Герконовые датчики. Герконовый датчик это

Геркон - это... Что такое Геркон?

Герконы и герконовое реле

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.

Геркон с электромагнитной катушкой составляет герконовое реле.

Существуют также герконы, размыкающие цепь при возникновении магнитного поля, и герконы с переключающей группой контактов.

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.

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 поперечная разность потенциалов, пропорциональная напряженности магнитного поля.

Параметры

• Магнитодвижущая сила срабатывания — значение напряженности магнитного поля, при котором происходит замыкание контактов геркона.
• Магнитодвижущая сила отпускания — значение напряженности магнитного поля, при котором происходит размыкание контактов геркона.
• Сопротивление изоляции — электрическое сопротивление зазора между сердечниками (в разомкнутом состоянии).
• Сопротивление контактного перехода — сопротивление контактной области, которая образуется при замыкании сердечников.
• Пробивное напряжение — напряжение, при котором происходит пробой геркона.
• Время срабатывания — время между моментом приложения управляющего магнитного поля, и моментом первого физического замыкания электрической цепи герконом.
• Время отпускания — время между моментом снятия приложенного к геркону магнитного поля, и моментом последнего физического размыкания электрической цепи герконом.
• Емкость — электрическая емкость между выводами геркона в разомкнутом состоянии.
• Максимальное число срабатываний — число срабатываний, при котором все основные параметры геркона остаются в допустимых пределах.
• Максимальная мощность — максимальная мощность, коммутируемая герконом.
• Коммутируемое напряжение
• Коммутируемый ток

Преимущества

Геркон

• 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.
• Герконы почти бесшумны.
• Высокое (относительно классических реле) быстродействие.

Недостатки

• Наличие дребезга при включении, что влечет за собой множественные срабатывания за небольшой промежуток времени.
• Дороговизна и больший вес по сравнению с открытыми контактами.
• Необходимость создания магнитного поля.
• Сложность монтажа.
• 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.

Применение

• Клавиатуры — клавишных синтезаторов и компьютеров (в клавиатурах компьютеров практически не используется с середины 1990-х годов) (удачное использование всех достоинств геркона).
• Клавиатуры промышленных приборов, где требуется долговечность и взрывобезопасность.
• Датчики: охранные (датчик открытия двери), велокомпьютеров, верхней крышки ноутбука (открытие и закрытие) и т. п.
• Подводное оборудование: фонари для дайвинга, подводной охоты.
• Лифты: датчики позиционирования кабины
• Телерадиоаппаратура
• Электронные счётчики тока 1 фазные и 3х фазные (используемые в многоквартирных домах,в промышленности)

Основная тенденция — замена герконов твердотельными датчиками Холла.

• Особая область применения - устройства для передачи дискретных сигналов управления и защиты от перегрузок по току высоковольтных электро- и радиотехнических установок, таких как мощные лазеры, радары, радиопередающие устройства, электрофизические установки и др. виды аппаратуры, работающей под напряжениями 10 - 100 кВ. Специально для этих видов аппаратуры В. И. Гуревичем разработаны герконовые реле с высоковольтной изоляцией, так называемые "геркотроны" или "высоковольтные изолирующие интерфейсы", описанные в его книгах (см. ниже).

См. также

Ссылки

dic.academic.ru

Герконовый датчик перемещения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматике, в системах регулирования и управления для контроля перемещения объектов. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей. Герконовый датчик перемещения содержит два переключающих геркона с размыкаемыми контакт-деталями, выведенными на одну сторону баллона у каждого геркона, расположенные параллельно друг другу, постоянный магнит, намагниченный продольно и установленный между указанными герконами перпендикулярно их продольным осям на вращающейся штарге, а размер полюсов постоянного магнита в направлении его контролируемого перемещения определяется как: D>4 R tg (А/2), где D - размер полюсов постоянного магнита; R - длина штанги; А - контролируемый угол срабатывания. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматике, в системах регулирования и управления для контроля перемещения объектов.

Известен герконовый датчик перемещения, содержащий геркон и постоянный магнит, установленный параллельно продольной оси геркона на штанге, которая имеет возможность вращения на оси [1] Такой герконовый датчик перемещения имеет большой дифференциал хода и вследствие этого узкие эксплуатационные возможности. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является герконовый датчик перемещения, содержащий геркон и стержневой постоянный магнит, намагниченный продольно и установленный перпендикулярно продольной оси геркона одним полюсом к области перекрытия контакт-деталей геркона с возможностью контролируемого перемещения вдоль продольной оси геркона [2] Недостатком такого герконового датчика перемещения является то, что его рабочая характеристика "сигнал на выходе перемещение" несимметрична относительно перекрытия контакт-деталей геркона, что сужает эксплуатационные возможности датчика. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в качестве геркона выбран переключающий геркон с размыкающими контакт-деталями, выведенными на одну сторону торца баллона геркона, датчик снабжен штангой и дополнительным герконом, аналогичным основному, штанга установлена на оси вращения и прикреплена к постоянному магниту перпендикулярно к его оси намагничивания, дополнительный геркон расположен таким образом, что его продольная ось параллельна продольной оси основного геркона и перпендикулярна оси намагничивания постоянного магнита, причем оба геркона установлены по отношению друг к другу так, что их замыкающие контакт-детали расположены в противоположных торцах, постоянный магнит установлен таким образом, что области перекрытия контакт-деталей герконов расположены напротив его противоположных полюсов,а указанная ось вращения параллельна оси намагничивания постоянного магнита, причем размер полюсов постоянного магнита в направлении его контролируемого перемещения определяется как D > 4 R tg (A/2), где D размер полюсов постоянного магнита в направлении контролируемого перемещения; R длина штанги; А контролируемый угол срабатывания. На фиг. 1 и 2 схематически показан герконовый датчик перемещения. На фиг. 1 вид спереди; на фиг. 2 вид сверху. Герконовый датчик перемещения содержит основной переключающий геркон 1 и дополнительный переключающий геркон 2. Оба геркона имеют размыкаемые контакт-детали 3 выведенные на одну сторону баллона. Датчик также содержит стержневой постоянный магнит 4, намагниченный продольно, и установленный на штанге 5, которая вместе с постоянным магнитом 4 имеет возможность вращения вокруг оси 6 в плоскости, перпендикулярной оси намагничивания постоянного магнита 4. Герконы 1 и 2 установлены своими продольными осями параллельно друг другу и перпендикулярно оси намагничивания постоянного магнита 4, своими замыкаемыми контакт-деталями 7 в противоположные стороны по отношению к оси намагничивания постоянного магнита 4 таким образом, что перекрытие контакт-деталей основного геркона 1 расположено напротив одного полюса постоянного магнита 4 (например, N, как на фиг.2), а перекрытие контакт-деталей дополнительного геркона 2 расположенного напротив противоположного полюса постоянного магнита 4 (S, как на фиг. 2). Контролируемым перемещением постоянного магнита 4 является его вращательное движение на штанге 5 вокруг оси 6 в плоскости, проходящей через штангу 5 перпендикулярно оси намагничивания постоянного магнита 4. Размер D полюсов постоянного магнита в направлении его контролируемого перемещения (в случае цилиндрических полюсов это диаметр) определяется как: D > 4 R tg (A/2), где R длина штанги; А контролируемый угол срабатывания (угол поворота штанги от нейтрального положения, обеспечивающий срабатывание одного из герконов). Работает датчик перемещения следующим образом. В исходном положении, изображенном на фиг. 1 и 2, постоянный магнит 4 расположен своими противоположными полюсами напротив перекрытий контакт-деталей герконов 1 и 2. В этом положении оба геркона отпущены (размыкаемые контакт-детали замкнуты). При повороте оси 6 на некоторый угол одновременно происходит поворот штанги 5 и перемещение постоянного магнита 4 вдоль герконов 1 и 2. Срабатывание геркона (1 или 2) произойдет когда постоянный магнит 4 сместится настолько, что перекрытие контакт-деталей окажется вблизи края полюса постоянного магнита. Причем следует иметь в виду, что при смещении постоянного магнита в сторону замыкаемой контакт-детали 7, расстояние, при котором происходит срабатывание, больше, чем аналогичное расстояние срабатывания при смещении постоянного магнита в сторону размыкаемых контакт-деталей 3 этого же геркона. Регулировка угла срабатывания (угла поворота оси 6, при котором происходит срабатывание одного из герконов) осуществляется, например, смещением герконов вдоль своих продольных осей. Так, для уменьшения угла срабатывания необходимо основной геркон 1 сместить влево (см. фиг. 1,2), а дополнительный геркон 2 вправо. При таком расположении герконов отклонение постоянного магнита 4 вправо приведет к срабатыванию основного геркона 1, а отклонение постоянного магнита 4 влево приведет к срабатыванию дополнительного геркона 2. Раздельная регулировка углов срабатывания вправо и влево позволяет изменять углы срабатывания в широких пределах от максимального угла А 2 arctg (D/(4R) до минимального угла, определяемого дифференциалом хода постоянного магнита, причем углы срабатывания вправо и влево могут быть получены одинаковыми (даже при различных параметрах герконов), либо разными в указанных пределах.

Формула изобретения

ГЕРКОНОВЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, содержащий геркон и стержневой постоянный магнит, намагниченный продольно и установленный перпендикулярно продольной оси геркона одним полюсом к области перекрытия контакт-деталей геркона с возможностью контролируемого перемещения вдоль продольной оси геркона, отличающийся тем, что в качестве геркона выбран переключающий геркон с размыкающими контакт-деталями, выведенными на одну сторону торца баллона геркона, датчик снабжен штангой и дополнительным герконом, аналогичным основному, штанга установлена на оси вращения и прикреплена к постоянному магниту перпендикулярно его оси намагничивания, дополнительный геркон расположен так что его продольная ось параллельна продольной оси основного геркона и перпендикулярна оси намагниченности постоянного магнита, причем оба геркона установлены так по отношению друг к другу, что их замыкающие контакт-детали расположены в противоположных торцах, постоянный магнит установлен так, что области перекрытия контакт-деталей герконов расположены напротив его противоположных полюсов, а указанная ось вращения параллельна оси намагничивания постоянного магнита, причем размер D полюсов постоянного магнита в направлении его контролируемого перемещения определяется как D > 4 R tg (A/2), где D размер полюсов постоянного магнита в направлении контролируемого перемещения; R длина штанги; A контролируемый угол срабатывания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматике, в системах регулирования и управления для контроля перемещения объектов

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при создании конструкции и схем коммутации оконечных приборов судовой громкоговорящей связи, устанавливаемых на верхних палубах судов, а также в помещениях с агрессивными средами

Изобретение относится к электротехнике, а именно к элементам автоматики для контроля подвижных элементов и двухпозиционного регулирования, и может быть использовано в качестве датчика положения и коммутационного элемента, например, в поплавковом магнитном переключателе для контроля и поддержания уровня жидкости в заданных пределах путем непосредственного переключения приводов помп подкачки и слива

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам бесконтактной коммутации электрических цепей, и может быть использовано в приборах автоматики, электроники, вычислительной техники

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутации электрических цепей

Изобретение относится к автоматическому управлению электрическими системаА ми и может быть использовано в устройствах для контроля положения механизмов, Цель изобретения - увеличение надежности

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматике и системах управления электроприводом

Изобретение относится к мощной импульсной электротехнике, и может быть использовано для формирования мощных электрических импульсов

Изобретение относится к технике сильных импульсных магнитных полей, также может быть использовано для получения коротких импульсов магнитного поля

Изобретение относится к электромеханическим соединительным устройствам

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению для измерения и регистрации перемещений и усилий и, в частности, может быть использовано для отслеживания перемещений вращающегося вала турбомашины в осевом направлении

Изобретение относится к коммутирующим устройствам

Изобретение относится к технике сильных импульсных магнитных полей и может быть использовано для получения коротких импульсов магнитного поля

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано во взрывобезопасных средах

Изобретение относится к области электротехники, в частности к бесконтактным размыкателям для формирования мощных импульсов тока за счет обострения его фронта с использованием материалов, имеющих свойства фазового перехода металл-изолятор или металл-полупроводник под действием температуры

Изобретение относится к области импульсной техники

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматике, в системах регулирования и управления для контроля перемещения объектов

www.findpatent.ru

Герконовые датчики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Контрольная работа по теме: “Автоматизация производственных процессов ” Выполнила: студентка гр. Руководитель: Саулин В.К. Донецк 2008 г. Человек глазами воспринимает форму, размеры и цвет окружающих предметов, ушами слышит звуки, носом чувствует запахи. Обычно говорят о пяти видах ощущений, связанных со зрением, слухом, обонянием, вкусом и осязанием. Для формирования ощущений человеку необходимо внешнее раздражение определенных органов - "датчиков чувств". Для различных видов ощущений роль датчиков играют определенные органы чувств: Зрение......Глаза Слух........Уши Вкус........Язык Обоняние....Нос Осязание....Кожа Однако, для получения ощущения одних только органов чувств недостаточно. Например, при зрительном ощущении совсем не значит, что человек видит только благодаря глазам. Общеизвестно, что через глаза раздражения от внешней среды в виде сигналов по нервным волокнам передаются в головной мозг и уже в нем формируется ощущение большого и малого, черного и белого и т.д. Эта общая схема возникновения ощущения относится также к слуху, обонянию и другим видам ощущения, т.е. фактически внешние раздражения как нечто сладкое или горькое, тихое или громкое оцениваются головным мозгом, которому необходимы датчики, реагирующие на эти раздражения. Аналогичная система формируется и в автоматике. Процесс управления заключается в приеме информации о состоянии объекта управления, ее контроле и обработке центральным устройством и выдачи им управляющих сигналов на исполнительные устройства. Для приема информации служат датчики неэлектрических величин. Таким образом, контролируется температура, механические перемещения, наличие или отсутствие предметов, давление, расходы жидкостей и газов, скорость вращения и т.п. Датчики информируют о состоянии внешней среды путем взаимодействия с ней и преобразования реакции на это взаимодействие в электрические сигналы. Существует множество явлений и эффектов, видов преобразования свойств и энергии, которые можно использовать для создания датчиков. Магнитные (герконовые) датчики. Представляют собой пару геркон плюс магнит. Геркон – это герметически запаянный в стеклянную трубку контакт. Он замыкается или размыкается при поднесении к нему магнита. Герконовые датчики состоят из герметизированных магнитоуправляемых контактов и представляют собой контактные ферромагнитные пружины, помещённые в герметичные стеклянные баллоны, заполненные инертным газом, азотом высокой чистоты или водородом. Контактные элементы являются одновременно элементами магнитной цепи. Под действием магнитного поля достаточной напряжённости ферромагнитные контактные пружины деформируются и замыкают или размыкают контакты.  Достоинство  магнитоуправляемых контактов – большая износоустойчивость и очень малое время срабатывания. В связи с высокой износоустойчивостью срок службы самих датчиков очень большой. Главной особенностью магнитных датчиков является быстродействие и возможность обнаружения и измерения бесконтактным способом, этот вид датчиков не чувствителен к загрязнению. Однако в силу характера магнитных явлений эффективная работа этих датчиков в значительной мере зависит от такого параметра, как расстояние, и обычно для магнитных датчиков необходима достаточная близость к воздействующему магнитному полю. Среди магнитных датчиков хорошо известны датчики Холла. В настоящее время они применяются в качестве дискретных элементов, но быстро расширяется применение элементов Холла в виде ИС, выполненных на кремниевой подложке. Подобные ИС наилучшим образом отвечают современным требованиям к датчикам. Магниторезистивные полупроводниковые элементы имеют давнюю историю развития. Сейчас снова оживились исследования и разработки магниторезистивных датчиков, в которых используется ферромагнетики. Недостатком этих датчиков является узкий динамический диапазон обнаруживаемых изменений магнитного поля. Однако высокая чувствительность, а также возможность создания многоэлементных датчиков в виде ИС путем напыления, т. е. технологичность их производства, составляют несомненные преимущества. Широкое распространение в различных автоматических устройствах, установках производственного назначения, в измерительной и другой технике получили магнитные (герконовые) датчики. В настоящее время отечественная электронная промышленность  разработала и производит серийно магнитные датчики ДМИ-1 и ДМИ-2 (рис. ), рассчитанные на широкое применение. Они предназначены для определения положения подвижного объекта, на котором укрепляют шторку - замыкатель из ферро-магнитного материала. Существенным преимуществом магнитного датчика является отсутствие внешнего источника излучения. По потреблению тока питания такой датчик очень экономичен и прост по конструкции. Поэтому магнитные датчики могут найти применение на станкостроении, робототехнике, на автотранспорте, в системах аварийной защиты, охранной сигнализации и других отраслях народного хозяйства. 1. Како Н., Яманэ Я. Датчики и микро-ЭВМ. Л: Энергоатомиз дат, 1986г. 2. У.Титце, К.Шенк. Полупроводниковая схемотехника. М: Мир, 1982г. 3. П.Хоровиц, У.Хилл. Искусство схемотехники т.2, М: Мир, 1984г. 4. Справочная книга радиолюбителя-конструктора. М: Радио и связь, 1990г.

ua.coolreferat.com

---

• 
  Параллельное соединение резистора и катушки
• 
  Потенциометра схема
• 
  Электрическое поле создается
• 
  Электроэнергия одн
• 
  Виды диоды
• 
  Температурный график отопления рб
• 
  Освещение в спальне над кроватью
• 
  Крепление кабельных лотков
• 
  Как рассчитывается вода если нет счетчиков
• 
  Классификация методов контроля изоляции
• 
  Удельное сопротивление в чем измеряется