключение контактов, иногда этот параметр называют магнитодвтжущая сила Vср – срабатывания. Под срабатыванием понимается замыкание контактов и Vотп. Отпускания, подразумевают размыкание контактов.
• Сопротивление контактного перехода – имеет два значения, измеряется в замкнутом состоянии Rк (контакта) очень малые величины. В разомкнутом состоянии Rиз(изоляции) – сопротивление изоляции в пределах десятков МОм.

Таблица : ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕРКОНОВ НА ЗАМЫКАНИЕ КОНТАКТОВ

Параметры переключающих и измерительных герконов

Марки герконов	МКС-27102	КЭМ-3	МКС-15101	МКА-52181	МКА-27801
сила  магнитного потока, А	51…74	31…100	31…45	81	31…100
Временной интервал переключения, мс	1,51	1,51	1,51	2. 1	2.1
Допустимая мощность коммутации, Вт	31	31	0,36.1	1,49	1
Допустимое напряжение коммутации, В	151	125	35	35	301
Допустимый ток коммутации, А	1.1	1.1	0,011	0,11	0,011
Сопротивление замкнутых контактов, Ом	0,151	0,31	0,151	0,081	0,11
частота замыканий и размыканий, Гц	51	101	100,1	100,1	50.1
Интервалы рабочей температуры, °С	-61… + 125	-61… + 125	-61… + 125	-61… + 85	-61… + 85
Диапазон сачтоы вибрации, Гц	1…2000.1	1…2000.1	1…2000,1	1…601	5…601
Длина и Ø баллона, мм	27/67	18/54	15/50	53/79,5	28/52,3

герконы с большой мощностью

Марка геркона	MKA-52141	MKA-52142	MKA-52202
Модификация  геркона	высоковольтный	высоковольтный	мощный
Сила магнитного потока переключения, А	100…200,1	300. 1	180…300.1
Временной интервал переключения, мс	3,1	3,1	8,1
Допустимая мощность коммутации, Вт	51	51	251
Допустимое напряжение коммутации, В	5000.1	10000.1	380.1
Допустимый ток коммутации, А	3,1	3,1	4,1
Напряжение пробоя, В	10000.1	15000.1	800.1
Сопротивление между замкнутыми контактами, Ом	0,1	0,1	0,3
Диапазон рабочих температур, °С	-40…+85	-60…+100	-45…+60
Допустимые частоты вибрационные нагрузки, Гц	1…600	1…60	1…10
Длина  колбы и Ø мм	53/5,4/80	52/5,5/90	52/7,0/0

Особенности управления контактами геркона

Можно выделить два способа управления, каждый из которых имеет свои конструктивные особенности:

Управления по средствам магнитного поля от постоянного магнита.

Геркон устанавливается неподвижно, магнит перемещается в пространстве относительно геркона, при приближении на расстояние когда сила магнитного поля достаточная для переключения контактов происходит срабатывание. Аналогично при удалении магнита от геркона, поле ослабеет, и контакты геркона возвращаются в исходное состояние.

Линии силового поля воздействующие на герконовые контакты

Классическим примером такого варианта является применение геркона в системах охранной сигнализации, когда геркон устанавливается на дверную коробку, а магнит на двери, можно наоборот.

Пример монтажа герконовых датчиков на двери
А – контакты находятся в разомкнутом состоянии;
Б – контакты замыкаются сигнализация срабатывает:

Совет №2 Рекомендуется в этом случае использовать датчики цилиндрической формы в пластиковом корпусе. Они незаметно устанавливаются в просверленные отверстия в коробке и двери. Для маскировки сверху можно наклееить эластичные заглушки соответствующего цвета.

Скрытые герконовые датчики в профиле металлических дверей

В зависимости от условий эксплуатации и функционального назначения, конструктивные решения могут быть разные:

• Магнит может вращаться вокруг оси, меняя полярности тем самым переключать контакты геркона.
• Между герконом и магнитом может перемещаться экранирующая магнитная шторка, для шунтирования поля;
• Подвижным может быть любой элемент, несколько, элементов или все, шторка, магнит и геркон, все определяют условия конкретного объекта.

Управление герконом по средствам катушки, через которую пропускается постоянный ток

Такой способ получил широкое применение в конструкциях герконовых реле с небольшим количеством групп контактов. В полый сердечник корпуса, на который намотана обмотка, помещают один или несколько герконов.

Элементы конструкции герконового реле РЭС -24

Примером такого использования являются токовые датчики защиты в электросетях питающих оборудование. Катушки наматываются достаточно толстым проводом, чтобы выдерживать токовые нагрузки, используемые на производственном процессе. При превышении тока магнитное поле отключает контакты геркона, оборудование обесточивается. Настройка осуществляется перемещением по резьбовому соединению геркона внутри катушки вдоль оси.

Достоинства герконовых переключателей

• В отличие от обычных реле с электромагнитными катушками и сердечником в герконовых нет механических элементов, привода рычага для перемещения контактов и стального сердечника в катушке. За счет этого конструкция получается меньших габаритов.
• Многие показатели герконовых реле в сотни раз выше, чем обычных реле, сопротивление изоляции, пробивное напряжение, соответственно электрическая прочность.
• Очевидно, что обычные реле не могут сравниться с герконами по быстродействию. Частота коммутации контактов на герконах 1000Гц;
• Ресурс работы герконов исчисляется в миллиардах циклах переключений;

Недостатки

Не смотря, на все совершенства, имеются и недостатки:

• Не большая мощность;
• Не большое количество контактов в одной колбе;
• В сухих вариантах может быть механическое дребезжание контактами;
• Хрупкий корпус стеклянного баллона;
• В неэкранированном корпусе может быть влияние сторонних магнитных полей.

Читайте также статью ⇒ Подключение теплового реле. 

Характерные ошибки при монтаже герконов

• Установка герконов на подвижные элементы оборудования, без учета вибрационной защиты, в результате чего разрушается стеклянная колба.
• Установка герконов без учета предельно допустимых значений напряжения и мощности, в результате чего контакты могут залипать, пригорать, и в итоге выходить из строя.
• При линейном передвижении геркона в пространстве относительно магнита, или наоборот интервал расстояния должен соответствовать силы магнитного поля для переключения контактов. При большом расстоянии силы магнитного поля может быть недостаточно для срабатывания.
• Прежде чем подключить установленной сети проверьте его срабатывание мультиметром в режиме прозвонки. Особенно когда конструкция закрывается лицевой панелью или другими элементами, в противном случае для исправления придется разбирать установленные элементы.
• При монтаже датчиков защиты по току на герконах, не забывайте вращением сердечника настроить их на предельный ток срабатывания. В противном случае они будут срабатывать при меньшем токе, ограничивая производственный процесс, или вообще не сработают и аппаратура сгорит.

Часто задаваемые вопросы

1. Для гашения вибрации ставят герконы с наличием ртути, это не опасно для здоровья?

Ртуть находится в герметичной стеклянной колбе и в прочной оболочке корпуса, поэтому не опасно. Запрещается разбирать, при выходе из строя утилизировать надо в установленном порядке в специализированные организации.

2. Ультразвуки могут повлиять на характеристики герконов?

Да, действительно, ультразвук существенно может изменить характеристики геркона, может измениться структура магнитного поля, в результате чего его силы для переключения контактов будет недостаточно. Поэтому следует избегать при выборе места геркона влияние ультразвуков.

Читайте также статью ⇒ Реле напряжения.

Оцените качество статьи:

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.

Блог — Что такое геркон

По функциональным признакам герконы подразделяются на: замыкающие (в исходном состоянии нормально-разомкнутый контакт), размыкающие (нормально-замкнутый контакт), переключающие (переключающий контакт). Наибольшее распространение получили замыкающие герконы.
По конструктивно-технологическим признакам выделяют 2 группы герконов: с сухими и ртутными контактами. В ртутных герконах для улучшения качества контакта в герметичный стеклянный корпус добавляют капельку ртути.

Перейти в каталог герконов, датчиков открытия.

Конструкция герконов

Геркон представляет собой пару контактов (магнитных сердечников), запаянных в стеклянный баллон. Между сердечниками оставляют зазор определенного размера. Наружные концы контактов подключаются во внешнюю электрическую цепь. Контакты выполнены из расплющенной упругой ферромагнитной проволоки. Контактирующая поверхность покрыта благородным металлом, что уменьшает переходное сопротивление, а также способствует антикоррозийной устойчивости контактов. Пространство баллона заполняется инертным газом либо вакуумизируется, что также повышает надежность работы контактов.

Геркон. Принцип работы.

Контактная группа срабатывает при воздействии магнитного поля достаточной напряженности. Для замыкающего геркона сердечники геркона, намагниченные силовыми линиями магнитного поля, преодолевают силы упругости, притягиваются и замыкают электрическую цепь. В случае прекращения действия  магнитного поля контакты размыкаются. При следующем появлении магнитного поля контакты сработают вновь.
Для размыкающего геркона при воздействии магнитного поля контакты намагничиваются одноименно, поэтому они отталкиваются друг от друга и размыкают электрическую цепь.
Для геркона переключающего типа 2 контакта выполняются из ферромагнитного сплава (нормально-разомкнутые), а 1 (нормально-замкнутый) – из немагнитного металла. При воздействии магнитного поля контакты нормально-разомкнутые замыкаются, а один нормально-замкнутые, оставаясь на месте, размыкается.

Характеристики герконов

Характеристики герконов подразделяются на механические и электрические.

Механические характеристики.

Магнитодвижущая сила срабатывания/магнитодвижущая силу отпускания указывает величину напряженности магнитного поля, при котором происходит срабатывание либо отпускание контактов.
Скорость срабатывания и отпускания (мсек) характеризует быстродействие геркона. Герконы с меньшими линейными размерами обладают большим быстродействием.
Максимальное число срабатываний показывает число срабатываний, при котором сохраняются в допустимых пределах все свойства геркона.

Электрические характеристики.

Сопротивление контактного перехода – величина сопротивления между замкнутыми контактами, сопротивление изоляции – величина сопротивления между разомкнутыми контактами.
Электрическая прочность геркона указывает величину напряжения пробоя и характеризует качество изоляции между контактами.
Мощность коммутации геркона определяется материалом конструкции, типом покрытия контактов и их размерами.
Емкость геркона – замеряется между разомкнутыми контактами, зависит от геометрических размеров самого геркона и расстояния между контактами в разомкнутом состоянии.

Подключение геркона

В системах охранной сигнализации герконы наряду с датчиками разбития стекла для организации первого рубежа охраны. Так, датчик открытия двери мгновенно срабатывает при открытии двери и приводит сигнализацию в состояние тревоги.

Самые популярные модели герконовых датчиков:

Герконовые датчики используются для установки на двери, окна, ворота и пр. Устройство состоит из двух частей: корпус с герконом и корпус с магнитов. Как правило, установка геркона осуществляется на неподвижном полотне конструкции, а магнита – на подвижном. Магнит и геркон должны находиться на одной оси, а зазор между ними должен составлять от 2 до 6 мм. Оптимальное расположение датчика – в верхней части полотна, на расстоянии около 15 см от раствора. При монтаже необходимо учитывать хрупкость герконовой колбы и избегать ударов или других физических воздействий.

Автор: Alexandr Skakalskiy

Как работают герконы (магнитные переключатели)

Как работают герконы (магнитные переключатели)

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 27 ноября 2021 г.

Если у вас есть портативный компьютер
или мобильный телефон, который открывается
как раскладушка, вы, наверное, замечали, что она чувствует, когда вы
открыть и закрыть его и соответственно включить или выключить. Но как это
знать? Какой-то переключатель, подключенный к петле, так что
он может обнаружить открытие и закрытие движения? Если это то, что ты
подумайте, вы как минимум наполовину правы! Подумайте об этом более внимательно и
вы увидите, что стандартный переключатель будет довольно сложно подключить в этом
способом — и, вероятно, весьма ненадежным: все эти открывающиеся и закрывающиеся
быстро изнашивался бы. Поэтому вместо этого во многих ноутбуках и телефонах используется недорогая
и очень надежное устройство, называемое герконом, которое включается или выключается, когда поблизости находится магнит. Их также часто используют системы охранной сигнализации и модели железных дорог. Давайте подробнее рассмотрим
как они работают!

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

Какую проблему решают герконы?

Выключатель подобен подъемному мосту в электрическом
схема. Когда переключатель замкнут, «мост» не работает, и электрический ток может
обтекание контура; когда переключатель размыкается, «мост»
вверх и ток не течет. Таким образом, цель переключателя состоит в том, чтобы активировать или
деактивировать цепь в любое время по нашему выбору.

Фото: Переключатель «нажми-замкни» устанавливает соединение и замыкает цепь, когда вы нажимаете на него; а
пружина заставляет его снова выскочить, когда вы убираете палец.Герконовый переключатель
переключает ток таким же образом, но магнит обеспечивает «толкающее давление» вместо вашего пальца.

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

Предположим, вы хотите подключить банковский сейф, чтобы он
срабатывает сигнализация всякий раз, когда открывается дверь. Как это будет работать на практике? Вам понадобится электрический
контакты на обеих частях дверной коробки, чтобы при открытии двери
цепь будет разорвана, что вызовет тревогу. Но подумайте, как сложно
это было бы сделать надежное электрическое соединение на дверной раме.
А если закрасить? А если бы он испачкался? И разве это не было бы так очевидно
вору, что они смогут легко его отключить? Есть много
способы, которыми электрический контакт может быть переведен в неактивное состояние и
бесполезный.Здесь могут помочь герконы.

Рекламные ссылки

Что такое геркон?

Обычный выключатель имеет два электрических контакта, которые соединяются
вместе, когда вы нажимаете кнопку, и раздвигаются, когда вы ее отпускаете.
Тумблер включает настенные светильники (нажмите два контакта вместе, когда
переключатель находится в одном положении и разведите их, когда переключатель
щелкает в другую сторону.

В типичном герконовом переключателе два контакта (выглядящие как металлические язычки) изготовлены из ферромагнитного материала.
материал (это означает что-то такое же легкое для намагничивания, как железо), покрытый износостойким металлом, таким как родий или рутений (чтобы обеспечить им долгий срок службы при включении и выключении), и запечатанный внутри тонкой стеклянной оболочки, заполненной нереакционноспособным газом. (обычно азот), чтобы защитить их от пыли и грязи.Иногда стекло имеет внешнюю оболочку из пластика для еще большей защиты. Как правило, контакты изготавливаются из сплава никеля и железа, который легко намагничивается (технически мы говорим, что он обладает высокой магнитной проницаемостью), но недолго остается таким (мы говорим, что он имеет низкую магнитную сохраняемость). 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, оба контакта двигаются (а не только один), и они образуют плоскую, параллельную область контакта друг с другом (а не просто соприкасаются в одной точке), потому что это помогает продлить срок службы и надежность переключателя.

Хотя большинство герконов имеют два ферромагнитных контакта, некоторые из них имеют один ферромагнитный и один немагнитный контакт, а некоторые (например, оригинальный геркон Elwood, показанный в конце этой статьи) имеют три контакта.

Фото: Еще один вид моего геркона, вид сверху на подвижные контакты в запечатанной стеклянной оболочке. Обратите внимание, что контакт справа находится чуть выше контакта слева. Вы также можете видеть здесь, что контакты намного шире, чем они кажутся на виде сбоку, показанном на верхнем фото.

Как работает геркон?

Герконы

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

Нормально открытый

Когда вы подносите магнит к геркону, весь переключатель фактически становится частью «магнитной цепи», включающей магнит (пунктирная линия на рисунке показывает часть магнитного поля).Два контакта геркона становятся противоположными магнитными полюсами, поэтому они притягиваются и защелкиваются вместе. Неважно, какой конец магнита приблизится первым: контакты все равно поляризуются в противоположных направлениях и притягиваются друг к другу. Такой геркон нормально разомкнут (НО) (обычно выключен), если рядом с ним не расположен магнит, когда он включается, позволяя току течь через него.

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

Нормально закрытый

Вы также можете получить герконы, которые работают противоположным образом: два контакта обычно защелкиваются вместе, а когда вы подносите магнит к переключателю, они отпружиниваются. Подобные герконы называются нормально замкнутыми (NC) (нормально включенными), поэтому большую часть времени через них протекает электричество. Самый простой способ сделать это — взять нормально разомкнутый переключатель и постоянно прикрепить магнит к его стеклянному корпусу, переворачивая его из открытого состояния в закрытое (как во втором кадре анимации нормально разомкнутого положения вверху). Весь этот блок (нормально открытый геркон с прикрепленным магнитом) становится нашим нормально замкнутым герконом. Если вы поднесете к нему второй магнит с магнитным полем, противоположным полярности поля первого магнита, это новое поле нейтрализует поле первого магнита, так что мы получим, по сути, именно то, что мы имели в первом кадре. нормально разомкнутой анимации: геркон с двумя раздвинутыми контактами.

В этих двух работах я сильно преувеличил движение контактов.Настоящие герконы имеют контакты, расстояние между которыми составляет всего несколько микрон (миллионных долей метра) — примерно в десять раз тоньше человеческого волоса, — поэтому движение не видно невооруженным глазом. Не ожидайте, что лопасти начнут двигаться, когда вы приблизите магнит!

Работа: Ключом к пониманию герконов является понимание того, что они являются частью магнитной цепи, а также электрической цепи: магнитное поле от стержневого магнита проходит через геркон. Это то что
делает его близким — и это то, что позволяет электричеству течь через него. Изображение магнитного поля взято с Викисклада.

Дополнительные усложнения

Еще одна важная вещь, которую я должен отметить, это то, что герконы не просто включаются, когда магнит приближается, и выключаются, когда он удаляется (в случае нормально разомкнутого/выключенного переключателя): обычно они включаются и выключается несколько раз по мере движения магнита, создавая несколько зон включения и выключения. Они также будут по-разному реагировать в зависимости от ориентации магнита (параллельно ли он переключателю или перпендикулярно), его формы (потому что, как мы все учили в школе, магниты разной формы создают вокруг себя разные модели магнитного поля). , и как он проходит мимо.

Все 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 перемещении магнита (а не три или четыре раза, что может привести к ложным показаниям). Если вы используете геркон в сигнализации, вы не хотите, чтобы ваш злоумышленник включил сигнализацию через одну секунду, а затем снова выключил через секунду, потому что вы поместили магнит не в то место!

Для чего используются герконы?

Фото: Некоторые раскладные мобильные телефоны, такие как этот, включаются и выключаются с помощью магнитных герконов.В одной части корпуса находится магнит, а в другой геркон. Телефон выключается, когда геркон находится рядом с магнитом (когда чехол закрыт), и включается, когда геркон и магнит расходятся (когда чехол снова открыт).

Теперь вы, наверное, видите, как включается и выключается телефон-раскладушка.
когда вы открываете или закрываете его. Он имеет нормально замкнутый геркон в
нижняя часть его корпуса (там, где находится клавиатура) и магнит в
верхняя часть (где экран).Когда телефон открыт, тростник
переключатель и магнит находятся относительно далеко друг от друга. Контакты на
герконы нажимаются вместе, и мощность течет через
Телефон. Однако, если вы закроете корпус, вы повернете магнит близко к
геркон, и это раздвигает контакты внутри переключателя. Цепь внутри
телефон чувствует это и выключает питание упорядоченным образом.

устройства для чтения электронных книг, такие как Kindles и Sony Readers,
использовать аналогичный трюк. Когда вы поместите их в защитную кожаную куртку, вы обнаружите
они автоматически выключаются, когда вы закрываете крышку, и снова включаются
когда вы его открываете.Здесь, конечно, нет никакой магии: просто геркон в
угол устройства электронной книги и магнит в соответствующей части обложки (проверьте сами, поднеся скрепку рядом).

Фото: Amazon Kindle можно включить магнитом на холодильник благодаря геркону, спрятанному внутри его корпуса.

Вы можете увидеть, как та же идея сработает на двери сейфа в нашем банке: вы бы
просто установите геркон на дверной раме и магнит на
дверь. Открытие двери разделит магнит и тростник.
переключатель, заставляя контакты переключателя пружинить вместе и срабатывать
будильник. Вы можете получить герконы, встроенные в маленькие кусочки
пластик, так что вы даже не можете видеть, что они там — идеально подходит для всех видов безопасности
Приложения.

Фото: Упрощенная концепция охранной сигнализации: вы просто устанавливаете геркон (подключенный к цепи сигнализации) на одну часть двери и магнит на другую часть. Разделение этих двух вещей щелкает переключателем и вызывает тревогу.

Герконы можно использовать и многими другими способами. LEGO®
энтузиаст Билл Уорд, который управляет превосходным
Брикпайл блог
(и страницу с фотографиями на Flickr), построил
эти гениальные роботизированные коровы для его модели
железная дорога.Всякий раз, когда мимо проезжает поезд, они поворачивают головы, чтобы посмотреть, как он проезжает. Целый
дело работает с помощью геркона. Голова каждой коровы управляется
небольшой электродвигатель, подключенный к цепи, в которой есть
нормально открытый геркон. Геркон расположен рядом с
железнодорожный путь и небольшой магнит прикреплен к борту поезда.
Когда поезд проходит мимо геркона, магнит заставляет его
контакты замыкаются и активирует цепь, которая поворачивает коров
головы. Насколько это аккуратно? Некоторые люди настолько изобретательны!

Фото: коровы LEGO®, управляемые герконом.Фото предоставлено Биллом Уордом,
опубликовано на Flickr
по лицензии Creative Commons.

Существуют сотни других, менее очевидных применений герконов. Некоторые датчики уровня жидкости в
стиральные машины для одежды
а в посудомоечных машинах используются плавающие магниты, которые подскакивают над герконами, чтобы выключить воду.
клапаны, когда внутри достаточно воды. Герконы иногда также устанавливаются на вращающихся рычагах.
посудомоечные машины, чтобы определить, когда они застревают, и в термовыключателях в электрических душах (чтобы остановить нагрев воды до опасного уровня).Анемометры с вращающимися чашками имеют внутри герконы, которые измеряют скорость ветра. Когда чашки поворачиваются, они заставляют геркон вращаться вокруг магнита, генерируя импульсы тока. Чем сильнее ветер, тем быстрее вращаются чашки и тем чаще включается и выключается язычковый переключатель. Электронная схема подсчитывает количество импульсов в секунду и использует это для определения скорости ветра.

Рисунок: Типичный расходомер с герконовым переключателем работает примерно так. Есть труба, по которой течет жидкость (1) с установленным внутри гребным колесом (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 заставляет переключатель снова замыкаться (6). Попеременно открывающийся и замыкающийся геркон посылает в цепь импульсы электрического тока. Подсчитывая скорость поступления импульсов, схема может измерять скорость потока. Если ток полностью прекращается или течет все время, вы знаете, что жидкость перестала двигаться, что может указывать на засорение или закупорку.

Кто изобрел герконы?

Как и многие другие великие изобретения, герконы родились в
Bell Laboratories, изобретенная 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 одобрена 2 декабря 1941 года. Читая патент Элвуда, очень легко узнать геркон, который все еще широко используется сегодня: «Когда внешняя магнитная сила К этому блоку приложены два магнитных элемента, которые образуют часть магнитной цепи…. перемещаются вместе… поскольку внешняя магнитная сила уменьшает воздушный зазор между двумя упомянутыми магнитными элементами.»

Изображение: Оригинальный дизайн геркона Уолтера Элвуда взят из патента США: 2264746: Электромагнитный переключатель. Это немного отличающийся от приведенного выше дизайн, переключение между двумя разными цепями, причем одна из них всегда включена. У нас есть два немагнитных контакта слева (1,2) и магнитный контакт (3,4) справа, который щелкает между ними при приближении магнита.Контакты разделены изолирующей прокладкой (5). Оригинальное изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. (Обратите внимание, что я немного раскрасил и упростил оригинал, чтобы его было легче понять.)

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Практические проекты

Вы найдете немало примеров использования герконов на превосходном веб-сайте Instructables и в популярных книгах Evil Genius; вот несколько для начала:

Книги

• Датчик Arduino и Raspberry Pi
  Проекты для злого гения Роберта Чина.McGraw Hill, 2017. Несколько проектов в этой книге связаны с подключением герконов к Arduinos и Pis (есть полные инструкции для дверного зуммера с герконами).
• СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта.
  Maker Media, 2015. Отличная практическая книга, которая даст толчок вашему увлечению электроникой. В главе 3 есть простое введение в герконы.
• проектов Raspberry Pi от Эндрю Робинсона и Майка Кука.
  John Wiley & Sons, 2014. «Глава 13: Домашняя автоматизация» описывает дверной датчик с герконом, подключенный к Raspberry Pi.
• Практическая электроника для изобретателей, Пол Монк.
  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 для начинающих, объясняющий все основные компоненты, включая герконы.

Патенты

Попробуйте эти более подробные технические детали:

• Патент США 2 264 746: Электромагнитный переключатель Уолтера Элвуда, 2 декабря 1941 г.Оригинальный патент Elwood на геркон (как на фото выше).
• Патент США 3 283 274: Кнопочный переключатель Анджело де Фалько, 1 ноября 1966 г. Более сложная конструкция.
• Патент США 4 038 620: Магнитный геркон Б. Эдварда Шлезингера-младшего и Чарли Дуэйна Маринера, 26 июля 1977 г. Переключатель с одним магнитным герконом и одним немагнитным.
• Патент США 3,348,175: Нормально замкнутый геркон Энтони Дж. Уилкиса, 17 октября 1967 г. Описывает различные способы изготовления нормально замкнутого переключателя.

Видео

Благодарности

Я очень благодарен Морису Бэнену из Comus Technology B.V. за предложение улучшить эту статью.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторское право на текст © Chris Woodford 2009, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

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

Подробнее на нашем сайте…

Что такое геркон?

О Reed Switch Developments Corp: Что такое Reed Switch?

Мы приглашаем вас узнать больше о компании Reed Switch Developments Corp. и о нашем основном продукте — герконовом датчике на магнитной основе. Мы начнем с ответа на очень распространенный вопрос: «Что такое геркон?»

Что такое магнитный геркон?

Магнитный геркон — это, проще говоря, тип электрического переключателя или датчика.

Термин «магнитный геркон» может относиться либо к небольшому стеклянному электронному компоненту, как показано на приведенном выше рисунке, либо к полной сборке, основанной на электронном компоненте этого или аналогичного типа. На этой странице «магнитный геркон» будет использоваться для обозначения самого компонента и его общей функциональности. Но в целом то, что верно для компонента геркона, справедливо и для всей сборки. Магнитные герконовые переключатели часто также называют магнитными переключателями, магнитными датчиками, бесконтактными переключателями или бесконтактными датчиками.

Как следует из названия, магнитный геркон работает за счет магнитного поля.

Как и любой другой тип электрического переключателя, магнитный геркон используется для управления потоком электроэнергии. Если контакт магнитного геркона разомкнут, электричество не может течь. Если магнитный геркон замкнут, электричество может течь. Однако, в отличие от большинства других типов механических переключателей, магнитные герконовые переключатели сами по себе не требуют, чтобы кто-то или что-то, включая, помимо прочего, внешние источники питания, физически управляли ими.Герконовые датчики, переключатели и актуаторы, предлагаемые Reed Switch Developments Corp., предназначены для работы в непосредственной близости от магнитного поля. Чтобы изменить состояние магнитного геркона с открытого на закрытое или наоборот, чтобы обеспечить прохождение электричества, источник магнитной энергии просто должен пройти достаточно близко к магнитному геркону, чтобы вызвать срабатывание. требуемый уровень срабатывания. Источником магнитной энергии или исполнительным механизмом обычно является простой магнит, предназначенный для плавного сопряжения с переключателем или датчиком.

Магнитный геркон по своей природе невосприимчив к механическому износу.

Уникальной характеристикой герконовых датчиков или переключателей является их способность поддерживать высокоскоростные переключения без механического износа. Это означает, что они обеспечивают долгий, безотказный срок службы в течение многих тысяч циклов с исключительной надежностью — и все это при условии, что они используются в соответствии с опубликованными спецификациями и что заказчик выбрал наиболее подходящее решение на основе магнитного геркона для датчиков. собственные уникальные требования к приложениям.Такая долговечность и надежность, конечно же, делает магнитный геркон исключительно экономичным решением. Кроме того, герконовые датчики универсальны, просты в установке, компактны и легки и не требуют внешнего источника питания для работы.

Магнитные герконы могут приводиться в действие через цветные материалы.

Магнитные герконы или магнитные герконы также могут приводиться в действие через цветные (немагнитные) материалы, включая дерево, алюминий, пластик или нержавеющую сталь, если магнитное поле выбранного привода сильное достаточно, чтобы добраться до переключателя через толщину материала.Это означает, что магнитный геркон может храниться закрытым или скрытым в герметичной среде. Таким образом, магнитный геркон или магнитный герконовый датчик можно активировать извне без ущерба для эффективности переключателя, других защищенных компонентов или любых других материалов, которые иным образом расположены внутри корпуса. Магнитные герконы

могут использоваться с черными металлами.

Хотя обычно это не рекомендуется, магнитные герконы также могут использоваться с железными (магнитными) материалами, такими как сталь и железо, при определенных обстоятельствах.Однако в этих приложениях необходимо учитывать особые соображения, чтобы точно определить, как на магнитное поле привода геркона будут влиять внешние магнитные свойства любых окружающих материалов. Поэтому рекомендуется, чтобы испытание прототипа выбранного герконового переключателя или модели магнитного герконового датчика было полностью проведено перед любой окончательной установкой.

Корпорация Reed Switch Developments обычно рекомендует всем клиентам рассмотреть возможность проведения тестирования прототипа перед установкой, что является передовой отраслевой практикой.Это помогает обеспечить непрерывную и стабильную работу выбранного магнитного геркона или магнитного геркона, особенно в приложениях, связанных с такими железными материалами. Тестирование помогает подтвердить, что для применения выбран «наилучший» датчик магнитного геркона. Это также помогает подтвердить оптимальное размещение как магнитного геркона, так и исполнительного механизма в предполагаемой среде установки. Внедряя такие протоколы предварительного тестирования, конечный пользователь может убедиться, что работа выбранного магнитного геркона или магнитного геркона успешна в присутствии таких ферромагнитных материалов, а также подтвердить, что магнитное поле переключателя не будет иначе поглощаться или искажаться при установке.

Магнитные датчики и герконы

Магнитные датчики и герконы

Littelfuse предлагает широкий ассортимент магнитных датчиков, герконов и реле. Все модели хорошо зарекомендовали себя и изготовлены в соответствии с нашими высокими стандартами. Имея богатую историю лидерства в отрасли в области решений для магнитных датчиков, наши специалисты стремятся предоставлять лучшие продукты и решения для ваших конкретных потребностей.

Наша глобальная организация предоставляет:

• Широкий выбор стандартных изделий, подходящих для различных областей применения
• Индивидуальные конструкции датчиков в соответствии со спецификациями заказчика
• Вертикально интегрированное производство
• Собственная поддержка магнитного моделирования
• Быстрое изготовление прототипов пользовательских датчиков

Технический центр

Технический центр позволяет вам загружать самые последние ресурсы о наших магнитных датчиках и герконах.Новая информация постоянно добавляется, так что не забывайте заглядывать почаще.

Герконы

Базовый геркон состоит из двух ферромагнитных никель-железных проводов и стеклянной капсулы. Два провода превращаются в «камыши» путем сплющивания одного конца. Концы язычка тщательно выравниваются с небольшим нахлестом, а затем постоянно запечатываются внутри стеклянной капсулы. Зона перекрытия или контакта язычков покрыта специальными металлами, такими как рутений.Никель-железные выводы покрыты оловом, чтобы их можно было припаивать.

Два язычка действуют как проводники магнитного потока при воздействии внешнего магнитного поля от постоянного магнита или электромагнитной катушки. В контактном зазоре создаются полюса противоположной полярности, и контакты замыкаются, когда магнитная сила превышает силу пружины язычков. Контакты размыкаются, когда внешнее магнитное поле уменьшается настолько, что сила магнитного притяжения между язычками становится меньше восстанавливающей силы пружины язычков.

Базовый геркон представляет собой однополюсный однонаправленный нормально открытый переключатель, также известный как переключатель SPST-NO или форма A. Добавляя дополнительный немагнитный контакт, который электрически замкнут без присутствия магнитного поля, можно сделать однополюсный двухпозиционный переключатель. Это также известно как переключатель переключения или переключатель SPDT. Это переключатель «размыкание перед замыканием», в котором замкнутый контакт размыкается до замыкания разомкнутого контакта.

Электрические контакты геркона герметизированы.То есть газонепроницаемые стеклометаллические уплотнения предотвращают контакт контактов с окружающей средой. Герконы Littelfuse герметизированы инертной атмосферой азота внутри переключателя.

Герконы

являются основным компонентом герконовых датчиков, а также герконовых реле. Поскольку компания Littelfuse производит как стандартные, так и нестандартные герконовые датчики и реле, применение нашего инженерного опыта, производственных возможностей и систем качества очень часто может быть выгодным для экономичного и своевременного предоставления деталей.Варианты включают стандартные герконы для поверхностного монтажа, индивидуальную обрезку и формирование выводов, модификации существующих стандартных продуктов и полностью индивидуальные продукты.

Герконовые датчики

Герконовые датчики представляют собой герконы, заключенные во внешний корпус для упрощения монтажа/подключения и дополнительной защиты от воздействия окружающей среды. Эти датчики обычно устанавливаются в механических системах. Неизолированный геркон может быть легко установлен на печатной плате.Однако для такого применения, как дверной датчик безопасности, геркону требуется защитная оболочка/корпус для обращения и монтажа. Эти пакеты обеспечивают устойчивость к механическим воздействиям, защищая голое стекло геркона.

Существует несколько соображений по включению геркона в капсулу датчика, например, повреждение геркона в результате механического удара и изменение чувствительности из-за механического воздействия. В зависимости от типа механического удара повреждение может проявляться в виде потери герметичности, изменения чувствительности или отсутствия срабатывания из-за разрушения стеклянной капсулы.К счастью, компания Littelfuse обладает большим опытом в области герконовых датчиков и производит как стандартные, так и индивидуальные герконовые датчики с высоким уровнем качества и надежности.

Существует много соображений, которые одинаковы как для герконовых датчиков, так и для герконовых переключателей, таких как электрическая коммутационная нагрузка, методы активации и т. д. Поскольку герконовый датчик является магнитным датчиком, ферромагнитные материалы, такие как сталь, в непосредственной близости от датчика может влиять на его поведение. Двигатели, трансформаторы и другие сильноточные электрические устройства рядом с герконовым датчиком также могут оказывать нежелательное влияние.Другим фактором, о котором следует знать, является температура. И магниты, и герконовые датчики становятся более магнитными при низких температурах и менее магнитными при высоких температурах. Величина изменения температуры зависит от типа используемого магнита и геркона.

Существует множество типов и вариантов герконовых датчиков. Капсулы датчиков могут быть изготовлены из пластика или нержавеющей стали. Крепление может быть с помощью винтов или пайки на печатной плате. Датчики можно поместить в отверстие и зафиксировать на месте с помощью гаек (датчики с резьбой) или с помощью установочных винтов или зажимов (датчики петарды).Электрическая заделка может быть для печатной платы встроенным разъемом, или провода могут заканчиваться разъемами, клеммами, фастонами или просто лужеными проводами. Хотя компания Littelfuse предлагает широкий выбор стандартных деталей, они не подходят для всех областей применения. Вот почему Littelfuse тесно сотрудничает с клиентами, чтобы предоставить индивидуальные решения, включая дополнительные компоненты, такие как резисторы, симисторы или работы, связанные с печатными платами.

Герконовые реле

Герконовое реле изготовлено путем соединения геркона с медной катушкой.Как и другие реле, это обеспечивает гальваническую развязку между входом катушки и управляемым контактом (контактами). Однако из-за небольшого размера и магнитной эффективности геркона мощность, необходимая для управления катушкой, ниже, чем у большинства других типов реле. Другие преимущества включают высокое сопротивление изоляции, низкое контактное сопротивление и длительный срок службы контактов. Герконовые реле используются во многих приложениях, в том числе в автомобилестроении, испытательном оборудовании, безопасности, медицинском оборудовании и оборудовании управления технологическими процессами.

По сравнению с другими релейными технологиями герконовые реле имеют преимущества герметичных контактов, малой мощности катушки, быстрой работы и небольшого размера.Однако, как и в случае с любой технологией, необходимо учитывать различные аспекты. Поскольку геркон является переключающим компонентом, используемым в герконовом реле, многие технические аспекты, связанные с герконом, такие как электрическая нагрузка, время срабатывания, дребезг контактов, удары и вибрация, влияют на характеристики и работу герконового реле.

Герконовые реле

обычно монтируются на печатных платах. Клеммы герконового реле не следует сгибать, например, чтобы они самозажимались. Избегайте сгибания клемм, чтобы они подходили к несоосным отверстиям.Неэкранированные реле, расположенные слишком близко друг к другу, могут влиять друг на друга. В этом случае и для сред с сильными магнитными полями от двигателей, магнитов и т. д. можно использовать экранированные реле.

Датчики Холла

Открытый Эдвином Холлом в 1897 году, «эффект Холла» существует уже давно. Только с момента внедрения полупроводниковых материалов в электронную промышленность в 1960-х годах это открытие превратилось из интересного физического эффекта в явление, нашедшее серьезное практическое применение.Сегодня технология эффекта Холла позволяет разрабатывать сложные датчики, используемые в широком спектре автомобильных, электронных и промышленных приложений.

Устройство на эффекте Холла представляет собой полупроводниковую интегральную схему с пластинами Холла, которые реагируют на магнитные поля. Устройства на эффекте Холла выдают цифровые или аналоговые выходные сигналы, которые используются для бесконтактного и непрерывного вращательного или линейного позиционирования. В отличие от геркона, устройство на эффекте Холла содержит активную схему, поэтому оно постоянно потребляет небольшой ток.Устройства на эффекте Холла бывают двух- и трехпроводными. Некоторые устройства являются программируемыми.

Температура, напряжение и мощность

Как и все твердотельные полупроводниковые устройства, датчики на эффекте Холла имеют максимальную рабочую температуру перехода. Рабочая температура перехода определяется мощностью (напряжение, умноженное на ток), которую рассеивает датчик, тепловым сопротивлением корпуса, любыми эффектами теплоотвода, возникающими в результате конфигурации монтажа, любым движением воздуха и температурой окружающей среды (воздуха).Из-за внутреннего рассеивания мощности и самонагрева может потребоваться снижение максимальной рабочей температуры при более высоких напряжениях питания, чтобы ограничить температуру перехода до приемлемого значения.

Меры предосторожности против статического электричества

Полупроводниковые изделия чувствительны к явлениям электростатического разряда (ЭСР). Всегда соблюдайте осторожность и соблюдайте процедуры контроля электростатического разряда при работе с датчиками Холла. Некоторые датчики на эффекте Холла Littelfuse снабжены внутренней защитой от электростатического разряда.

Магнитные приводы

Littelfuse предлагает широкий ассортимент магнитных приводов, которые имеют форму, аналогичную соответствующим датчикам сопряжения. Мы также предлагаем ограниченное семейство неизолированных магнитов из различных материалов, включая феррит (керамика), материалы AlNiCo и неодим-железо-бор (NdFeB).

герконов | Алеф-США

Строительство

Геркон состоит из пары гибких язычков, изготовленных из магнитного материала и запаянных в стеклянную трубку, заполненную инертным газом.Тростники перекрываются, но разделены небольшим зазором. Контактная поверхность каждого язычка покрыта благородным металлом, таким как родий или рутений, чтобы обеспечить стабильные характеристики переключателя и долгий срок службы.

Приложение магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом или катушкой, к геркону вызывает намагничивание обоих язычков. Это создает полюс N в области контакта одного язычка и полюс S в области контакта другого язычка, как показано на рисунке (слева). Если сила магнитного притяжения превышает силу сопротивления, вызванную эластичностью язычка, язычки вступают в контакт (втягивание), т. е.д., цепь замкнута. Как только магнитное поле удаляется, язычки снова разделяются за счет эффекта упругости язычка (Drop-Out), т. Е. Цепь размыкается.

Характеристики

Компактный и легкий
Геркон может быть установлен в очень ограниченном пространстве; он идеален для использования в миниатюрном оборудовании.

Герметичный
Коммутационные элементы геркона герметизированы в атмосфере инертного газа, поэтому они никогда не подвергаются воздействию внешней среды. Долгая жизнь
В герконе нет скользящих частей, поэтому нет усталости, связанной с ухудшением качества используемых материалов, что обеспечивает практически неограниченный механический срок службы.

Работа на высокой скорости
Каждый подвижный элемент имеет очень малую массу, что обеспечивает высокую скорость работы. Это позволяет использовать геркон в качестве интерфейса для транзистора или интегральной схемы.

• Контакты формы «А» и «С»
• От сверхминиатюрного до большого
• Нагрузка от 3 Вт до 70 Вт
• Напряжение пробоя до 15 кВ

Схемы срабатывания магнита

Наиболее часто используемый способ приведения в действие геркона — с помощью магнита; типичные схемы срабатывания показаны на рисунках ниже.

Технология магнитных герконов — SMD Fluid Controls

Технология магнитного геркона и защита

Технология магнитных герконов уже более 50 лет является проверенной технологией для надежного и безопасного определения положения широкого спектра жидкостей.Внутренние переключатели герметичны и способны переключать с точностью 1/8″ и воспроизводимостью 1/32″ для стандартных вертикальных переключателей. Магнитные герконы, используемые в соответствии с электрическими характеристиками, могут надежно переключаться в течение миллионов циклов, не подвергаясь воздействию ежедневных ударов и вибрации, в течение многих лет надежной работы.

Работа магнитного геркона проста, но надежна. Поплавок перемещает герметичный постоянный магнит вдоль штока по мере того, как жидкость поднимается и опускается. Когда магниты проходят над переключателем, язычки стягиваются, создавая очень надежный контакт.Герметичный шток изолирует герметичный геркон и его провода от жидкой среды.

Большинство поплавковых выключателей SMD можно настроить на нормально разомкнутое (НО) или нормально замкнутое (НЗ) переключение путем изменения ориентации поплавка. NO и NC относятся к положению переключателей в состоянии покоя в «СУХОМ» баке! Также доступны однополюсные контакты с двойным проходом (SPDT). Каждый поплавковый переключатель SMD проходит 100% тестирование перед отправкой для гарантированной работы!

Защита геркона

Один из самых серьезных отказов герконов вызван перегрузкой по току.Большинство продуктов, перечисленных в списке электрических характеристик, рассчитаны на рабочую мощность в «устойчивом состоянии». Это время, когда происходит нормальная работа без учета нагрузок «включения» или «выключения», связанных с емкостными или индуктивными устройствами. Мощность, создаваемая этими устройствами при «включении» или «выключении», может в 5-10 раз превышать ток «Установившегося состояния», указанный как часть номинальной мощности. Всплески мощности, возникающие в эти моменты, могут вызвать искрение, которое может сварить или полностью сжечь язычковые контакты.Герконовые переключатели SMD перечисляют номинальную резистивную мощность UL для герконовых переключателей, а также максимальные токи и напряжения, которые необходимо переключать. В большинстве приложений с высокой мощностью можно использовать недорогое реле, чтобы изолировать коммутатор от более тяжелых нагрузок. Неправильная проводка часто является причиной выхода из строя выключателя. При подключении комбинации переключателя и реле (как показано на рис. 6) не забудьте соединить нагрузку и переключатель как можно ближе к источнику заземления, чтобы уменьшить скачки нагрузки от прохождения через переключатель.

герконовых датчиков | Электронные компоненты. Дистрибьютор, интернет-магазин – Transfer Multisort Elektronik

Герконовые датчики

Герконовые переключатели – полезны в автоматизации и повседневных приложениях

Герконовые переключатели

(также известные как переключатели с магнитным приводом) широко используются с 1930-х годов, и их конструкция с годами постоянно совершенствуется. Благодаря простоте использования и простоте герконы до сих пор используются в качестве дверных и оконных датчиков.При разработке автоматики герконы использовались в испытательных и приводных системах. Предложение TME включает в себя широкий выбор герконов, которые можно использовать в бытовых целях или включать в приводные установки.

Что такое геркон и как он работает?

Геркон состоит из ряда компонентов, включая два контакта из ферромагнитного материала, запечатанных внутри герметичной стеклянной оболочки. Он также имеет кабели для размещения выключателя в электрических цепях, таких как установки сигнализации и специализированные автоматические системы.Внешнее магнитное поле заставляет контакты индуцировать собственное магнитное поле, притягиваться и замыкаться. Контакты обычно покрыты металлом, таким как золото, рутений или вольфрам. Как только устройство подключается к электрической цепи, контакты геркона замыкаются вместе, создавая замкнутую цепь и обеспечивая протекание электрического тока.

Но самого геркона недостаточно. Чтобы обеспечить правильную работу всей схемы, вам нужен исполнительный механизм — это может быть постоянный магнит или другой компонент, генерирующий магнитное поле.Вы можете объединить электромагнитную катушку с герконом, чтобы создать герконовое реле. Герконовые реле используются, например, в автоматические испытательные устройства.

Эти схемы работают в зависимости от положения геркона и привода. Если геркон находится внутри магнитного поля, цепь начинает работать (контакты замыкаются или размыкаются).

Существует два типа приводов, отличающихся способом установки магнита, но оба типа работают по одному принципу и заключены в герметичные водонепроницаемые оболочки, устойчивые к механическим повреждениям.

Поверхностные приводы

Герконы с поверхностным приводом подходят для установки на окна и двери: магнит устанавливается на подвижную часть окна, а геркон на его неподвижную часть. Важно установить и геркон, и магнит в месте, где на них не будет воздействовать сильное магнитное поле — это может помешать установке сигнализации в целом.

Компоненты геркона

можно прикрепить с помощью двусторонней ленты, которая сейчас обычно прикрепляется к этим небольшим устройствам, но использование винтов гораздо более надежно.Одним из производителей таких герконов является компания Omron, продукция которой представлена ​​в TME. Их цвет по умолчанию белый, но во многих домах и квартирах дверные рамы окрашены в другие цвета. Поэтому при больших заказах компоненты геркона могут поставляться в другом цвете по желанию заказчика.

Приводы для скрытого монтажа

Магниты, входящие в состав этих герконов, устанавливаются внутри оконных рам. Они имеют форму соединений, что является гораздо более элегантным решением.Все больше и больше производителей дверей и окон продают свою продукцию с предустановленными герконами. TME предлагает скидки на крупные заказы, а также на заказы товаров, не включенных в наш постоянный каталог.

Стеклянные герконы для специального применения

Герконы

применяются также в автоматике и схемах различных механизмов. Они обеспечивают точное позиционирование поршней в двигателях, используемых на сборочных линиях. Эти компоненты также полезны для определения положения манипуляторов промышленных роботов на заводах по сборке автомобилей.

Герконы

в стеклянных корпусах от MEDER, представленные в TME, также монтируются на печатных платах для расширения их возможностей.

Высококачественные герконы доступны в TME

Герконы

широко используются в предметах быта, специализированных устройствах и электрических системах. TME является поставщиком полного ассортимента, предлагающим широкий выбор герконов известных и проверенных брендов.

Двигатель геркона

| Простые электродвигатели

Уровень сложности: 1 (самый простой, специальные инструменты не требуются)
Покрываемые комплекты: Комплекты № 1–4, 8–14 и «Двигатель геркона, изготовленный из бытовых материалов»

Если вы мало знаете об электродвигателях, мы рекомендуем сначала собрать этот двигатель.Это самый простой двигатель с некоторыми реальными практическими применениями, и он работает очень хорошо. Вы можете посмотреть, как легко собрать этот мотор из комплекта, который вы можете заказать.

Большинство простых двигателей, описанных в книгах или в Интернете (см. Ссылки), не являются стабильными, надежными или недостаточно мощными. Обычно проблемы возникают из-за щеток в этих двигателях. (В простых обычных двигателях катушка вращается в магнитном поле и перемещается между двумя скользящими контактами, называемыми щетками. ) Довольно сложно сделать эту часть двигателя точной и надежной, не имея специальных инструментов, материалов и навыков.

На самом деле почти все они не настоящие моторы — к ним ничего нельзя подключить!

В 1997-2000 годах Стэн спроектировал и построил для проекта школьной научной ярмарки бесщеточный двигатель, в котором постоянные магниты (это ротор) вращаются, а катушка (это статор) не двигается. Герконовый переключатель использовался для определения положения ротора и изменения магнитного поля статора в соответствующие моменты времени. На этой странице объясняются принципы оригинального дизайна Стэна, который обеспечивает отличные результаты, несмотря на его простоту.

Геркон состоит из двух магнитных контактов в стеклянной трубке, заполненной защитным газом:

Когда магнит приближается к геркону, два контакта намагничиваются и притягиваются друг к другу, позволяя проходить электрическому току. При удалении магнита от геркона контакты размагничиваются, разъединяются и возвращаются в исходное положение.

Герконовые переключатели

очень надежны и при правильном использовании выдерживают до 3 миллиардов операций.Они рассчитаны на малые токи. Высокое напряжение, подаваемое на контакты, может вызвать искру, которая может спаять контакты. Лучшее решение этой проблемы порекомендовал один из наших посетителей, Карл Мюллер из Мичиганского университета. Он предложил использовать так называемые ЗНР. ZNR — это небольшое электронное устройство, которое поглощает скачки напряжения и тока. Он подключается параллельно геркону и практически устраняет искру внутри стеклянной трубки геркона.

Вот как работает двигатель геркона:

1. Когда магнит №2 приближается к геркону, два контакта внутри стеклянной трубки намагничиваются и касаются друг друга.Это заставляет электромагнит отталкивать магнит №1.

2. Когда магниты раскручиваются, геркон размагничивается и отключается. Это создает разомкнутую цепь, отключающую электромагнит.

3. Магниты продолжают вращаться по инерции, пока магнит №1 не окажется в рабочем диапазоне геркона. Он снова намагничивается, и его контакты соединяются вместе, заставляя электромагнит отталкивать магнит №2. Этот процесс продолжается до тех пор, пока источник питания не будет отключен или исчерпан, или геркон не будет перемещен из рабочего диапазона.

Новинка! Посмотрите видео о том, как работает герконовый двигатель, на нашем канале YouTube.

Этот двигатель можно собрать из комплектов №1–4 или №11–14. Если вы решили собрать этот двигатель самостоятельно, вы можете заказать только те детали, которые вам нужны (геркон, магнитопровод, магниты, ЗНР). Если вы новичок, настоятельно рекомендуется использовать в своих конструкциях большие и мощные герконы, так как меньшие герконы чрезвычайно хрупкие, могут не прослужить достаточно долго, и их сложно соединить без пайки выводов.Мы предлагаем трудно найти сверхмощные герконы, которые подходят для начинающих.

Двигатель геркона имеет уникальное преимущество. Им очень легко управлять и изменять его скорость с помощью нескольких дополнительных деталей. Если взять дополнительный магнит и приблизить его к геркону, его магнитное поле изменит зазор между контактами геркона. Меньший зазор позволяет контактам переключаться быстрее и, следовательно, увеличится скорость двигателя, и наоборот.

Это позволяет контролировать и изменять скорость двигателя от полной остановки до максимальной скорости, которая может быть на 10-25% выше нормальной скорости двигателя.

Вы можете перемещать магнит, как показано выше, или вращать его рядом с герконом. На следующей диаграмме показано, как различные положения дополнительного магнита влияют на скорость двигателя:

Ориентация магнита регулятора скорости очень важна. Если он сориентирован неправильно, контакты геркона могут навсегда замкнуться. Это создаст короткое замыкание, которое может привести к перегреву проводов и быстрой разрядке аккумулятора. Это также может разрушить геркон.

Комплект управления скоростью можно добавить к комплектам двигателей герконов №1–5 и №8–9.