Для чего нужен геркон: Что такое геркон и для чего он нужен?

Содержание

Sigur


Что это вообще такое и как устроено


Для того, чтобы контроллер понимал, открыта дверь или закрыта, необходимо подключить на контроллер специальный датчик - датчик открытия двери, еще он называется геркон.
Он состоит из двух половинок: в одной магнит, в другой контакты. Часть с магнитом крепится на дверь, часть с контактом на дверную коробку. Когда дверь закрыта, части смыкаются, магнит примагничивает контакты и замыкает их между собой.

Альтернативно герконы бывают встроены в замок.


Зачем он нужен

Рассмотрим несколько примеров.

  • Сотрудник поднес карточку к считывателю, но дверь открыть не успел, вспомнил, что забыл зайти к кадровику расписаться в бумагах. И ушел в противоположном направлении.

Допустим, геркона не было. Как тогда мы можем фиксировать проход? По факту поднесения карты к считывателю. В описанной ситуации у нас зарегистрировался проход, которого не было.

  • Пример из введения к нашему курсу, где дверь “подпирали стульчиком”. Сотрудникам неохота каждый раз на выход прикладывать карту — они и зафиксировали дверь в открытом положении.

И снова, геркона нет. Сможет ли как-то контроллер СКУД понять, что дверь открыта слишком долго? Нет.

  • Электромагнитный замок злоумышленник отжал силой.

Геркона все еще нет =) И контроллер никак не узнает о ситуации “взлома” — что дверь открыли без его санкции на это.

  • Необходима аварийная разблокировка всех точек доступа, связанных с контроллером. Контроллер разблокировал электромеханический замок, но дверь захлопнулась и тот закрылся.

Как мы знаем, зачастую контроллер не управляет закрытием электромеханического замка. И узнать, что тот закрылся, чтобы снова послать импульс на открытие, без геркона не получится.

Суммируем, при наличии геркона можно:


По-разному реагировать на поднесение карты. Например, при закрытой двери не фиксировать проход пока ее не откроют. При открытой же двери фиксировать проход сразу.
Фиксировать факт удержания двери в открытом состоянии дольше разрешенного времени.
Фиксировать факт взлома двери, т. к. когда дверь каким-то способом открыли без санкции на это.
Поддерживать дверь в разблокированном состоянии.

принцип работы, характеристики, герконовые датчики и сфера их применения

Геркон – термин, обозначающий контакт в герметичной оболочке, управляемый магнитом. Выглядит такая радиодеталь как колба с вытянутой формой. Внутри колбы создается вакуум. Контакты геркона должны перекрываться по своей длине, но расположены близко друг к другу. Таких контактов может быть несколько. Направлены они на разные замыкания цепи.

Когда к контактам приближается магнит, контакты геркона срабатывают и соприкасаются друг с другом. Когда магнитной поле больше не действует, происходит размыкание цепи. Герконы могут быть использованы в самых различных видах датчиков, выключателях и других устройствах. Статья содержит подробное описания устройства герконов и как они могут быть использованы.

Герконы: способы управления, примеры использования

Герконы имеют ряд механических и электрических параметров, которые характеризуют их свойства. Эти параметры можно разделить на две большие группы: механические и электрические.

Механические параметры герконов

К механическим параметрам относится магнитодвижущая сила срабатывания. Этот параметр показывает, при каком значении напряженности магнитного поля происходит срабатывание и отпускание контакта. В технической документации это называется как магнитодвижущая сила срабатывания (обозначается Vср) и магнитодвижущая сила отпускания (обозначается Vотп). Немаловажными параметрами геркона, в ряде случаев основными, является скорость его срабатывания и отпускания. Эти параметры измеряются обычно в миллисекундах и обозначаются соответственно как tср и tотп, которые в целом характеризуют быстродействие геркона.

Герконы, имеющие меньшие геометрические размеры обладают более высоким быстродействием. Максимальное число срабатываний, или попросту ресурс, также относится к группе механических параметров. Этот параметр оговаривает, при каком числе срабатываний все свойства геркона, как механические, так и электрические сохраняются в пределах допустимых значений. В технической документации обозначается как Nmax.

Размеры геркона.

Электрические параметры герконов

Эти параметры такие же, как у обычных механических контактов. Сопротивление, измеренное между замкнутыми контактами называется сопротивлением контактного перехода и обозначается как Rк, а сопротивление, измеренное между разомкнутыми контактами есть не что иное, как сопротивление изоляции Rиз. Электрическая прочность геркона. Этот параметр характеризует пробивное напряжение Uпр. Это напряжение в основном определяет качество изоляции между контактами, которое в свою очередь обусловлено качеством вакуума или заполнения колбы инертными газами. Кроме этого пробивное напряжение зависит от величины зазора между контактами и качества их покрытия.

Интересный материал для ознакомления: что нужно знать об устройстве силового трансформатора.

Мощность, коммутируемая герконом определяется в основном его конструкцией: материалом и размерами контактов, а также типом покрытия контактных площадок. В технической документации этот параметр обозначается как Pmax. Емкость, измеренная между разомкнутыми контактами обозначается как Cк. Она зависит лишь от геометрических размеров геркона и расстояния между разомкнутыми контактами. Все технические характеристики основных типов герконовых выключателей приведены в таблице ниже:

Таблица стандартных технических характеристик герконов.

Достоинства герконовых реле:

  1. Полная герметизация контакта позволяет их использовать герконовые реле в различных условиях влажности, запыленности и т. д.
  2. Высокое быстродействие, что позволяет использовать герконовые реле при высокой частоте коммутаций.
  3. Гальваническая развязка коммутируемых цепей и цепей управления герконовых реле.6. Расширенные функциональные области применения герконовых реле.
  4. Надежная работа в широком диапазоне температур

Недостатки герконовых реле:

  1. Восприимчивость к внешним магнитным полям, что требует специальных мер по защите от внешних воздействий.
  2. Хрупкий корпус герконов, чувствительный к ударам.
  3. Малая мощность коммутируемых цепей у герконов.
  4. Возможность самопроизвольного размыкания контактов герконовых реле при больших токах.

Геркон на бумаге.

Особенности и преимущества герконов:

Как уже говорил, контакты геркона находятся в вакууме или в инертном газе и как следствие при работе они слабо обгорают, даже если при замыкании или размыкании между контактами возникает искра.

  • Герконы достаточно долговечные, если не бить геркон и не пропускать очень большие токи, то срок службы геркона бесконечен.
  • Герконы в работе почти бесшумны, слышно только цоканье контактов.
  • Относительно высокое быстродействие.

Недостатки герконов:

  • Герконы очень хрупкие, корпус герконов как правило изготовлен из хрупкого стекла, следовательно их нельзя использовать в условиях сильных вибраций и ударов.
  • Для их срабатывания нужно создать или приложить магнитное поле.
  • Иногда контакты герконов залипают, такое происходит после прохождения больших токов и проскакивания искры при срабатывании контактов, такой геркон необходимо заменить, герконы в основном служат для коммутации небольших токов. Ниже на рисунке Вы можете увидеть фотографию геркона с обгоревшими контактами.

Управление герконом при помощи постоянного магнита

Наиболее прост и распространен способ управления с линейным перемещением магнита. Здесь вполне уместно вспомнить охранную сигнализацию, где магнит укреплен на двери и заставляет срабатывать геркон, когда дверь закрыта. Способ с угловым перемещением магнита используется намного реже, как правило, в тех случаях, когда другие способы применить по какой-либо причине невозможно. Перекрытие магнитного поля шторкой использовалось в клавиатурах различных вычислительных устройств, вплоть до девяностых годов прошлого столетия, а может быть можно встретить где-нибудь и до сих пор.

Материал в тему: Что такое кондесатор

Управление герконом при помощи катушки с постоянным током

Этот способ получил наибольшее распространение при создании герконовых реле. Конструкция этих реле достаточно проста: внутрь катушки с током просто помещается геркон, и при этом не требуется никаких дополнительных пружинок и рычагов, как у обычного реле. Единственный в этом случае недостаток это небольшое количество контактных групп. Если катушку выполнить достаточно толстым проводом, способным пропустить большой ток, то можно получить герконовое токовое реле. Такие реле широко применялись в мощных источниках постоянного тока в качестве датчика системы защиты от перегрузок. Точная настройка уровня срабатывания такого датчика осуществляется резьбовым механизмом, позволяющем плавно перемещать геркон вдоль оси катушки.

Герконы в колбе из зеленого стекла.

Преимущества и недостатки герконов

Как и любая вещь герконы имеют свои недостатки и преимущества. Сначала поговорим, естественно, о преимуществах. По сравнению с обычными коммутирующими контактами герконы имеют чуть ли не в 100 раз большую надежность по сравнению с обычными открытыми контактами. Эта надежность обусловлена более высоким сопротивлением изоляции (достигает десятков МегаОм), и большей электрической прочностью: пробивное напряжение у некоторых типов герконов достигает нескольких десятков киловольт. Сравнительные характеристики герконов приведены в таблице ниже:

Неоспоримым преимуществом герконов является их быстродействие: у некоторых моделей герконов частота коммутации достигает 1000Гц, а скорость срабатывания и отпускания находится в пределах (0,5 – 2,0мс) И (0,2 – 1,0мс) соответственно. Срок службы некоторых герконов доходит до 4 – 5 млрд. срабатываний, что намного выше аналогичного показателя для обычных не защищенных контактов. Также к достоинствам герконов следует отнести легкий способ согласования с нагрузкой а также работа герконов без применения источников электрической энергии.

Недостатки герконов

На фоне достоинств недостатки, наверно, не так уж и велики. Во-первых, это небольшая коммутируемая мощность. Кроме того малое количество контактных групп в одном баллоне а для «сухих» герконов дребезг контактов. К недостаткам же можно отнести также хрупкость стеклянного баллона и в некоторых случаях высокую чувствительность к внешним магнитным полям.

Как подключить геркон.

Измерение основных электрических параметров

Электрические параметры герконов следует измерять при нормальных климатических условиях, в режимах и условиях, установленных в технических условиях на герконы конкретных типов. При проведении измерений должны быть приняты меры к устранению влияния паразитных внешних магнитных и электри­ческих полей или к их уменьшению, а также не должна возникать вибрация гер­конов, вызывающая изменение параметров. При измерении электрических параметров геркон должен управляться измерительной катушкой без ферромагнитных мате­риалов. Требования к измерительной катушке и положение геркона в ней должны соответствовать установленным в ТУ на герконы конкретных типов.

Измерение магнитодвижущей силы срабатывания, отпускания и коэффициента возврата

Погрешность измерения.за счет влияния внешних элек­трических и магнитных полей не должна превышать 0,5А и не должна быть более 2%. МДС срабатывания определяют по значению тока, про­текающего через измерительную катушку в момент срабатывания геркона. МДС отпускания определяют по значению тока, проте­кающего через измерительную катушку в момент опускания гер­кона. Коэффициент возврата определяют как отношение МДС от­пускания к МДС срабатывания. Момент срабатывания и опускания герконов под воз­действием управляющего магнитного поля определяют методом контроля состояния цепи геркона. При определении МДС срабатывания и МДС отпускания через контакт-детали геркона должен проходить постоянный ток.

МДС срабатывания и МДС отпускания геркона изме­ряют при плавном измерении тока в измерительной катушке. Ток в катушке повышают со скоростью не более 5 А-мс-1 до значения, обеспечивающего МДС, равную МДС насыщения; МДС насыщения равно 2,2 значения наибольшего МДС срабатывания для группы герконов. При МДС насыщения геркон выдерживают в течение времени tH, равному не менее 20 мс. Ток в катушке уменьшают со скоростью не более 5А-мс-1 до значения, обеспечивающего МДС, равную МДС удерживания. Далее со скоростью не более 1 А-мс-1 до отпускания геркона. Момент отпускания фиксируют. Ток в катушке уменьшают со скоростью не более 5 А-мс-1 до нулевого значения. Геркон выдерживают без тока в катушке в течение времени не менее 20 мс.

Ток в катушке повышают со скоростью не более 5 А;мс-1 от нулевого значения до значения, обеспечивающего МДС несраба­тывания. Переходят к скоросте не более 1 А-мс-1 до срабатывания геркона. Момент срабатывания фиксируют. При несрабатывании геркона тока в катушке повы­шают до максимального значения МДС срабатывания для данной группы герконов. Если последним измеряемым параметром является МДС, то ток в катушке скачком уменьшают до нулевого значения или про­должают измерение следующего параметра.

МДС (А) определяют по формуле: МДС = Iкат · Nкат

где Iкат – ток через катушку в момент фиксации срабатывания/отпускания; N – число витков измерительной катушки (5000).

Коэффициент возврата определяют по формуле:

Кв = МДС отп / МДС сраб

Относительная погрешность измерения МДС срабатывания и МДС отпускания не должна выходить за пределы ±1 А при из­мерении МДС до 20 А, ±2 А — от 20 до 80 А и ±5% —свыше 80 А с вероятностью не менее 0,95.

Использование геркона в датчике.

Измерение временных параметров

Временные параметры, определяют измерением интерва­лов времени в соответствии с временными диаграммами срабатывания и отпускания геркона. Генератор прямоугольных импульсов тока должен обеспечивать на выходе одиночные импульсы или серию импуль­сов с длительностью фронтов, измеренных между уровнями 0,1 и 0,9 их амплитуды, не более 50 мкс на активной нагрузке и ампли­тудой, обеспечивающей в измерительной катушке рабочую МДС. Измеряют интервалы времени срабатывания и отпускания. При измерении времени дребезга не учитывают разрывы цепи менее 10 мкс.

Измерение электрического сопротивления

Сопротивление геркона измеряют при замкнутых кон­такт-деталях с помощью четырехпроводного подключения (токо­вого и потенциального) приборами непосредственного отсчета или методом вольтметра-амперметра на постоянном токе. Измерение сопротивления геркона проводят на уста­новке, электрическая структурная схема которой приведена ниже:

G — источник тока; PV1, PV2 — милливольтметры; RK — калибро­ванный резистор; Е — испытуемый геркон.

Источник тока G должен удовлетворять следующем требованиям: обеспечивать ток в цепи гер­кона не более 0,1 А с погрешно­стью в пределах ±2,5%; иметь максимальное напряже­ние на разомкнутом герконе не более 6В.

Геркон на схеме.

Измерение влияния внешних электромагнитных полей

Измерительную катушку с герконом располагают в пространстве в трех взаимно перпендикулярных положениях и измеряют МДС срабатывания в каж­дом положении в двух направлениях (при втором измерении катушка расположена так, что ее продольное поле повернуто на 180°). Из полученных значений выбирают большее и меньшее. Разность между ними не должна превышать 0,5 А и быть не более 2%.

Заключение

В статье описаны все подробности устройства и области использования герконов. Более детальную информацию можно узнать в источнике Что такое магнитоуправляемые контакты. 

В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:

www.cxem.net

www.electrik.info

www.electroandi.ru

Предыдущая

РадиодеталиОписание и принцип работы соленоидов

Следующая

РадиодеталиКварцевые резонаторы — принцип работы и сфера применения

Для чего нужен Герконовый датчик?

Спрашивает: Александр Гречишкин, дата: 01.10.2021

Отвечает: Инна Шамина, дата: 16.10.2021

В охранных системах датчики на герконах применяют в качестве реле. Охранный датчик включает магнит и геркон.


Герконовые датчики и выключатели используют:

  • Медицинские приборы и аппараты коммуникации.
  • Аппараты для подводников.
  • Синтезаторы и клавиатуры.
  • Тестирующие приборы, измерители.
  • Приборы автоматики и безопасности.

Для чего нужен Герконовый датчик?

Спрашивает: Шамиль Клабуков, дата: 27.01.2021

Отвечает: Аркадий Талипов, дата: 09.02.2021

Геркон – это скрытый датчик сигнализации. Он состоит из двух частей: элемента с магнитом и датчика. Геркон помогает контролировать каждое открывание и закрывание двери: магнитный элемент устанавливается на полотно дверей, датчик – в короб.

Как работает геркон?

Спрашивает: Константин Шакирзянов, дата: 10.01.2022

Отвечает: Эмма Шумилова, дата: 24.01.2022

Принцип работы герконового датчика заключен во взаимодействии двух элементов: исполнительной и задающей. Задающая часть схемы работы геркона – это магнит, а исполнительная – сам геркон. Таким образом, при магнитном воздействии на геркон, происходит замыкание ферромагнитных контактов, а немагнитные контакты размыкаются.

Что такое BLE геркон?

Спрашивает: Ринат Трутнев, дата: 04.03.2021

Отвечает: Патимат Постникова, дата: 07.03.2021

Беспроводной герконовый датчик, который реагирует на открытие двери. Беспроводной датчик информирует владельца о состоянии открытия дверей прицепа, бардачка или любого другого элемента авто.

Где применяются герконовые реле?

Спрашивает: Семён Смольянинов, дата: 10.08.2021

Отвечает: Динара Ляпина, дата: 30.08.2021

Наиболее широкое применение герконовые реле получили в системах сигнализации и телеметрии. Они обеспечивают возможность коммутации нескольких независимых цепей с помощью одного устройства, что позволяет включать систему звукового или светового оповещения с одновременной подачей сигнала на пульт охраны.

Как работают герконовые реле?

Спрашивает: Зоя Сердюкова, дата: 25.11.2021

Отвечает: Александр Самедов, дата: 03.12.2021

Принцип работы герконового реле основывается на взаимодействии сил, возникающих между магнитными телами. Когда контактные сердечники подвергаются воздействию магнитного поля, контакты внутри стеклянного баллона размыкаются или наоборот замыкаются. Зазоры существенно облегчают прохождение поля между элементами прибора.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Герконы и их применение. Что такое герконы, как они устроены и работают. Достоинства герконовых переключателей

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.

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.

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;

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

  • Внешним постоянным магнитом.


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

Модель геркона KЭM-1 KЭM-6 MK36701 MKA-27101
Вид модификации геркона стандарт стандарт промежуточные промежуточные
сила магнитного поля, А 54…110,1 37…50 51…80 31…60
Интервал времени срабатывания, мс 3 2 2 1,5
31 11 20 11
221 151 101 111
Величина тока коммутации, А 1,1 0,26 0,36 0,36
Напряжение пробоя, В
501 501 501
Сопротивление контактов замкнутого геркона, Ом 0,09 0,11 0,071 0,121
частота замыканий, Гц 101 21 50 100
Рабочая температура, °С -61…+123 -61…+125 -61…+100 -61…+100
Допустимый диапазон частот вибрации, Гц 1…601 1…50 1…600 1…601
Длина и Ø баллона, мм 50/80 36/63,5 36/63,5 27/45,6

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
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.

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.


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.


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.

Содержание:

В системах автоматики и защиты широко применяются различные датчики. Они работают на разных физических принципах. Например, хорошо известны датчики движения, срабатывающие дистанционно. Но в некоторых случаях необходим контроль событий на малых расстояниях. Например, если на несанкционированное открывание контролируются окна и двери помещений. Для этих целей идеально подходят датчики – герконы, о которых и будет рассказано далее.

Особенности конструкции

Герметичный контакт, которым по сути является этот элемент, получил свое название от сокращения описывающего его словосочетания. По своей конструкции – это просто контакт в корпусе из стекла. Но поскольку электротехника – это наука о контактах, плохое качество которых является причиной многих неисправностей, геркон сконструирован, как супер-контакт.

Две контактные пластины из магнитомягкого материала в области соприкосновения покрыты специальным образом другими металлами для получения большого срока службы при сохранении минимального сопротивления. Их окружает инертный газ (обычно азот) под давлением. Таким образом на многие годы обеспечиваются стабильные условия, позволяющие выполнять за время службы миллион или более срабатываний.

В зависимости от назначения датчика для срабатывания геркона используются магнитные поля. Это может быть поле постоянного магнита, перемещающегося, например, вместе с дверью или окном относительно рамы, на которой закреплен геркон. Но и электромагнитное поле катушки, через которую питается обмотка электродвигателя, также приведет к срабатыванию геркона, если ток будет определенной силы.

Магнитное поле намагничивает контакты геркона, делая их разноименными магнитными полюсами. И если напряженность этого поля достигает некоторой предельной величины, полюсы-контакты слипаются между собой. В таком состоянии они будут до тех пор, пока напряженность магнитного поля не уменьшится до определенной величины. После этого контакты возвращаются в исходное положение.

Использование в охранных системах

Герконы, применяемые в охранных системах, выпускаются адаптированными для определенных материалов конструкций, на которых они устанавливаются. Это связано с тем, что материал основания, на котором крепится герконовый датчик, может оказывать влияние на магнитные поля, используемые для срабатывания геркона. Очевидно, что пластиковое окно или деревянная дверь совсем иначе взаимодействуют с магнитным полем в сравнении с металлической дверной решеткой.

Функционирование датчика схоже с магнитной защелкой. Все элементы, участвующие в процессе, расположены на двери (окне) и раме, иногда их называют герконовымы выключателями. К ним присоединены провода. Поэтому, если датчик установлен снаружи, это все видно и вовсе не украшает интерьер. К тому же, при попытке проникновения в помещение через дверь или окно с таким датчиком, злоумышленник видит его и может нейтрализовать, отключив тем самым сигнализацию в месте проникновения.

Если герконовый датчик устанавливается скрыто, магнитное поле ослабляется невозможностью приблизить магнит вплотную к нему. Поэтому такой геркон должен быть боле чувствительным, чем тот, который ставится открыто. Но скрытый датчик существенно надежнее, хотя и его при внимательном рассмотрении можно заприметить, если в целом допущены какие-либо промахи с проводами, проложенными к нему. По этой причине усиления защиты рекомендуется применять несколько датчиков для одной двери или окна.

Как усилить защиту

Стандартным вариантом является датчик, расположенный на раме, и магнит на створке окна или на двери. В закрытом состоянии магнит максимально приближен к геркону, который поэтому замкнут. При открывании магнит удаляется от датчика, цепь размыкается, и сигнализация срабатывает. Но даже в скрытом виде магнит, а соответственно и датчик, можно обнаружить. Ведь магнитное поле не скроешь. Используя обычный компас, злоумышленник может найти место расположения датчика.

Ему остается лишь закрепить в этом месте свой магнит, и после этого сигнализация не сработает. Чтобы не произошло подобного сценария, нужен либо еще один скрытый геркон, который замкнет цепь сигнализации при открывании окна или двери, либо иной принцип подмагничивания датчика. Если геркон будет замыкаться при открывании окна и злоумышленник не будет об этом знать, он также применит к нему дополнительный магнит. Усиление магнитного поля приведет к срабатыванию защиты.

Усовершенствованным вариантом защиты будет использование электромагнита. Напряжение заданной длительности, подаваемое на электромагнит, и такое же по времени электромагнитное поле приведут к периодическому срабатыванию датчика. Пока этот процесс будет идти, защита не активируется. Но при задержке импульса от геркона защита сработает. Для того чтобы подделать поле электромагнита, надо будет провести целое исследование. К тому же, повторяемость сигналов можно изменять случайным образом, а это исключает возможность их подделки.

Область применения

Охранная сигнализация – это не единственное предназначение герконов. Поскольку магнитное поле и электрический ток – взаимосвязанные явления, герконы можно использовать в системах автоматики для контроля силы тока. Постоянные магниты, перемещающиеся вместе с предметами или жидкостями, обнаруживаются герконами после срабатывания контактов. Тем самым можно определять присутствие того или иного предмета в заданном месте или контролировать уровень жидкости по магнитному поплавку.

Замыкание контактов геркона происходит от воздействия магнитного поля. И чем больше его напряженность, тем больше сила притяжения контактов. Но восстановление их исходного состояния происходит под воздействием сил упругости. Они невелики. Поэтому крайне важно не допустить перегрева контактов и их сваривания. Для этого необходимо в точности соблюдать режимы работы так, как указано в технической документации герконов. Тогда этот уникальный коммутатор прослужит много лет.

Любые механические контакты подвержены износу. Чтобы уменьшить влияние этого деструктивного фактора, в первой половине прошлого века было разработаны магнитоуправляемые коммутационные устройства, контактная группа которых помещалась в вакуумную колбу. В СССР такие элементы получили название «Геркон», по сокращению от «герметизированный контакт», в англоязычной технической документации принято название «reed switch».

Давайте рассмотрим принцип действия этих устройств, конструкцию, основные характеристики, достоинства и недостатки. В завершении статьи будет приведена пара полезных схем, где используются герконы.

Внешний вид и особенности конструкции

Данные устройства представляют собой контактную группу, изготовленную на основе ферримагнитного материала, которая помещается в стеклянную колбу. Из нее откачен воздух (созданы условия максимально приближенные к вакууму), как вариант возможно наполнение инертным газом. Внешний вид устройства и его обозначение на принципиальных схемах представлены ниже.

С конструктивным исполнением, можно ознакомиться на рисунке 2.


Обозначение:

  • А – выводы устройства.
  • В – стеклянная колба.
  • С – контактная группа.
  • D – инертный газ или вакуум.

Разновидности

Коммутационные устройства данного класса принято разделять в зависимости от устройства контактной группы на следующие виды:

  1. Элементы с нормально-разомкнутыми контактами (внешний вид такого устройства показан на рис. 1).
  2. Элементы с нормально-замкнутым контактом.
  3. С переключающимся контактом.

Помимо функциональных признаков, перечисленных выше, имеются и технологические, разделяющие герметичные коммутирующие устройства на две группы: сухие и ртутные. Отличительная особенность последних заключается в том, что внутри колбы содержится капля ртути. Она служит для «смачивания» контактной группы, это позволяет существенно снизить переходное сопротивление и вибрацию (дребезг) контактов при коммутации, что положительно отражается на качестве контакта.

Принцип действия

Срабатывание устройства (замыкание, размыкание или переключение контактов) требуется воздействовать на элемент магнитным полем, напряженность которого будет достаточной для коммутации. В качестве источника такого поля может выступать обычный или электромагнит.

Под воздействием силовых линий происходит намагничивание контактов и по преодолению порога упругости они коммутируют цепь.


Соответственно, как только на контактную группу перестанет действовать магнитное поле, она вернется в исходное состояние. То есть, функционально контакты помимо своего прямого назначения играют роль магнитопровода и упругого элемента.

Устройства с нормально-замкнутыми контактами действуют несколько иначе. Их ферримагнитные упругие элементы, попадая под воздействие магнитного, поля приобретают одинаковый заряд, что заставляет их отталкиваться, разрывая контакт.


Иногда в таких коммутаторах только один упругий элемент выполнен из ферримагнитного сплава, в результате приближения магнита он притягивается к нему, отключая цепь.

Подобный принцип задействован в герконах с переключающей группой контактов, в котором два из них изготавливаются из магнитного материала. Под воздействием магнита они притягиваются друг к другу, а немагнитный контакт остается в исходном положении. В результате происходит перекоммутация цепи.


Основные параметры

Свойства герметичных коммутаторов определяются механическими и электрическими параметрами. К первым относятся:

  • N max – число, указывающее максимально допустимое количество срабатываний без изменения основных характеристик.
  • V cp – величина отображающая интенсивность поля необходимую для реакции устройства. В технической терминологии данную характеристику называют магнитодвижущей силой.
  • V отп – величина соответствующая силе размыкания.
  • t cp – время, необходимое на срабатывание контактной группы.
  • t отп – интервал времени, необходимый на отпускание.
  • Последние два параметра наиболее значимые из механических характеристик, поскольку описывают скорость коммутации.
  • Теперь перечислим основные электрические характеристики:
  • R K – сопротивление между контактами в замкнутом состоянии.
  • R ИЗ – сопротивление разомкнутых контактов.
  • U ПР – напряжения пробоя, данная характеристика зависит как от предыдущего параметра, так и расстояния между группой контактов. Помимо этого на электрическую прочность влияет наполнение колбы.
  • P max – коммутируемая мощность.
  • C K – емкость, образуемая разомкнутыми контактами.

Как осуществляется управление?

Управлять герметичным коммутатором можно двумя способами:

  • используя постоянный магнит;
  • воздействуя катушкой, подключенной к постоянному источнику тока.

В первом варианте управление может осуществляться путем линейного или углового перемещения постоянного магнита. Также встречается способ, при котором поле перекрывается при помощи специальной шторки.

В качестве примера использования способа управления при помощи магнита можно привести датчики уровня, а также положения, охранную сигнализацию и т.д.

Второй вариант позволяет создать реле на основе геркона. В отличие от традиционной конструкции, такое устройство будет более надежным и долговечным, поскольку практически не содержит в себе подвижных механических элементов. Что касается небольшого количества контактных групп, то этот недостаток легко устраняется путем увеличения количества задействованных герконов.


Примером применения данного способа управления может служить токовое реле на основе геркона. Оно представляет собой катушку, намотанную проводом толстого сечения, внутри которой размещается герметичный коммутатор. Данное приспособление может служить в качестве защитной системы от перегрузки в цепях постоянного тока. Чувствительность прибора легко регулировать путем линейного перемещения коммутатора внутри катушки.

Плюсы и минусы

Любая конструкция помимо преимуществ не лишена недостатков. Зная сильные и слабые стороны устройства можно найти оптимальную сферу для его применения. Давайте рассмотрим, в чем заключается преимущества герметичных коммутаторов, к таковым свойствам можно отнести:

  • Высокую надежность коммутации. Она практически на два порядка превышает этот показатель у открытых контактных групп. Это достигается за счет высокого сопротивления между разомкнутыми контактами (R ИЗ), оно может исчисляться десятками МОм. Немаловажную роль играет и показатель электрической прочности (U ПР), напряжение пробоя у некоторых моделей превышает 10 кВ.
  • Быстродействие также является неоспоримым преимуществом. Частота коммутации многих моделей приближается к 1 кГц. Что касается параметров, описывающих скорость коммутации, то они находятся в следующих диапазонах: t cp – от 0,4 до 1,8 мс, t отп – от 0,25 до 0,9 мс, что намного превышает подобные характеристики открытых контактных групп.
  • Долговечность, число срабатываний исчисляется миллиардами, ни одна открытая контактная группа даже близко не может приблизиться к этому рубежу.
  • Данный тип коммутаторов нетребователен к согласованию с нагрузкой.
  • Управление может производиться без использования электроэнергии.

Характерные недостатки:

  • Низкие показатели коммутируемой мощности.
  • Небольшое число контактов.
  • Дребезг при срабатывании (конструкции «мокрого» типа избавлены от этого недостатка).
  • Большие размеры для современной радиотехнической базы.
  • Недостаточная прочность стеклянной колбы.
  • Чувствительность к воздействию внешних магнитных полей.

Несмотря на явное преобладание положительных качеств, данные устройства постепенно вытесняются полупроводниковыми аналогами, такими как датчики Холла. Отсутствие дребезга, небольшие размеры и более высокая прочность сыграли решающую роль.

Примеры практического применения в быту

Как и было обещано в начале статьи, приводим пару полезных схем, в которых используются герконы. Начнем с универсального управления освещением в прихожей. Принцип работы заключается в следующем: при открытии входной двери автоматически включается свет, и спустя несколько минут выключается. При достаточном уровне освещения, свет в прихожей не включается.


Обозначения:

  • Резисторы: R1 – 68 кОм, R2 – 33 кОм, R3 – 470 кОм, R4 – 10 кОм, R5 – 27 кОм.
  • Конденсаторы: С1 – 0,1 мкФ, С2 – 100 мкФ х 25 В, С3 – 470 мкФ х 25 В.
  • Стабилитрон и диоды: VD1 – КС212Ж, VD2 и VD3 – КД522 (1N4148), VD4 – КД209 (1N4004).
  • Транзисторы: VT1 и VT2 – ÌRF840.
  • SG1 – любой обычный герконовый датчик, например, 59145-030.
  • FR1 – фоторезистор, подойдет любого типа с сопротивлением на свету не ниже 8 кОм, в темноте – 120-180 кОм.
  • Триггер D1 – К561ТМ2 (СD4013).

Настройка схемы сводится к подбору сопротивления R1, для выбора оптимального времени задержки отключения освещения.

Теперь рассмотрим схему простой домашней сигнализации, где в также используется типовой герконовый датчик для двери.


Обозначения:

  • Резисторы: R1, R2 и R3 – 100 кОм, R4 – 33 кОм, R5 – 100 кОм, R6 – 1 кОм.
  • Конденсаторы: С1 – 100 мкФ х 16 В, С2 – 50 мкФ х 16 В, С3 0,068 мкФ.
  • Диоды и светодиод: VD1 и VD2 – КД522 (1Т4148), HL1 – АЛ307Б.
  • Транзисторы: VT1 – КТ829, VT2 – К361.
  • Микросхема: К561ЛА7.
  • S1 – герконовый датчик 59145-030.

В качестве сирены используется звуковой оповещатель АС-10.

Питание схемы осуществляется от аккумулятора 12 В, емкостью 4 А*ч.

Поговорим мы в этой статье про герконы, слово геркон расшифровывается как: герметичный магнитоуправляемый контакт. Геркон представляет собой небольшую вытянутую колбу с откачанным воздухом, внутри которого содержится пара гибких металлических ферромагнитных контактов. Контакты по длине перекрываются, но находятся на небольшом расстоянии друг от друга, этих контактов может быть несколько, на разные включения (замыкание или размыкание). При поднесении магнита к геркону контакты замыкаются (или размыкаются).

Герконы могут использоваться в датчиках (например датчик скорости на велосипеде), выключателях и пр… Раньше герконы использовались в реле, поверх геркона наматывалась катушка в несколько сотен витков (сопротивление обмотки может достигать 500-1500 Ом) и при подаче напряжения контакты геркона замыкались, сейчас реле с герконами редко где используются.

Достоинства герконовых реле :
Полная герметизация контакта позволяет их использовать герконовые реле в различных условиях влажности, запыленности и т. д.
Высокое быстродействие, что позволяет использовать герконовые реле при высокой частоте коммутаций.
Гальваническая развязка коммутируемых цепей и цепей управления герконовых реле.6. Расширенные функциональные области применения герконовых реле.
Надежная работа в широком диапазоне температур

Недостатки герконовых реле:
Восприимчивость к внешним магнитным полям, что требует специальных мер по защите от внешних воздействий.
Хрупкий корпус герконов, чувствительный к ударам.
Малая мощность коммутируемых цепей у герконов.
Возможность самопроизвольного размыкания контактов герконовых реле при больших токах.

Герконы на схемах обозначаются следующим образом:

Особенности и преимущества герконов:
Как уже говорил, контакты геркона находятся в вакууме или в инертном газе и как следствие при работе они слабо обгорают, даже если при замыкании или размыкании между контактами возникает искра.
Герконы достаточно долговечные, если не бить геркон и не пропускать очень большие токи, то срок службы геркона бесконечен.
Герконы в работе почти бесшумны, слышно только цоканье контактов.
Относительно высокое быстродействие.

Недостатки герконов:
Герконы очень хрупкие, корпус герконов как правило изготовлен из хрупкого стекла, следовательно их нельзя использовать в условиях сильных вибраций и ударов.
Для их срабатывания нужно создать или приложить магнитное поле.
Иногда контакты герконов залипают, такое происходит после прохождения больших токов и проскакивания искры при срабатывании контактов, такой геркон необходимо заменить, герконы в основном служат для коммутации небольших токов. Ниже на рисунке Вы можете увидеть фотографию геркона с обгоревшими контактами.

Применение герконов

Как уже говорилось, чаще всего герконы применяются в системах охранной сигнализации, ставят их на дверь, окна… при открывании двери мимо геркона проходит магнит (который расположен на двери) и замыкает геркон. Можно сделать включение какого либо устройства при поднесении магнита к геркону, например включение компьютера, или сделать так чтобы двигатель скутера заводился только после того как поднесут к датчику магнит, ставить в качестве датчиков контроля положения, сделать так чтобы при поднятии какого либо предмета сработала сирена, или прикрепить геркон на колесо велосипеда для контроля скорости, давайте рассмотрим такую схему ниже!

Герконы имеют ряд механических и электрических параметров, которые характеризуют их свойства. Эти параметры можно разделить на две большие группы: механические и электрические.

Механические параметры герконов

К механическим параметрам относится магнитодвижущая сила срабатывания . Этот параметр показывает, при каком значении напряженности магнитного поля происходит срабатывание и отпускание контакта. В технической документации это называется как магнитодвижущая сила срабатывания (обозначается Vср) и магнитодвижущая сила отпускания (обозначается Vотп).

Немаловажными параметрами геркона, в ряде случаев основными, является скорость его срабатывания и отпускания . Эти параметры измеряются обычно в миллисекундах и обозначаются соответственно как tср и tотп, которые в целом характеризуют быстродействие геркона. Герконы, имеющие меньшие геометрические размеры обладают более высоким быстродействием.

Максимальное число срабатываний , или попросту ресурс, также относится к группе механических параметров. Этот параметр оговаривает, при каком числе срабатываний все свойства геркона, как механические, так и электрические сохраняются в пределах допустимых значений. В технической документации обозначается как Nmax.

Электрические параметры герконов

Эти параметры такие же, как у обычных механических контактов. Сопротивление, измеренное между замкнутыми контактами называется сопротивлением контактного перехода и обозначается как Rк, а сопротивление, измеренное между разомкнутыми контактами есть не что иное, как сопротивление изоляции Rиз.

Электрическая прочность геркона . Этот параметр характеризует пробивное напряжение Uпр. Это напряжение в основном определяет качество изоляции между контактами, которое в свою очередь обусловлено качеством вакуума или заполнения колбы инертными газами. Кроме этого пробивное напряжение зависит от величины зазора между контактами и качества их покрытия.

Мощность, коммутируемая герконом определяется в основном его конструкцией: материалом и размерами контактов, а также типом покрытия контактных площадок. В технической документации этот параметр обозначается как Pmax.

Емкость , измеренная между разомкнутыми контактами обозначается как Cк. Она зависит лишь от геометрических размеров геркона и расстояния между разомкнутыми контактами.

Способы управления герконами

Их можно разделить на две большие группы: управление постоянным магнитом и управление при помощи катушки с током. Эти способы показаны на рисунке 1.

Рисунок 1. Различные способы управления герконами

Управление герконом при помощи постоянного магнита

Наиболее прост и распространен способ управления с линейным перемещением магнита. Здесь вполне уместно вспомнить , где магнит укреплен на двери и заставляет срабатывать геркон, когда дверь закрыта.

Способ с угловым перемещением магнита используется намного реже, как правило, в тех случаях, когда другие способы применить по какой -либо причине невозможно.

Перекрытие магнитного поля шторкой использовалось в клавиатурах различных вычислительных устройств, вплоть до девяностых годов прошлого столетия, а может быть можно встретить где-нибудь и до сих пор.

Управление герконом при помощи катушки с постоянным током

Этот способ получил наибольшее распространение при создании герконовых реле . Конструкция этих реле достаточно проста: внутрь катушки с током просто помещается геркон, и при этом не требуется никаких дополнительных пружинок и рычагов, как у обычного реле. Единственный в этом случае недостаток это небольшое количество контактных групп.

Если катушку выполнить достаточно толстым проводом, способным пропустить большой ток, то можно получить герконовое токовое реле. Такие реле широко применялись в мощных источниках постоянного тока в качестве датчика системы защиты от перегрузок. Точная настройка уровня срабатывания такого датчика осуществляется резьбовым механизмом, позволяющем плавно перемещать геркон вдоль оси катушки.

П реимущества и недостатки герконов

Как и любая вещь герконы имеют свои недостатки и преимущества. Сначала поговорим, естественно, о преимуществах.

По сравнению с обычными коммутирующими контактами герконы имеют чуть ли не в 100 раз большую надежность по сравнению с обычными открытыми контактами. Эта надежность обусловлена более высоким сопротивлением изоляции (достигает десятков МегаОм), и большей электрической прочностью: пробивное напряжение у некоторых типов герконов достигает нескольких десятков киловольт.

Неоспоримым преимуществом герконов является их быстродействие: у некоторых моделей герконов частота коммутации достигает 1000Гц, а скорость срабатывания и отпускания находится в пределах (0,5 — 2,0мс) И (0,2 — 1,0мс) соответственно.

Срок службы некоторых герконов доходит до 4 — 5 млрд. срабатываний, что намного выше аналогичного показателя для обычных не защищенных контактов. Также к достоинствам герконов следует отнести легкий способ согласования с нагрузкой а также работа герконов без применения источников электрической энергии.

Недостатки герконов

На фоне достоинств недостатки, наверно, не так уж и велики. Во-первых, это небольшая коммутируемая мощность. Кроме того малое количество контактных групп в одном баллоне а для «сухих» герконов дребезг контактов. К недостаткам же можно отнести также хрупкость стеклянного баллона и в некоторых случаях высокую чувствительность к внешним магнитным полям.

Борис Аладышкин

Чем датчики открытия отличаются от датчиков движения. Почему нужно использовать оба типа устройств

Наши пользователи порой задаются вопросом: зачем использовать два типа датчиков. С точки зрения потребителя подойдёт и один – например, датчик движения. Однако специалисты Perenio рекомендуют использовать оба устройства. Чем отличаются датчики открытия от датчиков движения и как оптимально использовать их в системе управления зданием – читайте ниже. 

Что такое датчик открытия

Механизм этого устройства прост и имеет научное название “геркон”. Он состоит из магнита и датчика. Стоит удалить или приблизить магнит, как датчик срабатывает и передает сигнал на контроллер – устройство, запускающее одну или несколько программ. Самый простой вариант — включить сирену. Однако современные технологии позволяют разнообразить использование беспроводного датчика открытия. 

Он может помочь в решении житейских проблем. Например, если установить его на двери холодильника, можно узнать, поел человек или нет. А разместив его на ящике с медикаментами – удостовериться, принимались ли лекарства. Это полезно при уходе за пожилыми людьми. Датчик можно разместить на секретере или двери бара: так вы узнаете, не заглядывает ли ваш ребенок куда не надо.

Компания Perenio предлагает своим клиентам современный датчик открытия PECWS01. Он компактен (45х30х19 мм), легко крепится с помощью 3М ленты. Батарейка медленно садится: за счет протокола передачи ZigBee одной хватит на два года. Прост в установке.

Что такое датчик движения

Каждый, кто ездил в метро, не раз сталкивался с датчиками движения. Например, в турникетах размещаются фотоэлектрические. Кроме них сегодня существуют томографические или микроволновые датчики – ультразвуковые устройства, основанные на принципе эхолокации. В системах управления зданиями чаще всего используются инфракрасные датчики: они удобнее, компактнее и главное – идентифицируют движение тепловых объектов, а именно человека. 

В актив инфракрасных датчиков движения для охраны помещения входят специальные чувствительные линзы, которые улавливают любое изменение ИК-излучения. Линзы хорошо заметны на самом приборе – именно из них состоит ячеистая поверхность. Чем больше линз и чем чувствительнее элементы, из которых они сделаны, тем лучше будет выполнять свои функции датчик движения. 

Компания Perenio разработала датчик движения PECMS01, который соответствует стандартам CE, EAS, RoHS, UA.TR и использует технологию PIR. Это значит, что он обладает пассивным ИК-сенсором, который улавливает изменение ИК-излучения. Активные датчики сами генерируют волны, поэтому обычно используются в более дорогостоящих устройствах или в системах, которые задействуют другие технологии. Однако для комплексных систем управления зданиями PECMS01 достаточно. Его зона покрытия – шесть метров. В нем, как во всей продукции Perenio, учтены принципы энергоэффективности: батарея может работать до двух лет.

Отметим различия датчиков движения и присутствия. Второй тип более чувствительный и реагирует на любое движение – даже на поднятую голову или взмах руки. Поэтому датчики присутствия часто используются для автоматизации климата и света. Например, если в помещении никого нет, они могут выключать свет автоматически. Включить их можно будет только при активации кода. Такие приборы обычно стоят дороже, поэтому их использование в системах управления может обойтись в крупную сумму.

Датчики движения можно использовать в охранных системах или вместе с устройствами для автоматизации климата или освещения. Датчики движения используют сигнал тревоги и могут отправлять онлайн оповещение на ваш смартфон через интернет. Они используют ИК-излучение, а потому будут работать и при дневном свете, и в темное время суток. Подключить датчик движения легко – стоит только найти нужное для установки место. 

Почему рекомендуется использовать одновременно датчики движения и датчики открытия

Датчики движения и открытия отличаются в первую очередь технологиями. ИК-сенсоры сложнее, чем геркон, поэтому и недостатков у них больше. Во-первых, датчики движения для входной двери восприимчивее к помехам, поэтому в наиболее уязвимых местах лучше заменить их на датчики открытия. Простой пример: чем выше температура, тем хуже срабатывают ИК-сенсоры и при температуре около 35-37 градусов они фактически бесполезны. Поэтому ставить их на окна или в местах прямого воздействия солнечных лучей бессмысленно. К тому же, они восприимчивы к радиопомехам. Эти недостатки характерны не только для простых систем, но и для более сложных, поэтому не важно, используете ли вы пассивный датчик движения для лестницы или же дорогое устройство обнаружения присутствия.

Мы рекомендуем своим клиентам выбирать комплексное решение. Если в помещении много дверей, то можно использовать один датчик движения. Но в связке с датчиком открытия вы сможете получить более точный мониторинг проникновений в помещение. 

Теперь вы знаете нюансы и отличия датчиков открытия и движения, поэтому выбор станет еще проще. Если у вас возникнут вопросы или же потребуется консультация, то наши специалисты готовы рассказать об устройствах подробнее и порекомендовать оптимальное решение. 

 

 

Что такое геркон и как он работает

Любая техника может ориентироваться в окружающей среде только с помощью специальных датчиков, которые позволяют получить необходимую информацию. Они могут быть нацелены на выяснение скорости объекта, состояния, текущих целей или типа изменений в окружающей среде. Одними из самых полезных считаются герконовые датчики. Почему именно так?

Что такое герконовый датчик?

Разнообразие и принцип работы

  1. Имеют замыкающийся контакт. В таких случаях, когда отсутствует магнитное поле, то датчик в разомкнутом состоянии. Когда оно есть, то он замыкается.
  2. Имеют размыкающийся контакт. Когда отсутствует магнитное поле, то датчик в замкнутом состоянии. Когда оно есть, он размыкается.
  3. Имеют переключающийся контакт. Конструктивно отличаются от двоих предыдущих. В первую очередь тем, что имеют три вывода. Так, если отсутствует магнитное поле, то замыкается одна пара. Когда оно есть, то другая.

Классификация может быть проведена исходя из особенностей конструкции:

  1. Используются «смоченные» контакты. Сюда относятся герконы, выводы которых соприкасаются с каплями ртути. Её присутствие уменьшает контактное электрическое сопротивление. Также данный тип отличается низкой вероятностью возникновения дребезга.
  2. Используются «сухие» контакты.

Особенности

  1. Значение напряженности, которое должно быть у магнитного поля, чтобы произошло замыкание контактов.
  2. Коммутируемый ток.
  3. Значение напряженности, которым должно обладать магнитное поле, чтобы происходило размыкание контактов.
  4. Максимальная мощность, что может быть коммутируемая герконом.
  5. Значение электрического сопротивления, которое имеет зазор между сердечниками (интересует только разомкнутое состояние).
  6. Напряжение, при котором возникает пробой геркона.
  7. Сопротивление в контактной области, которое возникает во время замыкания сердечников.
  8. Время, которое проходит между моментами влияния управляющего магнитного поля и замыканием электрической цепи.
  9. Электрическая емкость, которая имеется между выводами геркона, когда он в разомкнутом состоянии.
  10. Время, которое необходимо, чтобы после удаления эффекта магнитного поля произошло размыкание электрической цепи.
  11. Коммутируемое напряжение.
  12. Число срабатываний геркона, при котором основные его параметры будут оставаться в допустимых пределах.

Преимущества

  1. Отсутствует дребезг контактов (относится к герконам, у которых выводы смочены ртутью).
  2. Долговечность. Считается, что если датчик не поддаётся физическим ударам (вследствие падения или при неосторожном обращении), через него не пропускают слишком большой ток, то он может работать бесконечно. Хотя согласно технической документации, число срабатываний всё же ограничено значением в 10 3 —10 8 .
  3. Поскольку контакты геркона расположены в инертном газе или вакууме, то они слабо обгорают, даже когда происходит размыкание или размыкание с возникновением искры.
  4. Данные датчики обладают меньшим размером, чем классические реле, и при этом рассчитаны на точно такой же ток.
  5. При производстве для контактов не применяются драгоценные и тугоплавкие металлы, что позитивно сказывается на стоимости.
  6. Герконы почти не создают шум.
  7. Датчики обладают высоким быстродействием (если сравнивать их с классическими реле).

Недостатки

  1. Обладают значительным весом (если сравнивать с открытыми контактами).
  2. Необходимо создавать магнитное поле.
  3. Хрупкие. Не подлежат использованию в условиях ударных нагрузок и при сильных вибрациях.
  4. Попадают под влияние внешних магнитных полей, из-за чего возникает необходимость в защите.
  5. Иногда контакты геркона могут остаться в замкнутом состоянии, из которого их нельзя вывести.
  6. Ограничение скорости срабатывания.
  7. При больших токах контакты геркона могут самопроизвольно разомкнуться.

Применение

Где же нашли своё применение герконовые датчики? Но прежде чем говорить о них, стоит упомянуть, что наметилась тенденция их замены. В качестве более совершенной технологии используются твердотельные датчики Холла. Но вернёмся к теме статьи:

  1. Клавиатура клавишных синтезаторов и промышленных приборов, где необходима взрывобезопасность и долговечность, что особенно важным является в промышленности. Поскольку детали хотя и являются мелкими, необходимы для того, чтобы управлять различными механизмами. И если данная функция недоступна – страдает производительность.
  2. Герконовые датчики уровня жидкости в различных емкостях.
  3. В телерадиоаппаратуре.
  4. В датчиках, которые отображают состояние (открыто/закрыто) или позицию предмета. Сферы применения: компьютерные, охранные, строительные технологии. Они могут сообщать, в каком положении окна и двери, таким образом возможно построение автоматизированных систем со своими целями.
  5. В электронных счетчиках тока.

Геркон (сокр. герметизированный контакт) – электромагнитное устройство, управляемое магнитным полем.

Содержание

Свою широкую распространённость герметизированный контакт приобрел благодаря своим защитным свойствам от вредной окружающей среды. Благодаря тому, что контакт герметизирован, его используют во взрывоопасных средах, там, где обычные контакты применять нельзя из-за возникающей искры.

Конструкция геркона

Конструктивно геркон состоит из двух ферромагнитных проводников, заключенных в герметичную стеклянную колбу.

Внутри стеклянной колбы (капсулы) может находиться инертный газ (например, азот). Благодаря азоту повышается предел максимально коммутируемого напряжения, появляется возможность использовать его в электрических цепях 220 В . Вместо инертного газа капсула может быть вакуумизирована. Это позволяет геркону работать при напряжении в тысячи вольт.

Проводящие контакты изготовлены из ферромагнетиков и могут иметь напыление из стойкого к эрозии металла: иридия, рутения или родия. Это напыление позволяет многократно увеличить количество срабатываний (до 5 миллиардов раз).

Существуют герконы со “смачиваемыми ” ртутью контактами. Ртуть обеспечивает надежность срабатывания контактов и уменьшает их дребезг. Но такие герконы требуют установки в правильном положении, так как в противном случае, капли ртути могут соединить контакты даже при отсутствии воздействия магнитного поля.

По типу срабатывания различают замыкающие, размыкающие и переключающие герконы.

Принцип работы

Принцип работы геркона прост, но есть свои нюансы. При воздействии магнитного поля (например, от постоянного магнита), контакты геркона поляризуются и срабатывают (замыкаются, размыкаются или переключаются). Надежность включения зависит от ориентации магнита, каким полюсом он будет повернут, и как он будет приближаться к геркону.

Где используют герконы?

Герконы используются повсюду, например, в вашем ноутбуке. Когда вы опускаете крышку, при касании о корпус, срабатывает геркон и ноутбук переходит в спящий режим.

Во второй половине 20-го столетия широкое применение получили герконовые реле. Они использовались там, где не требовались большие рабочие токи, обеспечивая при этом высокую производительность и долговечность. Чаще они использовались в телефонной связи, в системах подсчета, а также в лифтовой промышленности.

Герконы также используют как бесконтактные датчики в системах сигнализации на окнах и дверях, как датчики положения, концевые выключатели и т.д.

Как датчики положения герконы в настоящий момент используются редко, по тому что на смену пришли датчики Холла.

Основные параметры и характеристики

Коммутируемая мощность, Вт – максимально коммутируемая мощность, не вызывающая повреждение геркона.

Диапазон коммутируемых токов, А – значения постоянного или действительные значения переменного токов, в пределах которых, может работать геркон.

Магнитодвижущая сила (МДС) срабатывания, А – величина характеристики магнитного поля, при которой происходит срабатывание геркона. Единицы измерения в системе СИ – Ампер-витки.

Магнитодвижущая сила (МДС) отпускания, А – МДС при которой происходит отпускание контактов геркона.

Время срабатывания, мс – время которое проходит от момента приложения магнитного поля до замыкания контактов.

Контактное сопротивление, Ом – сопротивление геркона в замкнутом состоянии.

Резонансная частота, Гц – частота колебаний геркона, при которой начинается вибрация контактов, что приводит к снижению напряжения пробоя.

Коммутационные устройства или просто контакты очень широко применяются в различной электрической и радиотехнической аппаратуре. С целью улучшения эксплуатационных свойств, прежде всего срока службы и надежности соединения и были разработаны магнитоуправляемые герметизированные контакты получившие название геркон.

Первые образцы таких контактов появились еще в 30 – е годы прошлого столетия, а первый магнитоуправляемый контакт был изобретен еще в 1922 году в Петербурге профессором В. Коваленковым, за что ему было выдано авторское свидетельство СССР №466. Конструкция такого контакта показано на рис. 1.

Устроен такой контакт следующим образом. К сердечнику 3 из магнитомягкого материала через изолирующие прокладки 5 прикреплены контакты 1 и 2, выполненные также из магнитомягкого материала. При пропускании тока через катушку 4 в сердечнике 3 возникает магнитное поле и намагничивает контакты 1 и 2, которые замыкаются. Размыкание контактов происходит при прекращении тока через катушку.

Рис. 1 Магнитоуправляемый контакт профессора В. Коваленкова

По сути это был самый первый магнитоуправляемый контакт, только без герметизирующей оболочки. В герметизирующую оболочку подобный контакт был впервые помещен американским инженером W.B. Ellwood лишь в 1936 году. В семидесятых годах прошлого столетия герконы достигли своего максимального развития, и нашли широкое применение в различных устройствах электронной техники.

В настоящее время герконы используются менее интенсивно, поскольку их «вытеснили» датчики Холла. Но в некоторых случаях герконы остались вне конкуренции, что обусловлено простотой применения, гальванической развязкой от источника питания, свойствами «сухого контакта», поэтому герконы до сих пор применяются в различных схемах и устройствах.

В тех случаях, когда требуется высокая надежность и долговечность коммутирующего элемента герконы просто незаменимы. Как составная часть герконы входят в конструкции различных датчиков, электромагнитных реле, особенно слаботочных, а также позиционных переключателей и некоторых других устройств.

Разновидности герконов

Так же, как и обычные контакты, герконы могут быть замыкающие (1 нормально — разомкнутый контакт), переключающие (1 переключающий контакт) и работающие на размыкание (1 нормально — замкнутый контакт). Это деление по функциональным признакам.

По признакам конструктивно — технологическим герконы делятся на две большие группы: с сухими контактами и с контактами ртутными. Первая разновидность так и называется сухими герконами, а вторая ртутными герконами. Собственно, в работе сухих герконов, по сравнению с обычными контактами, ничего особенного нет.

В ртутных герконах внутри герметичного стеклянного корпуса кроме контактов находится еще капелька ртути. Назначение этой ртутной капельки – смачивание контактов во время срабатывания для улучшения качества контакта за счет уменьшения переходного сопротивления, а кроме того для избавления от дребезга контактов.

Дребезгом называется вибрация контактов при замыкании и размыкании, что при однократном срабатывании приводит к многократной коммутации передаваемого сигнала, а кроме того к значительному увеличению времени срабатывания. Представьте себе, что такой дребезг будет присутствовать в усилителе звуковых частот во время переключения входного сигнала! В случае, когда такой дребезжащий контакт работает совместно с цифровыми микросхемами, приходится принимать меры по подавлению дребезга в виде RC — цепочек или RS – триггеров.

Различные контакты, в том числе и герконовые, применяются и в современных микроконтроллерных схемах, но в них дребезг контактов подавляется программным способом. Это также снижает быстродействие системы в целом.

Конструкция герконов

Конструкция различных типов герконов представлена на рис. 2.

Рис. 2 Конструкция герконов

Все герконы представляют собой герметичный стеклянный баллон, внутри которого находится контактная группа. Контакты представляют собой магнитные сердечники, вваренные в торцы баллона. Наружные концы сердечников предназначены для подключения к внешней электрической цепи.

Наибольшее распространение получил геркон с контактной группой, работающей на замыкание или, как показано на рисунке «разомкнутый». Каждый контакт – сердечник выполнен из ферромагнитной упругой проволоки, которая расплющена до прямоугольной формы. Для изготовления сердечников применяется пермаллоевая проволока диаметром 0,5 — 1,3 мм в зависимости от мощности геркона и, соответственно, его габаритов.

Непосредственно контактирующие поверхности покрыты благородным металлом, золотом, палладием, родием, серебром и сплавами на их основе. Такое покрытие не только уменьшает переходное сопротивление, но и способствует повышению коррозионной стойкости контактной поверхности.

Внутренне пространство баллона заполнено инертным газом (водородом, аргоном, азотом или их смесью) или просто вакуумировано, также способствует уменьшению коррозии контактов и повышению их надежности. При изготовлении сердечники располагают таким образом, чтобы между ними оставался зазор, кстати, определенного размера.

Рис. 3. Геркон

Принцип работы геркона

Для того, чтобы вызвать срабатывание контактной группы, необходимо вокруг геркона создать магнитное поле достаточной напряженности. При этом абсолютно не важно, как это поле будет создано, либо просто постоянным магнитом, либо электромагнитом. Силовые линии внешнего магнитного поля намагничивают внутренние контакты – сердечники геркона, в результате чего они преодолевают силы упругости, притягиваются и замыкают электрическую цепь.

В таком состоянии контакты будут находиться до тех пор, пока вокруг них есть магнитное поле достаточной напряженности: достаточно выключить электромагнит или убрать подальше обычный постоянный магнит, как контакты сразу разомкнутся. Следующее срабатывание контактов произойдет, когда магнитное поле появится вновь. Из всего сказанного можно сделать вывод, что контакты выполняют сразу три функции: упругих элементов (пружин), магнитопровода, и собственно проводящих контактов.

Несколько по-иному действует геркон, работающий на размыкание. Его магнитная система устроена так, что при воздействии магнитного поля контакты – сердечники намагничиваются одноименно, поэтому отталкиваются друг от друга, размыкая электрическую цепь.

У переключающего геркона один из трех контактов, как правило, нормально — замкнутый выполняется из металла немагнитного, а оба нормально – разомкнутых контакта из ферромагнитного, как было сказано чуть выше. Поэтому при воздействии на геркон магнитного поля нормально разомкнутые контакты просто замыкаются, а немагнитный нормально – замкнутый, оставаясь на своем первоначальном месте, размыкается.

Примечание. Нормально – разомкнутый контакт, это который разомкнут при отсутствии управляющего воздействия, в данном случае магнитного поля. Соответственно нормально — замкнутый контакт замкнут при отсутствии магнитного поля.

Конечно, магнитное поле присутствует всегда, например магнитное поле Земли. И нельзя, вроде бы, сказать про отсутствие магнитного поля совсем. Но магнитное поле Земли для срабатывания геркона недостаточно, поэтому им можно пренебречь и сказать об отсутствии магнитного поля, в данном случае внешнего.

Герконы имеют ряд механических и электрических параметров, которые характеризуют их свойства. Эти параметры можно разделить на две большие группы: механические и электрические.

Механические параметры герконов

К механическим параметрам относится магнитодвижущая сила срабатывания. Этот параметр показывает, при каком значении напряженности магнитного поля происходит срабатывание и отпускание контакта. В технической документации это называется как магнитодвижущая сила срабатывания (обозначается Vср) и магнитодвижущая сила отпускания (обозначается Vотп).

Немаловажными параметрами геркона, в ряде случаев основными, является скорость его срабатывания и отпускания. Эти параметры измеряются обычно в миллисекундах и обозначаются соответственно как tср и tотп, которые в целом характеризуют быстродействие геркона. Герконы, имеющие меньшие геометрические размеры обладают более высоким быстродействием.

Максимальное число срабатываний, или попросту ресурс, также относится к группе механических параметров. Этот параметр оговаривает, при каком числе срабатываний все свойства геркона, как механические, так и электрические сохраняются в пределах допустимых значений. В технической документации обозначается как Nmax.

Электрические параметры герконов

Эти параметры такие же, как у обычных механических контактов. Сопротивление, измеренное между замкнутыми контактами называется сопротивлением контактного перехода и обозначается как Rк, а сопротивление, измеренное между разомкнутыми контактами есть не что иное, как сопротивление изоляции Rиз.

Электрическая прочность геркона. Этот параметр характеризует пробивное напряжение Uпр. Это напряжение в основном определяет качество изоляции между контактами, которое в свою очередь обусловлено качеством вакуума или заполнения колбы инертными газами. Кроме этого пробивное напряжение зависит от величины зазора между контактами и качества их покрытия.

Мощность, коммутируемая герконом определяется в основном его конструкцией: материалом и размерами контактов, а также типом покрытия контактных площадок. В технической документации этот параметр обозначается как Pmax.

Емкость, измеренная между разомкнутыми контактами обозначается как Cк. Она зависит лишь от геометрических размеров геркона и расстояния между разомкнутыми контактами.

Способы управления герконами

Их можно разделить на две большие группы: управление постоянным магнитом и управление при помощи катушки с током. Эти способы показаны на рис. 4.

Рис. 4 Различные способы управления герконами

Управление герконом при помощи постоянного магнита

Наиболее прост и распространен способ управления с линейным перемещением магнита. Здесь вполне уместно вспомнить охранную сигнализацию, где магнит укреплен на двери и заставляет срабатывать геркон, когда дверь закрыта.

Способ с угловым перемещением магнита используется намного реже, как правило, в тех случаях, когда другие способы применить по како й -либо причине невозможно.

Перекрытие магнитного поля шторкой использовалось в клавиатурах различных вычислительных устройств, вплоть до девяностых годов прошлого столетия, а может быть можно встретить где-нибудь и до сих пор.

Управление герконом при помощи катушки с постоянным током

Этот способ получил наибольшее распространение при создании герконовых реле. Конструкция этих реле достаточно проста: внутрь катушки с током просто помещается геркон, и при этом не требуется никаких дополнительных пружинок и рычагов, как у обычного реле. Единственный в этом случае недостаток это небольшое количество контактных групп.

Если катушку выполнить достаточно толстым проводом, способным пропустить большой ток, то можно получить герконовое токовое реле. Такие реле широко применялись в мощных источниках постоянного тока в качестве датчика системы защиты от перегрузок. Точная настройка уровня срабатывания такого датчика осуществляется резьбовым механизмом, позволяющем плавно перемещать геркон вдоль оси катушки.

П реимущества и недостатки герконов

Как и любая вещь герконы имеют свои недостатки и преимущества. Сначала поговорим, естественно, о преимуществах. По сравнению с обычными коммутирующими контактами герконы имеют чуть ли не в 100 раз большую надежность по сравнению с обычными открытыми контактами. Эта надежность обусловлена более высоким сопротивлением изоляции (достигает десятков Мега Ом), и большей электрической прочностью: пробивное напряжение у некоторых типов герконов достигает нескольких десятков киловольт.

Неоспоримым преимуществом герконов является их быстродействие: у некоторых моделей герконов частота коммутации достигает 1000 Гц, а скорость срабатывания и отпускания находится в пределах (0,5 — 2,0 мс) И (0,2 — 1,0 мс) соответственно.

Срок службы некоторых герконов доходит до 4 — 5 млрд. срабатываний, что намного выше аналогичного показателя для обычных не защищенных контактов. Также к достоинствам герконов следует отнести легкий способ согласования с нагрузкой а также работа герконов без применения источников электрической энергии.

На фоне достоинств недостатки, наверно, не так уж и велики. Во-первых, это небольшая коммутируемая мощность. Кроме того малое количество контактных групп в одном баллоне а для «сухих» герконов дребезг контактов. К недостаткам же можно отнести также хрупкость стеклянного баллона и в некоторых случаях высокую чувствительность к внешним магнитным полям.

что это, принцип работы, виды, подключение

Использование датчиков необходимо в системах, где необходим постоянный мониторинг состояния. Обычно это охранные или пожарооповещательные системы. Они бывают разными, однако наиболее известные, простые и дешевые — герконы. Подробнее о том, что такое герконовые датчики и для чего они нужны — читайте в статье.

Что такое герконовый датчик

И в первую очередь, говоря о герконе, нужно определить, что это такое. Герконовый датчик — это электромеханическое устройство, благодаря которому можно разомкнуть или замкнуть электрические контакты. Все это происходит под воздействием магнитного поля, источником которого обычно выступает электро- или постоянный магнит.

Если немного затронуть этимологию его названия, то само слово «геркон» является результатом совмещения слов «герметичный» и «контакт». Это также описывает его конструкцию и дальнейший принцип работы, потому что дает понять, что датчик сделан из ферромагнитных пластин, помещенных в стеклянную капсулу. Подобное позволяет ему нивелировать любое внешнее воздействие, а также быстро реагировать при изменении.

Принцип работы

И когда мы знаем, что такое геркон, разберем принцип его работы. Ближайшей аналогией по отношению к нему можно считать выключатель, потому что его конструкция представляет следующее: реле из двух токопроводящих сердечников, которые расположены в герметичном пространстве с инертной средой. Последнее необходимо для избавления от окисления.

Непосредственное же замыкание производится посредством размещения вокруг колбы управляющей обмотки. В нее поступает постоянный ток и, после того как подается питание, обмотка создает магнитное поле. Оно же оказывает действие на сердечники, что в итоге приводит к замыканию — это полный принцип действия геркона.

Следовательно, что при отключении питания нивелируется магнитный поток, а контакты размыкаются. Так надежность геркона, благодаря которой это устройство до сих пор имеет популярность, обусловлена никелированным трением контактов. Помимо, отсутствие какого-либо воздействия в незамкнутом состоянии фактически дает возможность моментального замыкания при необходимости.

Использование постоянных магнитов

Существует также альтернатива в виде использования постоянных магнитов. Их также еще называют магнитными герконовыми датчиками или поляризованными. Вот как он работает: электромагнит заряжает контакты одним и тем же потенциалом, что приводит к их отталкиванию друг от друга. Это в свою очередь размыкает цепь. Нюанс также в том, что в них три контакта: один стационарный и не имеет никакого воздействия магнита, а два других произведены из ферромагнитного сплава за счет чего производится замыкание и размыкание при воздействии магнитного поля.

Виды

Существует также несколько видов этого датчика:

  • замыкающий: в таком типе есть один разомкнутый контакт;
  • переключающий: есть один контакт, отвечающий за переключение;
  • размыкающий: есть один замкнутый контакт.

Однако это не единственные различия, что у них есть.

Отличия по конструкции

Помимо всего, герконовые — вне зависимости от типа — датчики, которые имеют различия по их технологиям исполнения. К таковым, как правило, относят:

  1. Сухие. Это простая конструкция, у которой есть очевидные недостатки в виде вибрации при замыкании и размыкании. В бытовом плане их проще выразить в щелчках или дребезге, что также может вызвать множественную коммутацию при передаче сигнала. Эффект весьма нежелательный, однако исправить его нельзя.
  2. Ртутные. Здесь же внутри конструкции есть немного ртути, что смачивает контакты и нивелирует вибрацию. Благодаря ей также производится снижение сопротивления у контакта.

Выбрать один идеальный не получится, потому у каждого есть свои недостатки. Здесь стоит посмотреть на условия использования оного.

Область применения

Теперь касательно того, как и где применяются герконы. И хотя датчики Холла почти что везде вытеснили их ввиду лучших характеристик, остались области, где их использование вполне оправдано:

  1. Синтезаторы и промышленное оборудование. Благодаря конструктивным особенностям полностью исключается появление искры. Это делает незаменимым их использование на том производстве, где есть высокая вероятность взрыва и работа с горючими жидкостями.
  2. Бытовые счетчики. Решение относительно надежное, дешевое и проверенное временем. Нет никакой необходимости его замены.
  3. Системы охраны и положения. Благодаря молниеносной реакции, и как следствие замыканию, герконы попросту в них незаменимы.
  4. Работающее под водой оборудование. Та герметичность, что обеспечивает конструкция, позволяет использовать их под водой. Причем это достаточно надежно даже под давлением.
  5. Телекоммуникационные системы и медицинское оборудование. Благодаря универсальности и стабильности они не заменимы в тех устройствах, где нужна продолжительная работа.
  6. Механизмы защиты. Здесь речь идет о тех системах, что защищают от перегрузок или короткого замыкания при высоковольтных нагрузках.

Стоит также отметить, что в системах безопасности всегда используют аппаратные приспособление из геркона и магнита для индикации открытия и закрытия дверей. Есть еще решения реле с датчиками и обмоткой, что реализует себя в случаях, когда нужна компактность, влагостойкость и отсутствие подвижных элементов.

Как подключить датчик

Если говорить о том, как подключить геркон, то начать стоит со способов монтажа. Креплений всего два:

  • скрытое;
  • наружное.

Учитывать также стоит характеристики поверхности, где будет осуществляться монтаж, потому разделяют две «базы» для подключения:

  • стальная;
  • магнитнопассивная.

Итак, часть реле, которая отвечает за магнитное поле, закрепляется на подвижной части конструкции. Геркон же должен быть установлен там, от чего отходит движущийся элемент. Происходит примерно следующее: движущаяся часть примыкает к стационарной, параллельно производят магнитной поле и замыкая цепь. Если же катушка, благодаря которой функционирует поле, не оказывает никакого воздействия, то происходит размыкание и соответствующая программа сообщит о нарушении. Все достаточно просто, потому что это фактически то, как работают датчики открытия дверей в умных домах.

Особенности установки

К нюансам же, которые нужно учитывать при подключении геркона, относят:

  1. Использование в местах, где есть или может быть ультразвук, не рекомендуется, потому как он может сбить датчик и его настройки.
  2. Если рядом есть еще один источник магнитного поля — его нужно исключить.
  3. Не подвергать колбу ударам, потому как ее деформация приводит к негодности сердечников.

И немного касательно того, как проверить геркон: в первую очередь нужно настроить программу, после проверить работоспособность и, приложить друг к другу еще незакрепленные элементы. После их можно разъединить и посмотреть за реакцией программы, которая отвечает за уведомления. Если все в норме — крепим датчики на нужное место.

Плюсы и минусы

Теперь вкратце о преимуществах:

  1. Благодаря герметичности можно использовать на объектах с высокой пожароопасностью.
  2. Способность быстрого оповещения, что автоматически допускает использования при высокой частоте.
  3. Компактность: минимальный размер — 4 мм.
  4. Нет трения поверхностей сердечников.

И также недостатках:

  1. Магниты зачастую имеют небольшую чувствительность.
  2. Датчик слишком восприимчив к внешним магнитным потокам, что заставляет исключить их из близлежащего радиуса.
  3. Материал капсулы всегда тонкое стекло.
  4. Низкая частота способствует хаотичному замыканию и размыканию сети.

В итоге присутствует некий баланс, который не позволяет сказать, что все плюсы перевешивают минусы, и наоборот. Некоторым покажется, что это делает устройство спорным, однако на самом деле это дает больше вариантов для выбора.

Использование герконовых датчиков до конца не исчезло и навряд ли когда-нибудь это произойдет. Подобное решение надежно и дешево, что полностью оправдывает его использование. Оно также не применяется в критически важных устройствах, когда выход из строя недопустим, а потому априори не сможет испортить что-либо. И не стоит также забывать о герконовых датчиках уровня воды, благодаря которым можно обезопасить свой дом от затопления.

Видео по теме

Что такое геркон и как он работает?

«Что такое геркон и как он работает. Геркон — это электромеханическое переключающее устройство, содержащее два ферромагнитных лезвия в герметично закрытой стеклянной оболочке, поэтому эти компоненты могут существовать или использоваться практически в любой среде».

Если вам нужна помощь в определенных областях, не стесняйтесь переходить к любому из следующих разделов:
Что такое геркон?
Как работает геркон?
История технологии герконовых переключателей
Заключение
Дополнительные ресурсы

Компания Standex Electronics располагает опытными инженерами и передовыми производственными мощностями.Standex является крупнейшим мировым лидером в области разработки продуктов и производственных услуг для конкретных клиентов. Мы производим уникальные решения практически для любой среды или приложения. Например, геркон — одна из наших самых успешных и широко используемых разработок. Являясь крупнейшим в мире производителем герконов, мы производим более 700 миллионов герконов в год.

Что такое геркон?

Геркон представляет собой электромеханическое коммутационное устройство. Общая структура проста.Две ферромагнитные лопасти, герметично запаянные в стеклянную оболочку. Другими словами, эти компоненты могут существовать или использоваться практически в любой среде. Кроме того, стеклянная оболочка имеет температурный коэффициент, точно соответствующий язычкам из никелевого железа (NiFe).

Простое взаимодействие магнита открывает и закрывает язычковые контакты. Точнее, наличие (или отсутствие) магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом или электромагнитной катушкой, вызывает размыкание или замыкание контактов.При разомкнутых контактах переключателя мощность не потребляется. Простота этой конструкции и работы позволяет герконам не иметь быстроизнашивающихся деталей и надежно работать в качестве «переключателя» для миллиардов операций в различных отраслях промышленности. Сегодня все основные сегменты рынка используют технологию герконов. Например, в контрольно-измерительном оборудовании, медицинской электронике, телекоммуникациях, автомобилях, системах безопасности и бытовой технике используются герконовые коммутационные компоненты. Поэтому неудивительно, что скорость роста герконов выше, чем когда-либо, когда мировое производство не может идти в ногу со спросом.

Геркон, показывающий детали области контакта геркона и компонентов геркона.

Как работает геркон?

Герконовые переключатели надежно переключают миллиарды операций, используя простое взаимодействие магнита для размыкания и замыкания контактов. Во-первых, основная работа геркона происходит, когда его подносят к постоянному магниту, и отдельные язычки намагничиваются притягивающей полярностью магнита. Во-вторых, когда внешнее магнитное поле становится достаточно сильным, магнитная сила притяжения закрывает лепестки геркона.В-третьих, магнитное поле, создаваемое язычковыми пластинами, рассеивается, когда магнитное поле снимается.

Самое главное, так как любой остаточный магнетизм на лезвиях язычка может повлиять на открытие и закрытие. Поэтому лезвия тростника отжигают и обрабатывают, удаляя любые магнитные ретенции. Нажмите здесь, чтобы увидеть геркон в действии.

Постоянный магнит и геркон параллельны друг другу, воздействуя на центральные магнитные лепестки. Размещение магнита дальше от геркона сфокусирует внимание на центральных лепестках и вызовет однократное открытие и закрытие, поскольку постоянный магнит движется параллельно плоскости геркона.

История технологии герконов

Компания Bell Labs впервые изобрела герконы в конце 1930-х годов. Хотя они используются уже несколько десятилетий, в принципах работы герконов мало что изменилось. В 1940-х годах датчики и реле широко использовали технологию герконов. Более того, раннее электронное и тестовое оборудование использовало компоненты геркона для выполнения шаговых и переключающих функций. В конце 1940-х годов телефонные коммутаторы центрального офиса Western Electric начали использовать герконовые реле.Технология герконовых переключателей значительно улучшила телекоммуникации как в 1940-х годах, так и сегодня.

Заключение

Благодаря их образцовой производительности новые области применения герконов продолжают расти все более быстрыми темпами. Команда Standex готова удовлетворить постоянно меняющиеся потребности клиентов из разных отраслей и по всему миру с помощью нашего подхода Partner, Solve, Deliver® . Свяжитесь с нашей командой, чтобы узнать больше о наших тщательно разработанных решениях.

Дополнительные ресурсы

Для более глубокого понимания того, как работает геркон, загрузите наш справочник по технологиям Reed.

В этом справочнике подробно рассказывается о том, что такое геркон и как он работает. Получите обширные знания о различных приложениях, функциях и преимуществах.

Способы приведения в действие герконов от RRE!

Во всех приложениях для активации геркона магнит и геркон должны находиться на определенном расстоянии друг от друга. Это расстояние зависит от магнитной чувствительности геркона, силы и размера магнита.Когда магнит находится достаточно близко, нормально разомкнутые контакты замыкаются или срабатывают. Когда магнит убирается, контакты размыкаются или размыкаются. Относительное расстояние для срабатывания всегда меньше, чем расстояние для отпускания. Существуют различные способы срабатывания геркона с помощью магнита, и некоторые примеры движения магнита показаны ниже.

Перпендикулярное движение

Когда магнит перемещается перпендикулярно геркону, он обеспечивает только одно закрытие с максимальным ходом магнита.

Геркон с магнитом, движущимся перпендикулярно

Когда магнит движется параллельно геркону, особенно к центру контакта, он обеспечивает только одно замыкание с максимальным ходом магнита.

Герконовый переключатель с магнитом, перемещающимся перпендикулярно контактному центру

Параллельное движение

Когда магнит движется параллельно геркону, он обеспечивает до трех замыканий с максимальным ходом магнита и одно замыкание с минимальным ходом магнита. Следует иметь в виду, что подходить к геркону с одним полюсом магнита не рекомендуется.

Герконовый переключатель с магнитом (перпендикулярно), движущимся параллельноГерконовый переключатель с кольцевым магнитом, движущимся параллельно

Поворотное движение

Когда магнит движется под углом к ​​геркону, он обеспечивает замыкание одного переключателя. Может потребоваться большой угловой ход магнита.

Подвижный магнит с поворотом к геркону

Вращательное движение

Вращение магнита или геркона перпендикулярно их осям меняет магнитную полярность, что приводит к двум замыканиям за один оборот. Когда эти оси параллельны, переключатель замыкается.Когда оси перпендикулярны, переключатель размыкается. Хотя полюса меняются местами, они по-прежнему индуцируют противоположные полюса, которые замыкают геркон. Это связано с тем, что геркон является всеполярным устройством.

Магнит, вращающийся рядом с герконом

Активация со смещением

Эффект смещения создается постоянным размещением стационарного магнита рядом с герконом, чтобы поддерживать его в нормально замкнутом состоянии. Приближение другого магнита с обратной полярностью отменяет магнитные силовые линии, и геркон размыкается.Следует соблюдать осторожность, чтобы не подносить исполнительный магнит слишком близко к смещенному геркону, так как он может снова замкнуться (повторное замыкание). Герконы Form A, предназначенные для такого рода приложений, следует выбирать из группы Release AT, а не из группы Operate AT.

Герконовый переключатель со смещением приводится в действие другим магнитом

Экранированное срабатывание

В этом типе срабатывания магнит и геркон постоянно фиксируются в таком положении, что контакты геркона замкнуты.Кусок ферромагнитного материала пропускают между магнитом и герконом, чтобы вызвать отключение. Магнитное поле, удерживающее геркон закрытым, шунтируется внешним ферромагнитным материалом, устраняя притяжение между язычками. При снятии экрана геркон снова замыкается.

Магнитное поле прерывается шунтом (экраном)

Геркон — Спросите простое оборудование

Геркон представляет собой датчик, управляемый наличием магнитного поля .Поскольку это переключатель, он обычно открыт по умолчанию и закрывается при приложении магнитного поля. Вот краткий обзор.

Как это работает

Геркон состоит из двух намагничиваемых и гибких металлических язычков , герметично заключенных в трубку, обычно из стекла. По умолчанию кончики язычков разделены небольшим зазором , когда датчик открыт. Приложенное магнитное поле заставит два язычка притягиваться и закрываться, таким образом замыкая электрическую цепь .Когда магнитного поля больше нет, небольшой зазор снова открывается между гибкими язычками.

Геркон в наших устройствах

Мы используем геркон CotoClassic CT 05 .

Вот ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ этого датчика!

Датчик расположен на той же стороне устройства, что и кнопка — очень близко к ней с правой стороны, если смотреть сверху, как вы можете видеть на картинке вот здесь:

Информация

Что касается SimpleIndustry , используется та же печатная плата, но она находится в вертикальном положении , что означает, что вы можете найти геркон прямо сверху устройства, примерно на ¾ длины устройства.

В большинстве случаев использования геркона требуется с использованием магнита вместе с устройством, а мы можем поставить магниты вместе с вашим заказом. Вы можете поискать магниты в нашем магазине .

Возможности геркона

  1. Простое определение включения/выключения.

  2. Подсчет количества переключателей.

  3. Запись времени между включениями/выключениями.

Вы можете найти подробный обзор геркона в нашей прошивке API 6 ЗДЕСЬ!

Общие случаи использования

  • Мониторинг дверей и Windows
  • 1

  • Мониторинг Если Safery Equipment находится на своем месте
  • 6 Мониторинг почтовых ящиков

    1

  • Мониторинг, как долго двери / крышка в промышленной среде открыта
  • Подсчет количества открываний дверей, люков, окон и т. д.
  • Подсчет оборотов внутреннего механизма, напр. дозаторы мыла
  • Мониторинг занятости помещений (обычно общественных туалетов)
  • И другие…

Если вы не уверены, какой датчик или комбинацию датчиков использовать, заполните USE CASE ОПРЕДЕЛЕНИЕ! Мы свяжемся с вами в ближайшее время с лучшими настройками.

Может ли микросхема Холла заменить геркон?

Как заводской датчик Холла с защелкой , поделитесь с вами.

1. Что такое геркон?

Геркон, также известный как геркон или геркон, представляет собой специальный переключатель с магнитной чувствительностью и является основным компонентом геркона и бесконтактный переключатель. Геркон обычно изготавливается из двух магнитомягких материалов и металлических язычковых контактов, которые отключаются при отсутствии магнит, а некоторые имеют третий язычок в качестве нормально замкнутого контакта. Эти тростники контакты заключены в стеклянную трубку, заполненную инертным газом или вакуумом. верхние концы параллельно упакованных язычков в стеклянной трубке перекрываются с определенным зазор или контакт друг с другом для образования нормально открытого или нормально закрытого контакт выключателя.

Микромощный всеполярный датчик Холла

2. Что такое ИС Холла ?

Элемент Холла представляет собой полупроводник, использующий эффект Холла. Это магнит датчик на эффекте Холла. Они могут обнаруживать магнитное поле и его изменения, и может использоваться в различных случаях, связанных с магнитным полем.Когда силовые линии магнитного поля перпендикулярно проходят через плоскость Полупроводник под напряжением, на двух концах образуется наведенное напряжение. поверхности полупроводника параллельны току, а величина индуцированное напряжение пропорционально току и напряженности магнитного поля.

3. Может ли элемент Холла заменить геркон?

С развитием сенсорной техники применение эффекта Холла Датчики становятся все более и более широко используемыми для обнаружения тока, скорости обнаружение, обнаружение положения, магнитное обнаружение и т. д., и есть тенденция постепенно заменить геркон. В приложении нужно ли выбрать геркон или датчик Холла, мы сравниваем их здесь.

Геркон представляет собой механический магниточувствительный переключатель, пассивное устройство. Его принцип работы заключается в намагничивании язычка, чтобы его можно было включить и для достижения эффекта переключателя. Но поскольку это контактный переключатель, его срок службы ограничен, легко повреждается при транспортировке и установка.Контакты и язычки герконов довольно маленькие и хрупкие, поэтому они плохо выдерживают высокие напряжения или большие токи. Когда ток слишком большой, тростник потеряет свою эластичность из-за перегрев. То есть емкость переключателя мала, контакт склонен к дрожание и контактное сопротивление велико. Поскольку геркон довольно хрупкий, если подводящий провод припаять к более толстому устройству, его легко сломать стекло и уплотнитель. Если вам нужно согнуть ведущую линию, вам нужно выбрать точка изгиба ведущей линии соответствующим образом.

Элементы Холла представляют собой электронные магниточувствительные устройства и активные устройства. Его выходная форма имеет тип переключателя и линейный. Используйте магнитное поле и эффект Холла для достижения цели бесконтактного управления. Поскольку сам элемент Холла чип, его срок службы теоретически не ограничен. И устройство переключателя Холла нет точки контакта, нет износа, четкая форма выходного сигнала, нет дрожания, нет отскока, высокая точность повторения положения и различные меры компенсации и защиты принимаются.

Наша компания также имеет всеполярный датчик Холла Micropower для продажи, пожалуйста Связаться с нами.

Что такое геркон?

Первый геркон появился в 1936 году. Это было изобретение У. Б. Элвуда из Bell Telephone Laboratories. Это специальный тип переключателя, работающий от магнита. Этот переключатель имеет возможность запускать сирену при обнаружении движения в рамках охранной сигнализации. Он также широко используется для управления электрическими цепями и является важным устройством в отрасли связи.

Геркон состоит из пары контактов из черного металла или трех пружинящих металлических язычков, расположенных внутри герметичной стеклянной трубки.Двухгерконовый переключатель обычно имеет разомкнутые контакты, которые замкнуты во время работы, называемые (нормально разомкнутыми) контактами. С другой стороны, трехязычковый тип имеет пару (НО) и пару нормально замкнутых контактов, которые называются (НЗ).

Переключатель заключен в небольшую трубку, которая управляется магнитом или магнитным полем.Он работает с помощью дополнительного магнита, который находится в непосредственной близости от переключателя. Когда магниты соприкасаются, они сближаются и замыкают электрическую цепь. Это приводит к изменению контактов в противоположное состояние.

Когда магнитное поле ослабевает, переключатель и его контакты немедленно возвращаются в исходное состояние.Герконовый переключатель с магнитным приводом, подобный этому, обычно устанавливается на дверях и окнах, чтобы повысить защиту дома или бизнеса. Коммутатор небольшой и достаточно незаметный, чтобы его можно было незаметно установить дома или в офисе.

Небольшой размер геркона упрощает монтаж и эксплуатацию, но у него есть и недостатки.Например, поскольку он маленький и хрупкий, он не может поддерживать большое напряжение тока. Вместо этого ток может просто пройти насквозь. В свою очередь, избыточное напряжение может вызвать искрение переключателя при использовании. Также известно, что он перегревается при использовании с сильным током. Это может привести к тому, что переключатель потеряет свою пружинистую форму.

Геркон

: понимание технических характеристик

 

Геркон состоит из двух ферромагнитных никель-железных проводов и контактных пластин (герконов) специальной формы, расположенных в герметичной стеклянной капсуле с зазором между ними и в защитной атмосфере.Стеклянная капсула заполнена инертным газом для предотвращения срабатывания контактов. Покрытые рутением или родием контактные поверхности изолированы от внешней среды, что защищает контакты от загрязнения.

Рис. 1: Схематические рисунки, показывающие типы герконов

Герконы могут работать с использованием магнитного поля, создаваемого либо постоянным магнитом, либо катушкой с током. Они индуцируют северный (N) и южный (S) полюса тростника.Сила магнитного притяжения приводит к замыканию герконовых контактов. При снятии магнитного поля контакты снова размыкаются благодаря эластичности язычков. Существуют герконы, которые работают с постоянными магнитами, а есть герконы, работающие с катушками, которые можно намагничивать, пропуская через них ток.

Рис. 2. Герконовые переключатели с постоянным магнитом и катушкой

Герконовые переключатели

отличаются компактными размерами, малым весом, малым временем отклика, длительным сроком службы и низкой стоимостью.Обычно герконы применяются в герконах, автомобильных датчиках, системах безопасности, робототехнике, игрушках и играх.

В этой статье мы обсудим основные электрические параметры геркона . Существует множество технических терминов, связанных с герконовыми переключателями, которые можно найти в технических описаниях.

ХАРАКТЕРИСТИКИ- ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}·      Тип геркона

Тип геркона указывает, является ли геркон сухим герконом или ртутным герконом.

Сухой геркон состоит из ферромагнитных контактных пластин, помещенных в герметичный стеклянный контейнер, заполненный инертным газом.

В ртутном герконе ртуть используется в качестве контактного материала для электрической цепи; герконы покрыты пленкой ртути за счет капиллярного действия. При каждой операции контакт ртутной пленки обновляется. Герконовые переключатели, смачиваемые ртутью, следует устанавливать в определенном положении, чтобы избежать замыкания контактов из-за капель ртути.

Расстояние обнаружения

Параметр

Sensing Distance определяет максимальное расстояние между магнитом и герконом, при котором геркон работает удовлетворительно.

Входные требования

Входные требования определяют величину внешнего магнитного поля, которое приводит в действие геркон.

Положение контакта

Герконы

доступны с зазором в двух положениях: одно в центре и другое вне центра.В герконах с центральным зазором зазор или контакты находятся в центре геркона. В герконах со смещенным зазором зазор или контакты не находятся в центре геркона.

Спецификация шеста и броска

Спецификация

Pole and Throw относится к конфигурациям контактов переключателя. Доступные варианты:

§   Однополюсный одноходовой (SPST)

Переключатель

SPST имеет две клеммы и просто замыкает и размыкает контакт между двумя клеммами

§   Однополюсный двухпозиционный переключатель – SPDT

Также известный как переключатель переключения, он имеет три клеммы, помеченные COM, A и B.COM может быть подключен к A в одном состоянии и к B в другом.

§   Двухполюсный одноходовой (DPST)

DPST можно рассматривать как два переключателя SPST с одним приводом. Пара переключателей ON-OFF работает одновременно.

§ Двойной полюс на два направления (DPDT)

Аналогично, два однополюсных переключателя параллельно управляются одним актуатором, формирующим двунаправленный переключатель.

На основании спецификаций полюсов и дальности действия герконы относятся к категории

.

· Форма A (также известная как SPST-NO)

· Форма B (также известная как SPST-NC)

· Форма C (также известная как SPDT; переключающий тип)

·Форма E (бистабильный, с фиксацией)

Конфигурация

Конфигурация указывает, является ли переключатель нормально открытым или нормально закрытым

Нормально разомкнутые (НО) переключатели — это те, которые остаются в выключенном состоянии.При активации переключатель замыкается (или становится включенным). Точно напротив нормально замкнутых (NC) переключателей находятся те, которые остаются в состоянии ON. При активации переключателя он открывается (или выключается).

Электрические характеристики

ХАРАКТЕРИСТИКИ геркона – ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ

·  Втягивающий (PI)

Рассмотрим нормально разомкнутый геркон с постоянным магнитом. Если мы приближаем магнит к геркону, когда он достигает определенного расстояния от геркона, переключатель внезапно замыкается.Это называется расстоянием втягивания, а это расстояние называется расстоянием втягивания и измеряется в мм или дюймах.

Рис. 3. Изображение, показывающее расстояние втягивания в герконе

Теперь давайте рассмотрим нормально разомкнутый геркон с катушкой. Если мы увеличиваем напряжение на катушке, при определенном уровне напряжения переключатель внезапно замыкается. Это напряжение называется напряжением втягивания. Он измеряется в вольтах (напряжение, приложенное к катушке в точке PI), миллиамперах (ток, протекающий через катушку в точке PI) или ампер-витках (произведение тока, протекающего в точке PI, на количество витков в катушке).

  Рис. 4. Изображение, показывающее напряжение втягивания в герконе

· Выпадение (DO)

Это расстояние от магнита и геркона или напряжение, приложенное к катушке, при котором ранее замкнутый переключатель снова размыкается.

  Рис. 5: Изображение, показывающее расстояние падения в герконе

  Рис. 6. Изображение, показывающее падение напряжения в герконе

· Гистерезис

Можно заметить, что втягивание происходит на определенном расстоянии или на определенном напряжении.Но как только произошло PI, это означает, что металлы вступили в контакт, и если мы немного увеличим расстояние или немного уменьшим напряжение, металлы останутся в контакте, хотя в обычных случаях контакт в этих точках невозможен.

Просто после того, как произошло PI, DO произойдет только после определенного увеличения расстояния или определенного уменьшения напряжения, и наоборот. Этот эффект называется гистерезисом.

  Рис. 7. Графическое изображение, показывающее гистерезис расстояния в герконах

  Рис.8: Графическое изображение, показывающее гистерезис напряжения в типичном герконе

Рис. 9. График, показывающий гистерезис геркона

  График гистерезиса

Приведенный выше график показывает, что изменение гистерезиса для низких амперных витков (AT) очень мало и увеличивается с более высоким AT. Для работы геркона с низким гистерезисом влияние магнитного поля на переключатель должно быть низким.

· Контактное сопротивление

Контактное сопротивление — это сопротивление, создаваемое контактными металлами геркона в цепи в замкнутом (включенном) состоянии.

Рис. 10: Контактное сопротивление в герконе

Это контактное сопротивление вводится сопротивлением металлов, обычно превышающим сопротивление меди.

Есть в основном два вида контактного сопротивления.

–          Динамическое контактное сопротивление

–         Статическое контактное сопротивление

Динамическое контактное сопротивление

Динамическое контактное сопротивление — это сопротивление, возникающее в период устранения дребезга.

Устранение дребезга — это эффект, существующий во всех типах металлических переключателей, которые могут замыкать или размыкать контакт. Обычно мы ожидаем, что когда мы включаем переключатель, он просто мгновенно замыкается. Но на самом деле это не так. Переключатель непрерывно устанавливает и разрывает контакт в течение нескольких миллисекунд, как если бы металлические части отскакивали друг от друга после удара друг о друга, как мяч, брошенный на пол.

По истечении времени устранения дребезга только переключатель замыкает контакт.

Рис. 11: Динамическое контактное сопротивление в герконе

Поскольку контакт замыкается и размыкается непрерывно в период устранения дребезга, сопротивление также соответственно увеличивается и уменьшается; поэтому его называют динамическим сопротивлением.

Прежде чем принимать решение о состоянии переключателя, замкнут он или разомкнут, следует дождаться окончания устранения дребезга.

 

Рис. 12: Графический рисунок, показывающий схему динамического контактного сопротивления

Схема динамического контактного сопротивления

Приведенный выше график показывает, что динамическое сопротивление значительно падает после периода устранения отскока.

Электрические характеристики (продолжение)

{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}·      Статическое контактное сопротивление

Статическое контактное сопротивление – это сопротивление после периода устранения дребезга, т.е. в стабильный период. В этой области мы будем иметь постоянное низкое сопротивление для постоянного напряжения.

Сопротивление изоляции

Контактное сопротивление — это сопротивление, создаваемое контактными металлами геркона в цепи в разомкнутом (выключенном) состоянии.В идеале выключатели имеют бесконечное сопротивление изоляции, но геркон обычно имеет конечное очень высокое сопротивление изоляции порядка 10 14 Ом.

Рис. 13. Изображение сопротивления изоляции геркона

Сопротивление изоляции приводит к протеканию тока утечки через переключатель, даже когда переключатель разомкнут. Это может вызвать проблемы в высокочувствительных цепях. Следовательно, следует выбирать выключатель с максимальным сопротивлением изоляции.

· Паразитная емкость

 

В разомкнутом состоянии геркона между двумя металлическими контактами имеется очень маленький зазор. Следовательно, между этим контактным зазором может образоваться значительная емкость, которую мы называем паразитной емкостью. Обычно паразитная емкость в диапазоне пикофарад находится между двумя металлами.

Рис. 14. Паразитная емкость геркона

Паразитная емкость создает проблемы в высокочастотных цепях.На высокой частоте конденсатор выглядит короткозамкнутым. Следовательно, из-за паразитной емкости геркон кажется закрытым на высоких частотах, даже если он разомкнут. Для высокочастотных конструкций следует выбирать герконы с минимальной паразитной емкостью.

· Контактная емкость

Геркон в замкнутом состоянии металлических контактов вносит в цепь не только сопротивление, но и емкость, и мы называем такую ​​емкость контактной емкостью.

Рис. 15: Емкость контакта в герконе

Герконовые переключатели имеют контактную емкость в диапазоне от 0,1 до 0,3 пикофарад. Контактная емкость также создает определенные проблемы как в высокочастотных, так и в низкочастотных цепях. Следовательно, следует выбирать геркон с минимальной контактной емкостью.

{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}· Синфазное напряжение

Синфазное напряжение — это максимальное напряжение, которое разрешено подавать на геркон, когда геркон находится в разомкнутом (выключенном) состоянии.В этом случае паразитная емкость заряжается до этого приложенного напряжения. Всякий раз, когда ключ замыкается, все это напряжение в паразитной емкости мгновенно разряжается. Это может создать дугу и повредить металл. Следовательно, более высокие синфазные напряжения могут сократить срок службы геркона.

Для высоковольтных конструкций желательны герконы с более высоким синфазным напряжением.

· Напряжение переключения

Максимальное напряжение, допустимое для подключения к цепи с помощью геркона.Напряжение выше этого значения может вызвать дугу в контактном промежутке, в то время как металлы соприкасаются, и, следовательно, может повредить геркон.

Для цепей высокого напряжения и высокой рабочей частоты желательны герконы с высоким напряжением переключения.

· Ток переключения

Это максимальный ток, который может быть включен в цепь без повреждения геркона. Более высокие токи могут значительно сократить срок службы геркона, поддерживая дугу в контактном зазоре в течение значительного времени, пока металлы находятся в контакте.

Для подключения высокой нагрузки к геркону требуется большой номинальный ток переключения для продолжительной работы.

· Мощность переключения

Количество энергии, которое включается в цепь при замыкании геркона. Это произведение приложенного напряжения и тока, протекающего через контакты.

Для цепей большой мощности следует выбирать герконы с наивысшей номинальной мощностью переключения.

{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}· Carry Current

Максимальный ток, который может протекать через геркон, когда переключатель уже находится в замкнутом состоянии.В закрытом состоянии геркон может проводить очень большие токи, не повреждая металлы.

· Напряжение пробоя

При напряжении, значительно превышающем напряжение переключения, при подаче на геркон может возникнуть дуга, даже если геркон находится в разомкнутом состоянии. Это происходит из-за пробоя диэлектрика в контактном промежутке под действием высоких напряжений. Напряжение, при котором происходит этот пробой, называется напряжением пробоя. Различные герконы имеют различный диэлектрический материал в контактном зазоре, и, следовательно, его значение варьируется в зависимости от типа.

Геркон всегда должен работать при напряжении ниже пробивного. Для высоковольтных цепей разработчик должен выбрать геркон с самым высоким напряжением пробоя.

· Диэлектрическая абсорбция

Диэлектрический материал в контактном зазоре может некоторое время вызывать задержку отражения очень малых токов на другом конце переключателя. Этот эффект обусловлен явлением диэлектрического поглощения. Это важно для токов ниже 1 наноампера

Для высокочастотных применений выбранный геркон должен иметь минимальное значение диэлектрической абсорбции.

· Рейтинг контактов

Номинальная мощность контактов или номинальная мощность определяется как произведение максимального напряжения переключения и максимального тока переключения. Рейтинг контактов также очень важен для геркона (или любого другого переключателя). Для надежной работы переключателя никогда не следует превышать номинал контактов. Контактная мощность также называется контактной емкостью или допустимой контактной мощностью.

Мощность контактов указана в единицах Вт (Ватт) или ВА (Вольт-Ампер).

Эксплуатационные характеристики

ХАРАКТЕРИСТИКИ – ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ

Время работы

Это время, которое требуется геркону после первого закрытия до прекращения дребезга. Другими словами, это время, необходимое геркону для перехода в стабильное состояние после включения.

Рис. 16: Рисунок, показывающий спецификацию времени срабатывания геркона

В высокочастотных схемах, особенно в схемах на основе микроконтроллеров, герконовый переключатель должен иметь очень малое время срабатывания.

Рис. 17. Графическое изображение, показывающее график времени срабатывания геркона

На приведенном выше графике показано, что с более высоким значением Pull-in AT зазор ReedSwitch увеличивается, что требует больше времени для замыкания контактов. Следовательно, по мере увеличения влияния магнитного поля время работы уменьшается.

· Время выпуска

Предположим, что геркон уже замкнут из-за магнитного поля. Даже если мы удалим магнитное поле, геркон не разомкнется мгновенно.Он остается замкнутым на очень короткое время и только после этого периода размыкает контакт. Интервал времени между снятием магнитного поля и размыканием контакта называется временем размыкания геркона

.

Для высокочастотных конструкций геркон должен иметь минимальное время отпускания.

Рис. 18. График, показывающий график времени срабатывания геркона

Приведенный выше график показывает, что с увеличением AT Drop-out восстанавливающая сила увеличивается, вызывая еще более быстрое время освобождения.Следовательно, по мере увеличения влияния магнитного поля время высвобождения также увеличивается.

·  R резонансная частота

Металлы, используемые в герконе, могут гнуться и вибрировать. Как и любой другой металл, эти металлы также имеют резонансную частоту. Резонансная частота – это та частота металла, при которой, если мы заставим его вибрировать, будут генерироваться колебания максимальной амплитуды.

Если мы переключим геркон на резонансную частоту металлических пластин, они будут вибрировать с максимальной амплитудой и, следовательно, есть хороший шанс сломать металлы.Следовательно, следует избегать использования геркона на его резонансной частоте.

· Максимальная рабочая частота

Максимальная рабочая частота указывает максимальную частоту, при которой может работать или приводиться в действие геркон. Другими словами, это значение определяет максимальную частоту, с которой переключатель может открываться или закрываться. Это значение зависит от времени работы и времени возврата. В случае превышения это может привести к ненормальному поведению. Он указывается в Гц.

· Ожидаемая продолжительность жизни

Ожидаемый срок службы определяет количество циклов включения и выключения переключателя. Он определяется как среднее количество циклов, которое переключатель выдержит при заданных условиях нагрузки, прежде чем контакты откажутся из-за залипания, отсутствия или чрезмерного сопротивления контакта. Он выражается как среднее количество циклов до отказа (MCBF).

Механические характеристики

ХАРАКТЕРИСТИКИ геркона – МЕХАНИЧЕСКОЕ

{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}· Формирование

Герконы доступны в различных формах.Они приведены в таблице ниже

С. №

Тип формации

Изображение

1

Обрезанный

2

СМД

3

Сварной

4

Пайка

5

Стойка ворот

6

L Формованная

 

 

· Стеклянная инкапсулированная длина

Эта спецификация определяет длину стеклянной капсулы; длина проводов и клемм не включены в данную спецификацию

· Общая длина

В этой спецификации указана общая длина геркона, включая длину капсулы и длину проводов.

·  Диаметр

В этой спецификации указывается диаметр стеклянной капсулы.

Сертификаты и экологические характеристики

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ – СЕРТИФИКАТЫ

{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}·      Сертификация CE

Сертификация

CE подтверждает, что продукт соответствует правилам Международной комиссии по одобрению электрического оборудования.

Сертификация CSA

Canadian Standards Association Международная сертификация означает, что продукт прошел оценку в уполномоченной испытательной лаборатории на соответствие применимым национальным стандартам (Канады или США).

Перечислено UL

Лаборатория андеррайтеров сертифицирует безопасность продукции и экологические требования

ХАРАКТЕРИСТИКИ – ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ

{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}·      Герметичный

Эта спецификация указывает, что продукт является воздухонепроницаемым.

Устойчивость к атмосферным воздействиям/водонепроницаемость

Эта спецификация указывает, что продукт защищен от влаги.

Рабочая температура

Эта спецификация указывает, что продукт может удовлетворительно работать в указанном диапазоне температур.

Ударопрочность

Эта спецификация указывает, что продукт может выдерживать удар до заданных уровней и продолжительности «g».

Вибрации

Эта спецификация указывает, что продукт может выдерживать вибрации до заданного уровня «g» указанных частот.

геркон ПРИМЕНЕНИЕ И ПРЕИМУЩЕСТВА

Герконовые переключатели

могут переключать до 10 000 вольт, переключать токи до 5 ампер, переключать до 10 нановольт, переключать до 1 фемптоампер, переключать до 7 гигагерц. Они имеют изоляцию контактов до 1015 Вт, не требуют питания или схемотехники и имеют функцию фиксации. Они способны работать в экстремальных диапазонах температур и во всех типах сред, включая воздух, воду и вакуум.

Герконовые переключатели находят применение в микрофонах, датчиках автомобильных аварий, обнаружения неисправных ламп, датчиках вибрации, герконовых реле, топливных насосах и т. д.

 

 

 

 


Filed Under: Recent Articles
Tagged With: электрические, нормально закрытые, нормально открытые, герконы, переключатели
 

Два герконовых датчика с одним контактным датчиком? — Устройства и интеграции

GClark (Джин Кларк) №1

Я уже спрашивал об использовании герконов, подключенных к смарт-контактным датчикам, но у меня есть еще один вопрос: можно ли подключить два геркона к одному и тому же контактному датчику? Я использую контактный датчик Ecolink и надеюсь использовать два герконовых датчика на моих окнах, которые находятся рядом друг с другом на втором этаже, поэтому мониторинг их по отдельности не важен.Если можно, как их подключить?

csteele #2

Вы бы подключили их параллельно.

Предполагая, что выбранные вами герконы являются нормально разомкнутыми (НО), а геркон 1 имеет два контакта, a и b… как и геркон 2… затем подключите A каждого к одному из контактов в EcoLink, соедините B вместе и в оставшийся Ecolink.

Когда любой из герконов замыкается, он замыкает контакты Ecolink и отправляет состояние «Замкнут» в SmartThings.

GClark (Джин Кларк) #3

Я ищу эти…

Пластиковый корпус uxcell MC-38 NO Нормально открытое окно Дверной геркон Магнитно-контактный переключатель Пара Белый https://www.amazon.com/dp/B012T6SO4Q/ref=cm_sw_r_cp_api_akYpAbZKWFPD4

Если магнит находится рядом с выключателем при закрытых окнах, подключите его вот так.

1 Нравится

огивон #5

Согласен.Они должны быть подключены последовательно, поэтому оба должны быть закрыты, чтобы датчик сообщал Smartthings о закрытии. Если любой из них открыт, датчик сообщит об открытии на ST.

GClark (Джин Кларк) #6

Если можно еще вопрос: кто-нибудь знает как монтировать такие датчики?

uxcell Встраиваемые контакты охранной сигнализации Датчик двери и окна Магнитный геркон Белый https://www.amazon.com/dp/B005CFQ1L0/ref=cm_sw_r_cp_api_ThaqAbKSF1PD3

Куда девается эта маленькая круглая штука?

джоэлв135 (Джоэл В.) #7

На этой схеме оба геркона должны замкнуться для аварийного состояния. Если вы хотите, чтобы сигнализация работала, переключатели должны быть параллельны.Таким образом, любой из переключателей замкнет цепь и переведет сигнализацию в состояние тревоги.

огивон #8 Герконы

обычно замкнуты, когда закрыта дверь/окно. Это гарантирует, что перерезанный провод вызовет состояние тревоги. Таким образом, они должны быть подключены последовательно, чтобы любой из них мог «разомкнуть» цепь.Оба геркона должны быть замкнуты, чтобы создать «замкнутое» состояние.

1 Нравится

джоэлв135 (Джоэл В.) #9 огивон:
Герконы

обычно замкнуты, когда закрыта дверь/окно. Это гарантирует, что перерезанный провод вызовет состояние тревоги.Таким образом, они должны быть подключены последовательно, чтобы любой из них мог «разомкнуть» цепь. Оба геркона должны быть замкнуты, чтобы создать «замкнутое» состояние.

Я имел в виду схему, нарисованную выше, на которой показаны два разомкнутых контакта. Да обычные будильники нормально замкнуты. И я понятия не имею об этом конкретном датчике вибрации. Но я также использовал сообщение ниже.

csteele:

Вы бы подключили их параллельно.

Предполагая, что выбранные вами герконы нормально разомкнуты (N.O.) и герконовый переключатель 1 имеет два контакта, a и b… как и герконовый переключатель 2… затем подключите A каждого к одному из контактов в EcoLink, соедините B вместе и к оставшемуся Ecolink.

Когда любой из герконов замыкается, он замыкает контакты Ecolink и отправляет состояние «Замкнут» в SmartThings

огивон #10

Маленькая круглая штука без проводов — это магнит.Вставляется в край двери. Проводной – это геркон, который устанавливается в соответствующий дверной косяк и совмещается с магнитом при закрытой двери. Это приводит к тому, что переключатель замыкается, когда дверь закрыта.

GClark (Джин Кларк) №11

Ааа, ладно, тогда я выберу другой стиль, вот такой…

Я не знаю, как бы вы сделали встроенные датчики в окнах, особенно стеклопластиковых.

джоэлв135 (Джоэл В.) #12 GRКларк:

Я не знаю, как бы вы сделали встроенные датчики в окнах, особенно стеклопластиковых.

Я согласен, что утопление в окне из стекловолокна или ПВХ проблематично. Также я где-то читал, что некоторые встраиваемые блоки не являются водонепроницаемыми, и в сильный дождь дно оконного канала хорошо промокает.А в стеклопластиковом окне, если оно не загерметизировано должным образом, вода попадет в стены. Я использовал их в боковом канале окна, так как там обычно есть деревянная подложка или шпилька. Но я знаю только то, что видел за те несколько раз, когда устанавливал их.

Нават604 (Р.) #13

Есть над чем подумать.С контактным датчиком GoControl и специальным DTH. Вы можете использовать как внутренние, так и внешние контактные датчики. Таким образом, у вас есть возможность контролировать оба окна. Это, конечно, зависит от количества проводов от окон к интеллектуальному датчику.

GClark (Джин Кларк) #14

При такой установке мне понадобится один или два геркона?

Эта модель?

Датчик двери/окна GoControl Z-Wave — WADWAZ-1 https://www.amazon.com/dp/B00MNYSEF4/ref=cm_sw_r_cp_api_BDbqAb2HTGSG0

.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.