Геркон.

Устройство и принцип работы

Среди всевозможных радиоэлементов в электронике есть весьма любопытный и оригинальный. Возможно, вы уже слышали о нём или даже применяли в своих самоделках. Это – геркон.

Название этого электронного компонента происходит от словосочетания герметизированный контакт. В сущности, простейший геркон представляет собой два контакта, запаянных в стеклянную колбочку. Внутрь герметичной колбы закачан газ, который препятствует обгоранию контактов. Сами же контакты являются магнитоуправляемыми и изготавливаются из ферромагнитного материала (например, пермаллоя). Их можно замыкать посредством воздействия магнитного поля электромагнита, соленоида, либо постоянного магнита.

На принципиальных схемах геркон обозначается в виде двух контактов в кружке, символизирующем герметичный баллон геркона.

Условное обозначение геркона на принципиальных схемах и его внешний вид

Герконы можно легко обнаружить во многих  инфракрасных датчиках движения, которые применяются в автоматических системах охраны. Там они используются в качестве реле.

Также геркон применяется в широко распространённом охранном датчике ИО -102 (или его аналогах). В его состав входит геркон с проволочными выводами и постоянный магнит. Геркон устанавливается на неподвижную часть двери или оконной форточки и подключается к охранному прибору двумя проводниками.  Магнит крепиться на подвижной части двери или форточки. Это простейший пример применения герконов в охранной автоматике.

Охранный датчик серии ИО-102 на основе геркона

Герконы успешно применяются в качестве реле. Герконовое реле состоит из геркона и проволочной обмотки, так называемого, соленоида. Если через проволочную обмотку пропустить ток, то под действием протекающего тока в обмотке образуется электромагнитное поле, которое и воздействует на геркон, замыкая его контакты.

Герконовые реле TRA-500 и Sh2A05BW, применяемые в приборах охранной автоматики

В чём преимущество герконового реле перед обычным электромеханическим?

• Во-первых, это сравнительно малые габариты и простота конструкции. Если взглянуть на обычные реле и герконовые, то можно убедиться в том, что герконовые заметно компактнее.

• Второе преимущество реле на герконах – устойчивость к обгоранию контактов и влажности. Поскольку контакты геркона находятся в герметичном стеклянном баллоне с химически инертным газом (чистым азотом или смесью азота и водорода), то, естественно, контакты не окисляются.

• Ещё одним немаловажным преимуществом герконовых реле является отсутствие подвижных элементов конструкции. Контакты геркона не подвержены трению и износу. Зазор между контактами геркона настолько мал, что его очень трудно увидеть.

Стоит отметить, что если через контакты геркона протекает большой ток, то они могут “залипнуть”. При этом геркон либо выйдет из строя, либо будет периодически замыкаться даже без воздействия магнитного поля на контакты. К сожалению, такой геркон подлежит замене.

Сферы применения герконов очень обширны. Это и системы охранно-пожарной автоматики, всевозможные датчики положения, системы связи, приборы управления и контроля.

Одним из существенных недостатков, препятствующих ещё большему распространению герконов является низкая ударостойкость. Несмотря на это, в последнее время герконы применяются в автомобилестроении и даже в авиации.

По сравнению с обычными реле герконовые обладают большим быстродействием и меньшей шумностью. Переключение контактов герконового реле практически незаметно на слух.

Также стоит отметить, что герконы в основном служат для коммутации небольших токов.

Что следует учитывать при использовании герконов в своих электронных самоделках?

Максимально допустимое коммутируемое напряжение и ток. Так, геркон марки КЭМ-1 способен выдержать ток не более 2 Ампер и напряжение 300 Вольт. Если превысить эти значения, то геркон превратиться в обычный проводник – его контакты “пригорят” друг к другу. Необходимо также уточнить коммутируемую мощность геркона. Для упомянутого геркона КЭМ-1 этот параметр составляет не более 30 Ватт.

Таким образом, если используя формулу мощности постоянного тока подсчитать допустимый ток через геркон при напряжении, например, 220 Вольт, то он составит величину меньше 2 Ампер, а точнее – 0,13 Ампер (130 мА).

Если же мы предполагаем, что через геркон будет протекать постоянный ток 1,5 Ампера, то максимально допустимое  напряжение будет составлять всего 20 Вольт.

Применение геркона в самодельных устройствах просто огромно. Его можно использовать для гальванической развязки цепей, в качестве датчиков положения в электронных игрушках, системах сигнализации и контроля.

 

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

технические характеристики, принцип работы, применение

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.

А) внешний вид геркона; В) обозначение на принципиальных схемах

С конструктивным исполнением, можно ознакомиться на рисунке 2.

Конструкция геркона

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.

Принцип работы нормально-разомкнутого геркона

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.

Принцип действия нормально-замкнутого геркона

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.

Срабатывание переключающего геркона

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.

Упрощенное изображение конструкции герконового реле

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.

Схема управления освещением прихожей

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.

Простая домашняя сигнализация

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.

Герконы. Виды и устройство. Особенности и работа. Применение

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

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

Виды

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

• Замыкающие.
• Переключающие.
• Размыкающие.

По технологии изготовления и конструкции, герконы разделяются на группы:

• Сухие.
• Ртутные.

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

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

Устройство

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

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

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

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

Работа геркона

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

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

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

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

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

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

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

Применение герконов

Герконовые датчики и выключатели используют:

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

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

Достоинствами реле на герконах можно назвать:

• Небольшие габариты, простое устройство.
• Защита от влаги, подгорания контактной группы.
• Нет трущихся частей.

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

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

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

Советы по использованию

При использовании герконовых реле или датчиков можно дать несколько советов, которые учитывают нюансы применения таких устройств:

• При монтаже герконов по возможности избегайте источников ультразвука, он может отрицательно влиять на электрические параметры датчика, изменять их.
• Находящийся рядом источник магнитного поля также может менять характеристики и свойства магнитного выключателя.
• Герконовые реле и датчики боятся ударов и механических повреждений. Инертный газ внутри датчика при ударе может выйти вследствие нарушения герметичности резервуара с газом. Это выведет геркон из строя.
• При осуществлении пайки необходимо руководствоваться предписаниями инструкции производителя герконового датчика.

Герсиконы

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

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

Ферритовые герконовые реле

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

Преимущества реле на герконах:

• Абсолютная герметичность контактов дает возможность применять их в агрессивных средах, при условиях запыленности, влажности и т.д.
• Небольшие габариты, малый вес, простая конструкция датчика.
• Повышенная скорость работы дает возможность применять герконы при высокой коммутационной частоте.
• Безотказность эксплуатации в широком интервале температур (от -60 до +120 градусов).
• Широкая сфера применения в сочетании с функциональностью реле.
• Наличие гальванической развязки цепей коммутации и управляемости реле на герконах.
• Повышенная прочность электрических контактов.
• Продолжительный срок службы датчика.

Недостатки герконов:

• Малая чувствительность магнитов герконов.
• Излишняя восприимчивость устройства датчика к магнитным полям. Это требует защитных мер от воздействия магнитных сил.
• Баллон геркона из хрупкого материала, чувствительного к повреждениям и ударам.
• Мощность коммутации небольшая, как у герсиконов, так и у герконов.
• При больших токах контакты герконов самопроизвольно размыкаются.
• При работе на низкочастотном напряжении контакты размыкаются и замыкаются без контроля.

Похожие темы:

конструкция, технические характеристики, принцип работы и маркировка

Для повышения надёжности работы различных устройств вместо реле применяют геркон. Это электромеханический прибор, который имеет два устойчивых состояния — открытое (для протекания электрического тока) и закрытое. Кроме того, такие устройства часто применяются при построении охранных систем, датчиков присутствия магнитного поля. Их используют в авиа- и автомобильном строении. При этом существует несколько типов приборов, отличающихся контактными группами.

История изобретения

Советский ученый Петербургского университета В. И. Коваленко, проводя эксперименты с магнитным полем в 1922 году, создал магнитоуправляемые контакты. Это изобретение было зарегистрировано в Советском Союзе и получило патент под номером 466.

Его изобретение представляло собой сердечник из магнитомягкого материала, к которому через изоляторы крепились контакты, сделанные из ферромагнетика, обладающего высокой магнитной проницаемостью. После подачи тока в катушке возникало магнитное поле, намагничивающее контакты и приводя к их замыканию. Если же подача тока прекращалась, поле исчезало, а контакты размагничивались и размыкались.

На то время изобретение не получило практического применения из-за неудобности его использования и низкой надёжности. В 1936 году конструкция геркона была доработана инженерами американской компании Bell Telephone Laboratories. Ими было предложено рабочие контакты устройства поместить в герметично замкнутую колбу. Занимался этой разработкой Уолтер Эллвуд, который в итоге и создал модель устройства. Но из-за сложностей в изготовлении прибор опять же не получил широкого применения.

Использовать прибор начали лишь только в 1941 году, когда американская компания Western Electric известная своими техническими инновациями вместо шумных электромеханических реле в своей телефонной станции не стала использовать геркон.

В середине 60-х годов XX века в СССР массово проводилась телефонизация страны. На основании выводов Министерства связи СССР было решено, что в качестве коммутирующих элементов будет использоваться геркон. Так, на заводе «Красная заря», расположенном в Ленинграде, началось серийное производство устройств. Через шесть лет магнитоуправляемые герконы стали изготавливать и в Рязани, на металлокерамическом заводе.

В начале 1990 года объём производства в СССР достиг 230 млн штук в год, что соответствовало примерно четверти мирового рынка. Сегодня ОАО «Рязанский завод металлокерамических приборов» остался единственным заводом, выпускающим такую продукцию на территории бывшего Советского Союза. В настоящее время ведутся разработки, направленные на снижение размеров, повышение быстродействия, чувствительности и стабильности герконов.

Суть устройства

Принцип работы устройства основан на замыкании или размыкании электрической линии, в которой он установлен, при воздействии на него магнитным полем. Таким образом, в зависимости от напряжённости магнитного потока, контакты прибора имеют два положения — замкнутое и разомкнутое. При этом природа возникновения магнитного поля значения не имеет. Например, это может быть как постоянный магнит, так и электромагнит.

При попадании под действие силовых линий в устройстве происходит намагничивание внутренних контактов. В результате на них, оказывается, действие, преодолевающее силу упругости, приводящее к притягиванию контактов друг к другу. Цепь замыкается. В случае если линия подключена к источнику питания через прибор начинает протекать электрический ток.

Такое состояние продержится до тех пор, пока магнитное поле не будет убрано. Как только силовые линии перестанут воздействовать, контакты сразу же разомкнутся. Для следующего замыкания необходимо опять вокруг устройства создать поле. Таким образом, геркон, по сути, является переключателем, положение которого зависит от силы магнитного потока, оказывающего на него воздействие.

По принципу работы приборы классифицируют на три типа:

1. Замыкающие — находятся в нормально разомкнутом состоянии. То есть в статичном положении их контакты между собой не соединены.
2. Размыкающие — в таких приборах при отсутствии магнитного поля контакты соединены между собой, то есть этот тип считается нормально замкнутым.
3. Бистабильные (трёхконтактные) — имеющие в своей конструкции три вывода. В нормальном состоянии (магнитное поле отсутствует) один контакт замкнут с другим. Как только появляется поле, нормально замкнутый контакт размыкается, а другой замыкается.

В зависимости от нормального положения контактов герконы применяются как для размыкания цепи, так и для замыкания или приключения линий. Поэтому они с успехом могут заменить собой механические реле.

Конструкция прибора

В термине «геркон» уже заложен принцип его конструкции. Это слово образовано из трёх начальных букв каждого из двух слов — «герметичность» и «контакт», что подчёркивает как его функциональность, так и назначение. Ведь работающий геркон на размыкание или замыкание — это, по сути, соединяющее устройство, представляющее собой контактную пару или группу, помещённую в герметичную колбу.

Бывает, что такой прибор называют герконовым шаром из-за похожести на него, хотя, конечно, это далеко не так. Конструктивно устройство представляет собой стеклянную оболочку вытянутой формы, герметично запаянную с двух сторон. В середине колбы создаются условия, приближённые к вакууму, при этом в некоторых устройствах внутренний объём заполняется инертным газом, например, чистый азот или его смесь с водородом. Использование газа помогает защитить контакты от обгорания.

Контакты же помещаются внутрь колбы. К ним припаиваются выводы, выходящие наружу прибора. В качестве материала для изготовления контактных групп используют ферромагнетик, например, сталь, никель с напылением стойкого металла — родия или рутения.

Следовательно, можно выделить три части конструкции:

• запаянная колба;
• контактные пластины;
• выводы.

Кроме того, внутренность геркона может быть заполнена парами ртути. Такой вид называется ртутным. Контактная поверхность смачивается каплей ртути, что позволяет снизить электрическое сопротивление контактных площадок, а значит уменьшить дребезг.

Изучая конструкцию геркона можно сделать вывод, что критически важным показателем надёжности срабатывания прибора будет качество изготовления колбы, а именно её герметичность в месте её контакта с выводами.

Технические характеристики

Герконы, как и любые электротехнические приборы, обладают различными техническими характеристиками. Перед тем как выбрать устройство именно их следует тщательно изучить. Основным параметром, характеризующим геркон, является время срабатывания. Оно определяется временным интервалом, в течение которого происходит реакция прибора на воздействующее магнитное поле, изменяющее его нормальное состояние. Обычно скорость переключения контактов не превышает 2 мкс.

Кроме времени реакции, параметры приборов определяют следующие характеристики:

1. Сила магнитного поля — обозначает чувствительность прибора, то есть минимальное значение силы, при которой положение контактов изменится. Зависит от размеров устройства и используемых ферромагнетиков.
2. Мощность коммутации — это допустимое значение энергии, которое может передать через себя устройство без ухудшения своих остальных характеристик. Определяется типом материалов, использующихся при изготовлении контактов и их сечения.
3. Наибольшее напряжений — определяет значение амплитуды сигнала, которое может выдержать устройство. При его превышении наступает пробой.
4. Ток переключения — значение номинального тока, на который рассчитана работа устройства.
5. Сопротивление контактов в замкнутом состоянии — чем это значение меньше, тем меньше теряет свою мощность сигнал, проходя через устройство.
6. Рабочая температура — интервал температуры, при котором заявленные производителем характеристики соответствуют действительным.
7. Частота переключения — определяет быстродействие срабатывания. Такая частота может достигать одного мегагерца.
8. Число коммутационных циклов — характеризуется числом срабатываний. Существуют модели, которые могут выдержать до 4 млрд переключений.
9. Ёмкость контактов — измеряется между разомкнутыми контактами и зависит как от размеров прибора, так и от расстояния между коммутируемыми площадками. Считается паразитным параметром.

Также немаловажной технической характеристикой геркона является его физический размер. Зависит он от габаритов баллона, а именно его длины и диаметра. По состоянию на 2017 год наименьшим герконом в мире считается изделие, производимое в США компанией Hermetic Switch Inc, длина его баллона составляет 4,01 мм.

Обозначение и маркировка

Герконы относятся к устройствам релейного типа. Поэтому правильное их обозначение указано в ГОСТ 2 .756−76 ЕСКД. На электрических схемах условно графическое изображение нормально разомкнутого геркона выглядит в виде окружности, в середине которой изображаются два последовательных отрезка. С левой стороны начиная с места разрыва, к отрезку чертится небольшой прямая линия, подходящая к нему под углом 120^{. Окружность символизирует собой герметичность устройства, а отрезки — коммутационные контакты.}

В нормально замкнутом же обозначении, выводы в окружности рисуются пересекающимися. Обозначение трёх контактного устройства выглядит по-другому. Всё так же рисуется окружность, но в ней, с одной стороны, изображаются два параллельных отрезка, а с другой — отрезок, расположенный по центру расстояния между ними. На нём же рисуется и переключающий контакт.

Согласно советским нормам на схемах и в литературе геркон подписывается буквой «К», после которой ставится порядковый номер изделия на схеме. В иностранном же обозначении используются две латинские буквы SF.

Стандарта же в маркировке изделий нет. Каждый производитель обычно на корпус геркона наносит своё заводское обозначение: например, КЭМ, TRA, АСМК, КА, КСК. Поэтому чтобы узнать к какому типу относится то или иное устройство, понадобится смотреть даташит производителя.

Достоинства и недостатки

Применение герконов, конечно же, не так широко распространено, как, например, электромеханических реле, но всё же, они не являются дефицитными деталями. Поэтому остро вопрос, где же взять геркон, среди радиолюбителей не стоит. К несомненным преимуществам размыкающих герконов, впрочем, как и замыкающих, относится:

• высока надёжность — она превышает показатели обычных реле использующих открытые контакты почти в 100 раз;
• быстродействие — скорость срабатывания по сравнению с электромеханическими реле может быть быстрее в два-три раза;
• отсутствие шума;
• гальваническая развязка — их последовательное подключение в линию позволяет создать электрическую развязку управляющих и коммутируемых цепей;
• возможность коммутировать даже слабые по уровню сигналы;
• небольшой размер;
• долговечность — устройство способно совершить миллиарды включений, что обусловлено отсутствием трения;
• способность их работать без источника электроэнергии.

Благодаря своим свойствам герконы нашли применение в разнообразных датчиках позиционирования, измерительных приборах (велосипедный спидометр), в автоматических подъёмниках, выключателях, ноутбуках (регистрируют открытие и закрытие крышки) и даже в компьютерных клавиатурах.

Но, несмотря на это, герконы также имеют недостатки. Главный из них — хрупкость, из-за неё приборы нельзя использовать в местах сильной вибрации. Кроме этого, в результате износа площадок контакты могут «залипать», а в случае больших токов (нагрева) самопроизвольно размыкаться.

Но, как видно, на фоне достоинств недостатки не так уж и велики. Очень часто, используя геркон, радиолюбители собирают собственную недорогую систему сигнализации или автоматический блок включения света.

РЕЛЕ. в т.ч. ГЕРКОН (вар.8)

 РЕЛЕ

 

Наряду с выключателями и переключателями, приводимыми в действие усилием руки, в технике широко применяются электромагнитные реле – устройства, автоматически коммутирующие электрические цепи по сигналу управления, и состоящие из электромагнита и одной или нескольких контактных групп.

 

На схемах реле изображают в виде прямоугольника с выводами, обозначающего обмотку, и контактных групп, расположенных в нужных частях схемы (рис 4.4).

ис. 4.4. Обозначения электромагнитных реле.

 

 

Буквенный код реле — «К».

 

Выводы обмотки допускается обозначить с одной стороны обмотки (рис.4.4, К2), а символы контактов — в разных частях схемы рядом с обозначением коммутируемых элементов, при этом принадлежность контактов к тому или иному реле указывают в позиционном обозначении, присоединяя (через точку) к номеру реле (по схеме) условный номер контактной группы  (К2.1, К2.2, К2.3)

 

Внутри УГО обмотки допускается указывать ее параметры (рис.4.4, К3) или ее конструктивные особенности, например, две наклонные линии в символе обмотки реле обозначают, что она состоит из двух обмоток (рис. 4.4, К4)

 

Для обозначения поляризованных реле (2 — позиционных, чувствительных к полярности управляющего тока) на символе обмотки ставят латинскую букву «Р», вписываемую в дополнительное графическое поле УГО (рис.4.4, К5).Точки возле одного из выводов обмотки и одного из кон­тактов такого реле означают, что контакт, отмеченный точкой, замыкается при подаче напряжения, положительный полюс которого приложен к выделенному таким же образом выводу обмотки. Если необходимо показать, что контакты поляризованного реле остаются замкнутыми и после снятия управляющего напряжения, поступают так же, как и в слу­чае с кнопочными переключателями, указывая на символе замыкающего (размыкающего) контакта небольшой кружок.

 

При обозначении реле, выполненных на магнитоуправляемых контактах (ГЕРКОНАХ — ГЕРметизированный КОНтакт), в его обозначение иногда вводят символ герметичного корпуса — окружность (рис.4.4. К6.1). 

 

Если геркон не является частью реле, а управляется постоянным магнитом, то его обозначают кодом автоматического выключателя «SF» (рис.4.4).

Принцип работы и технические характеристики герконовых датчиков

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

Блок: 1/12 | Кол-во символов: 234
Источник: https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/princip-raboty-i-texnicheskie-xarakteristiki-gerkonovyx-datchikov/

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.

А) внешний вид геркона; В) обозначение на принципиальных схемах

С конструктивным исполнением, можно ознакомиться на рисунке 2.

Конструкция геркона

Обозначение:

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

Блок: 2/8 | Кол-во символов: 648
Источник: https://www.asutpp.ru/gerkon.html

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

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1383
Источник: https://powercoup.by/kak-eto-ustroeno/gerkon

Схема

Блок: 3/8 | Кол-во символов: 5
Источник: https://ProDatchik.ru/vidy/datchik-gerkonovyj/

Разновидности

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

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

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

Исходя из этого, специалисты считают геркон переключателем.

Замыкающие

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

Переключающие

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

Размыкающие

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

Типы по технологическим особенностям

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

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

Сухие

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

Ртутные

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

Блок: 6/8 | Кол-во символов: 2854
Источник: https://ProDatchik.ru/vidy/datchik-gerkonovyj/

Обозначение и маркировка

Герконы относятся к устройствам релейного типа. Поэтому правильное их обозначение указано в ГОСТ 2 .756−76 ЕСКД. На электрических схемах условно графическое изображение нормально разомкнутого геркона выглядит в виде окружности, в середине которой изображаются два последовательных отрезка. С левой стороны начиная с места разрыва, к отрезку чертится небольшой прямая линия, подходящая к нему под углом 120. Окружность символизирует собой герметичность устройства, а отрезки — коммутационные контакты.

В нормально замкнутом же обозначении, выводы в окружности рисуются пересекающимися. Обозначение трёх контактного устройства выглядит по-другому. Всё так же рисуется окружность, но в ней, с одной стороны, изображаются два параллельных отрезка, а с другой — отрезок, расположенный по центру расстояния между ними. На нём же рисуется и переключающий контакт.

Согласно советским нормам на схемах и в литературе геркон подписывается буквой «К», после которой ставится порядковый номер изделия на схеме. В иностранном же обозначении используются две латинские буквы SF.

Стандарта же в маркировке изделий нет. Каждый производитель обычно на корпус геркона наносит своё заводское обозначение: например, КЭМ, TRA, АСМК, КА, КСК. Поэтому чтобы узнать к какому типу относится то или иное устройство, понадобится смотреть даташит производителя.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 1362
Источник: https://rusenergetics.ru/ustroistvo/ustrojstvo-magnitoupravlyaemogo-gerkona

Классификация герконов

Принцип работы нормально-разомкнутого геркона

Герконовые переключатели подразделяются на виды по нескольким критериям.

Нормальное состояние контактов

Контакты бывают:

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

Принцип действия нормально-замкнутого геркона

Модели с переключаемыми контактами имеют 3 вывода.

Конструкция

Срабатывание переключающего геркона

Существуют такие датчики:

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

Гильзовые герконы имеют сухие контакты.

Технические параметры

В зависимости от технических характеристик бывают:

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

Устройства могут заменить электромеханическое реле.

Блок: 4/12 | Кол-во символов: 1318
Источник: https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/princip-raboty-i-texnicheskie-xarakteristiki-gerkonovyx-datchikov/

Принцип работы

Упрощеное изображение конструкции герконового реле

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

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

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

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

Блок: 5/12 | Кол-во символов: 877
Источник: https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/princip-raboty-i-texnicheskie-xarakteristiki-gerkonovyx-datchikov/

Параметры

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

Блок: 3/11 | Кол-во символов: 1213
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%BE%D0%BD

Плюсы и минусы

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

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

Минусы:

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

Блок: 5/8 | Кол-во символов: 967
Источник: https://ProDatchik.ru/vidy/datchik-gerkonovyj/

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 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.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 1623
Источник: https://powercoup.by/kak-eto-ustroeno/gerkon

Преимущества

Герконовые датчики обладают следующими преимуществами:

1. Полная герметичность позволяет использовать их в пожароопасных помещениях и агрессивных средах.
2. Моментальное срабатывание позволяет использовать их в устройствах с высокой коммутационной частотой.
3. Исключение дребезга контактов у ртутных датчиков. Они применяются в оборудовании с повышенными требованиями к чистоте сигнала.
4. Малые габариты от 4 мм, простота конструкции, низкая стоимость изготовления.
5. Высокая функциональность и универсальность реле.
6. Возможность коммутировать маломощные сигналы.
7. Большой температурный диапазон работы — от -55 до + 110 ºC.
8. Высокая прочность сердечников.
9. Отсутствие поверхностей трения.

Высокая универсальность, надежность и цена по-прежнему позволяют герконам соперничать с прямыми конкурентами.

Блок: 7/8 | Кол-во символов: 786
Источник: https://odinelectric.ru/equipment/chto-takoe-gerkonovyj-datchik

Достоинства и недостатки

Применение герконов, конечно же, не так широко распространено, как, например, электромеханических реле, но всё же, они не являются дефицитными деталями. Поэтому остро вопрос, где же взять геркон, среди радиолюбителей не стоит. К несомненным преимуществам размыкающих герконов, впрочем, как и замыкающих, относится:

• высока надёжность — она превышает показатели обычных реле использующих открытые контакты почти в 100 раз;
• быстродействие — скорость срабатывания по сравнению с электромеханическими реле может быть быстрее в два-три раза;
• отсутствие шума;
• гальваническая развязка — их последовательное подключение в линию позволяет создать электрическую развязку управляющих и коммутируемых цепей;
• возможность коммутировать даже слабые по уровню сигналы;
• небольшой размер;
• долговечность — устройство способно совершить миллиарды включений, что обусловлено отсутствием трения;
• способность их работать без источника электроэнергии.

Благодаря своим свойствам герконы нашли применение в разнообразных датчиках позиционирования, измерительных приборах (велосипедный спидометр), в автоматических подъёмниках, выключателях, ноутбуках (регистрируют открытие и закрытие крышки) и даже в компьютерных клавиатурах.

Но, несмотря на это, герконы также имеют недостатки. Главный из них — хрупкость, из-за неё приборы нельзя использовать в местах сильной вибрации. Кроме этого, в результате износа площадок контакты могут «залипать», а в случае больших токов (нагрева) самопроизвольно размыкаться.

Но, как видно, на фоне достоинств недостатки не так уж и велики. Очень часто, используя геркон, радиолюбители собирают собственную недорогую систему сигнализации или автоматический блок включения света.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 1710
Источник: https://rusenergetics.ru/ustroistvo/ustrojstvo-magnitoupravlyaemogo-gerkona

Рекомендации по защите

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

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

Блок: 7/8 | Кол-во символов: 361
Источник: https://ProDatchik.ru/vidy/datchik-gerkonovyj/

Перспективы

Пик развития герконов пришёлся на 1970-е годы. В настоящее время во многих приложениях они вытесняются твердотельными элементами — датчиками Холла. Отличие геркона от датчика Холла:

С начала 2000-х годов наблюдается тенденция к применению миниатюрных герконов (с длиной герметизирующего баллона менее 15 мм). В таких конструкциях повышается чувствительность, быстродействие, резонансная частота, снижается время дребезга, но уменьшаются электрическая прочность изоляции, верхние пределы коммутируемых токов и напряжений, а также сила контактного нажатия и, как следствие, появляется проблема увеличения переходного сопротивления и снижения его стабильности. По состоянию на 2008 год, самый миниатюрный и наиболее чувствительный геркон в мире — с длиной баллона 4,31 мм — серийно производился американской компанией Hermetic Switch Inc., на 2017 год — с длиной баллона 4,01 мм той же компании. Однако неизвестно, каков процент выхода годной продукции подобных изделий. В 2005 году японская фирма OKI сообщила об изготовлении образцов герконов с длиной баллона всего 2 мм, однако о возможностях их промышленного производства ничего не известно.

Блок: 8/11 | Кол-во символов: 1158
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%BE%D0%BD

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.

Схема управления освещением прихожей

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.

Простая домашняя сигнализация

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.

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 1604
Источник: https://www.asutpp.ru/gerkon.html

Литература

• Гуревич В. И. Высоковольтные устройства автоматики на герконах. — Хайфа, 2000. — 368 с.
• Гуревич В. И. Электрические реле: Устройство, принцип действия и применения. — М.: «Солон-Пресс», 2011. — (Компоненты и технологии). — ISBN 978-5-94074-712-3.
• Гуревич В. И. Электрические реле: принцип действия и применение = Electric Relays: Principles and applications. — CRC Press, 2005. — 704 с. — (Electrical and Computer Engineering). — ISBN 9780849341885.
• Gurevich V. Protection devices and systems for high-voltage applications. — N. Y.: Marcel Dekker, 2003. — 292 с.

Блок: 10/11 | Кол-во символов: 573
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%BE%D0%BD

Использование в охранных системах

Простая домашняя сигнализация

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

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

Блок: 10/12 | Кол-во символов: 635
Источник: https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/princip-raboty-i-texnicheskie-xarakteristiki-gerkonovyx-datchikov/

Усиление защиты от несанкционированного проникновения

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

Для повышения защиты прибора используются:

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

Для электромагнита нужно напряжение определенной длительности.

Блок: 11/12 | Кол-во символов: 753
Источник: https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/princip-raboty-i-texnicheskie-xarakteristiki-gerkonovyx-datchikov/

Кол-во блоков: 25 | Общее кол-во символов: 20064
Количество использованных доноров: 7
Информация по каждому донору:

1. https://www.asutpp.ru/gerkon.html: использовано 2 блоков из 8, кол-во символов 2252 (11%)
2. https://ProDatchik.ru/vidy/datchik-gerkonovyj/: использовано 4 блоков из 8, кол-во символов 4187 (21%)
3. https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/princip-raboty-i-texnicheskie-xarakteristiki-gerkonovyx-datchikov/: использовано 5 блоков из 12, кол-во символов 3817 (19%)
4. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%BE%D0%BD: использовано 3 блоков из 11, кол-во символов 2944 (15%)
5. https://powercoup.by/kak-eto-ustroeno/gerkon: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 3006 (15%)
6. https://odinelectric.ru/equipment/chto-takoe-gerkonovyj-datchik: использовано 1 блоков из 8, кол-во символов 786 (4%)
7. https://rusenergetics.ru/ustroistvo/ustrojstvo-magnitoupravlyaemogo-gerkona: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 3072 (15%)

Радио для всех — Геркон, предохранитель и кварц

 

 

 

 

Герметизированный магнитоуправляемый контакт носит название «геркон». Коммутация электрической цепи, в таком приборе, происходит в инертной газовой среде или в вакууме, под воздействием внешнего магнитного поля. По функциональному назначению все герконы можно разделить на три основные группы; работающие на замыкание, размыкание и переключение.

Обозначение	Реальный вид

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

Управление перемещением ферромагнитной шторки.	Управление постоянным магнитом перемещающимся линейно.	Управление постоянным магнитом с угловым перемещением.

Применение герконов.

Рассмотрим цепь состоящую из последовательно соединенных геркона, источника э.д.с и лампы накаливания.

 

Схема опыта.

Поднесем к цепи постоянный магнит. Аккуратно перемешаем вдоль цепи. Когда магнит проходит геркон, он замыкается. Лампа накаливания загорается, ток бежит по цепи. Перемещаем постоянный магнит дальше.

 

Контакты геркона разомкнулись, лампа гаснет.
Вместо постоянного магнита
можно использовать электромагнит.
Эффект будет аналогичным.

 

На основе этой замечательной детальки можно сделать к примеру датчик тока (система защиты от перегрузок в блоке питания). Геркон имет ряд преимуществ перед другими коммутационными устройствами. благодаря защиты контактов от загрязнения и коррозии, надежность его работы в 100 раз выше, чем у обычных открытых контактов. Надежность обусловлена большим пробивным напряжением, сопротивлением изоляции. В последнее время наблюдается тенденция к замене герконов твердотельными полупроводниковыми датчиками «Холла». Связанно это с таким недостатоком как «дребезг» контактов (ложные срабатывания), при воздействии магнитного поля. Но герконы, в отличии от полупроводников менее чувствительны к переходным процессам в коммутируемых цепях. Используются герконы довольно активно:  клавиатуры клавишных синтезаторов и MIDI, клавиатуры промышленных приборов (где требуется долговечность и взрывобезопасность), охранные датчики (открытия двери), фонари для дайвинга, лифты (датчики позиционирования кабины), электронные счётчики и.т.д.

 

Предохранитель

 

Предохранитель представляет собой электронное устройство, которое используется для защиты цепей от перегрузки, перегрузки и обеспечения защиты цепи. Есть много типов предохранителей, доступных на рынке, но функция всех этих предохранителей одинакова.

 

Кварц

Кварцевые кристаллы широко используются в современных электронных схемах как высококачественные настроенные схемы или резонаторы. Несмотря на свою высокую производительность, кристаллы кварца дешевы в производстве, и они находят много применений в микропроцессорной технике так и традиционной радиочастотной. Как следует из названия, резонаторы изготовлены из кварца — естественной формы кремния, хотя в настоящее время большинство из них сделаны искусственно.

 

 

 

Геркон: технические характеристики

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

Рис. 1: Схематические рисунки, показывающие типы герконов

Геркон может работать с использованием магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом или токоведущей катушкой. Они наводят на камыши северный (северный) и южный (южный) полюса. Сила магнитного притяжения приводит к замыканию герконов. После снятия магнитного поля контакт снова размыкается из-за упругости язычков. Есть герконовые переключатели, которые работают с постоянным магнитом, а есть герконовые переключатели, работающие с катушками, которые можно намагничивать, пропуская через них ток.

Рис. 2: Геркон с постоянным магнитом и катушкой

Герконовые переключатели

обладают такими преимуществами, как компактный размер, малый вес, быстрое время отклика, долгий срок службы и низкая стоимость. Обычно герконы применяются в герконовых реле, автомобильных датчиках, системах безопасности, робототехнике, игрушках и играх.

В этой статье мы обсудим основные электрические параметры герконового переключателя . С герконовым переключателем связано множество технических терминов, которые можно найти в таблицах данных.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ- ОБЩИЕ

{C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} · Геркон, тип

Тип герконового переключателя определяет, является ли герконовый переключатель сухим герконом или герконовым переключателем, смоченным ртутью.

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

В герконовых переключателях, смоченных ртутью, ртуть используется в качестве контактного материала для электрических цепей; герконовые контакты покрыты ртутной пленкой за счет капиллярного действия.При каждой операции контакт ртутной пленки обновляется. Герконовые переключатели, смачиваемые ртутью, следует устанавливать в определенной ориентации, чтобы избежать замыкания контактов из-за капель ртути.

Расстояние срабатывания

Расстояние срабатывания определяет максимальное расстояние между магнитом и герконовым переключателем, при котором герконовый переключатель функционирует удовлетворительно.

Входные требования

Требования к входу определяют величину внешнего магнитного поля, которое должно приводить в действие геркон.

Контактная позиция

Герконы доступны с зазором в двух положениях: одно по центру, а другое смещено. В герконовых переключателях с центральным зазором разрыв или контакты находятся в центре геркона. В герконовых переключателях со смещением от центра разрыв или контакты не находятся в центре геркона.

Характеристики опоры и метания

Спецификация

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

§ Однополюсный одинарный бросок (SPST)

Переключатель

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

§ Однополюсное двойное бросание — SPDT

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

§ Двухполюсный одинарный бросок (DPST)

DPST можно рассматривать как два переключателя SPST с одним исполнительным механизмом. Пара переключателей ВКЛ-ВЫКЛ работает одновременно.

§ Двухполюсный двойной бросок (DPDT)

Аналогично, два параллельных SPDT управляются одним приводом DPDT.

В соответствии со спецификациями Pole and Throw геркон классифицируется как

.

· Форма A (также известная как SPST-NO)

· Форма B (также известная как SPST-NC)

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

· Форма E (бистабильная, с фиксацией)

Конфигурация

Конфигурация определяет, является ли переключатель нормально разомкнутым или нормально замкнутым.

Переключатели «нормально ОТКРЫТЫЙ» (NO) — это переключатели, которые остаются в состоянии «ВЫКЛ.».При активации переключатель замыкается (или становится включенным). Точно напротив переключатели «Нормально ЗАКРЫТЫЙ» (NC) — это переключатели, которые остаются в состоянии «ВКЛ.». При активации переключателя он размыкается (или становится ВЫКЛЮЧЕННЫМ).

Электрические характеристики

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕРСТИЧНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

· Втягиваемый (PI)

Рассмотрим нормально разомкнутый геркон с постоянным магнитом. Если мы подносим магнит близко к герконовому переключателю, когда он достигает определенного расстояния от герконового переключателя, переключатель внезапно замыкается.Это называется втягиванием, а это расстояние называется расстоянием втягивания и измеряется в миллиметрах или дюймах.

Рис. 3: Изображение, показывающее расстояние срабатывания геркон

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

Рис. 4: Изображение, показывающее напряжение втягивания в герконе

· Отключение (DO)

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

Рис.5: Изображение, показывающее расстояние выпадения в герконе

Рис.6: Изображение, показывающее падение напряжения в герконе

· Гистерезис

Можно заметить, что втягивание происходит на определенном расстоянии или при определенном напряжении.Но как только возникла PI, это означает, что металлы вошли в контакт, и если мы немного увеличим расстояние или немного уменьшим напряжение, металлы останутся в контакте, хотя в нормальных случаях невозможно установить контакт в этих точках.

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

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

Фиг.8: Графическое изображение, показывающее гистерезис напряжения в типичном герконовом переключателе

Рис.9: График гистерезиса геркон

График гистерезиса

График выше показывает, что изменение гистерезиса для витков с низким током (AT) очень мало и увеличивается с увеличением AT. Для работы геркона с низким гистерезисом магнитное влияние на переключатель должно быть низким.

· Контактное сопротивление

Контактное сопротивление — это сопротивление, вносимое металлическими контактами геркона в цепь в ее замкнутом (включенном) состоянии.

Рис.10: Сопротивление контактов в герконе

Это контактное сопротивление обусловлено сопротивлением металлов, обычно большим, чем сопротивление меди.

Существует два основных вида контактного сопротивления.

— Динамическое контактное сопротивление

— Статическое контактное сопротивление

Динамическое контактное сопротивление

Динамическое контактное сопротивление — это сопротивление, испытываемое в период расцепления.

Устранение дребезга — это эффект, который присутствует во всех типах металлических переключателей, которые могут замыкать или размыкать контакт. Обычно мы ожидаем, что когда мы включаем выключатель, он просто мгновенно входит в контакт. Но на самом деле это не так. Переключатель непрерывно замыкает и размыкает контакт в течение нескольких миллисекунд, как если бы металлические части отскакивали друг от друга после столкновения, как мяч, упавший на пол.

По истечении времени устранения дребезга только переключатель устанавливает постоянный контакт.

Рис.11: Сопротивление динамического контакта в герконе

Поскольку в период устранения дребезга контакт постоянно замыкается и размыкается, сопротивление также соответственно увеличивается и уменьшается; отсюда и название динамического сопротивления.

Перед тем, как принять решение о состоянии переключателя, замкнут или разомкнут, следует дождаться, пока он не прекратит дребезг.

Рис. 12: Графический рисунок, показывающий динамическую диаграмму контактного сопротивления

Динамический рисунок контактного сопротивления

График выше показывает, что динамическое сопротивление значительно падает после периода отклонения.

Электрические характеристики (продолжение)

{C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} · Сопротивление статического контакта

Статическое контактное сопротивление — это сопротивление, испытываемое после периода устранения дребезга, то есть в стабильный период. В этой области у нас будет постоянное низкое сопротивление для постоянного напряжения.

Сопротивление изоляции

Контактное сопротивление — это сопротивление, вносимое металлическими контактами геркона в цепь в разомкнутом (выключенном) состоянии.В идеале переключатели имеют бесконечное сопротивление изоляции, но геркон обычно имеет очень высокое конечное сопротивление изоляции порядка 10 ¹⁴ Ом.

Рис.13: Изображение, показывающее сопротивление изоляции в герконе

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

· Паразитная емкость

В разомкнутом состоянии герконового переключателя между двумя металлическими контактами остается очень маленький зазор. Следовательно, между этим контактным зазором можно образовать значительную емкость, которую мы называем паразитной емкостью. Обычно паразитная емкость в диапазоне пикофарадов обнаруживается между двумя металлами.

Рис.14: Паразитная емкость геркон

Паразитная емкость создает проблемы в высокочастотных цепях.На высокой частоте конденсатор кажется замкнутым накоротко. Следовательно, паразитная емкость делает герконовый переключатель замкнутым на высоких частотах, даже если он разомкнут. Для высокочастотных схем следует выбирать геркон 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

Геркон имеет 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 может быть приложено к геркону, когда геркон находится в разомкнутом состоянии (выключенном состоянии).В этом состоянии паразитная емкость заряжается до этого приложенного напряжения. Всякий раз, когда переключатель замыкается, все это напряжение паразитной емкости мгновенно разряжается. Это может вызвать дугу и вызвать повреждение металлов. Следовательно, более высокие синфазные напряжения могут сократить срок службы геркона.

Для высоковольтных конструкций желательны герконы с более высоким синфазным напряжением.

· Напряжение переключения

Это максимальное напряжение, разрешенное для подключения к цепи с помощью геркона.Напряжение выше этого значения может вызвать дугу в контактном зазоре при контакте металлов и, следовательно, может повредить геркон.

Для цепей высокого напряжения и высокой рабочей частоты желательны герконовые переключатели с высоким коммутируемым напряжением.

· Коммутируемый ток

Это максимальный ток, который может быть включен в цепь без повреждения геркона. Более высокие токи могут значительно сократить срок службы геркона за счет поддержания дуги в контактном зазоре в течение значительного времени, пока металлы соприкасаются.

При подключении к герконовому переключателю высокой нагрузки желателен большой коммутируемый ток для длительной работы.

· Коммутационная мощность

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

Для цепей большой мощности следует выбирать геркон с наивысшим номиналом коммутируемой мощности.

{C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} · Ток переноса

Это максимально допустимый ток, протекающий через геркон, когда он уже находится в замкнутом состоянии.В замкнутом состоянии геркон может выдерживать очень высокие токи без повреждения металлов.

· Напряжение пробоя

При напряжениях, намного превышающих коммутационные напряжения, при приложении к геркону может возникнуть дуга, даже если геркон находится в разомкнутом состоянии. Это происходит из-за пробоя диэлектрика в контактном промежутке из-за высокого напряжения. Напряжение, при котором происходит этот пробой, называется напряжением пробоя. Разные герконы имеют разный диэлектрический материал в контактном зазоре, и, следовательно, его значение зависит от типа.

Геркон всегда должен работать ниже напряжения пробоя. Для цепей высокого напряжения разработчик должен выбрать геркон с наибольшим напряжением пробоя.

· Диэлектрическая абсорбция

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

.

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

· Рейтинг контактов

Номинальная мощность контактов или номинальная мощность определяется как произведение максимального коммутируемого напряжения и максимального коммутируемого тока. Рейтинг контактов также очень важен для герконового переключателя (или любого другого переключателя). Для надежной работы переключателя нельзя превышать номинальные характеристики контактов. Номинальная мощность контактов также называется контактной емкостью или допустимой контактной мощностью.

Мощность контактов указывается в Вт (ваттах) или ВА (вольт-амперах).

Эксплуатационные характеристики

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ — ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ

Время срабатывания

Это время, которое герконовый переключатель затрачивает после первого включения, пока не прекратит раскачку. Другими словами, это время, необходимое геркону для перехода в стабильное состояние после включения.

Рис.16: Рисунок, показывающий спецификацию времени срабатывания геркон

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

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

На приведенном выше графике показано, что с более высоким моментом втягивания AT зазор ReedSwitch увеличивается, и для замыкания контактов требуется больше времени. Следовательно, по мере увеличения влияния магнитного поля время работы уменьшается.

· Время выпуска

Предположим, геркон уже замкнут из-за магнитного поля. Даже если мы уберем магнитное поле, геркон не откроется мгновенно.Он остается замкнутым в течение очень короткого времени, и только после этого времени он размыкает контакт. Интервал времени между снятием магнитного поля и размыканием контакта называется временем отпускания геркона

.

Для высокочастотных схем герконовый переключатель должен иметь минимальное время срабатывания.

Рис. 18: График, показывающий график времени отпускания в герконе

На приведенном выше графике показано, что с увеличением AT восстановления восстанавливающая сила увеличивается, вызывая даже более быстрое время восстановления.Следовательно, по мере увеличения влияния магнитного поля время отпускания также увеличивается.

· R esonant Частота

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

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

· Максимальная рабочая частота

Максимальная рабочая частота указывает максимальную частоту, при которой герконовый переключатель может работать или приводиться в действие. Другими словами, это значение указывает максимальную частоту, при которой переключатель может быть открыт или закрыт. Это значение зависит от времени срабатывания и времени дребезга. В случае превышения это может привести к ненормальному поведению. Он указывается в Гц.

· Ожидаемая продолжительность жизни

Ожидаемый срок службы указывает количество циклов включения и выключения переключателя. Он определяется как среднее количество циклов, которое переключатель выполнит при заданных условиях нагрузки, прежде чем контакты выйдут из строя из-за заедания, отсутствия или чрезмерного контактного сопротивления. Он выражается в виде средних циклов до отказа (MCBF).

Механические характеристики

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕРСТИЧНОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ — МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

{C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} · Формация

Герконы доступны в различных формах.Они приведены в таблице ниже

.

С. №	Тип пласта	Изображение
1	Обрезанное
2	SMD
3	Сварной
4	Паяный
5	Стойка ворот
6	L Формованный

· Длина залитого стеклом

В этой спецификации указывается длина стеклянной капсулы; длина проводов и клемм не включена в эту спецификацию

· Общая длина

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

· Диаметр

В этой спецификации указан диаметр стеклянной капсулы.

Сертификаты и экологические характеристики

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ-СЕРТИФИКАЦИЯ

{C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} · Сертификат CE

Сертификация

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

Сертификат CSA

Международная сертификация Канадской ассоциации стандартов означает, что продукт был оценен уполномоченной испытательной лабораторией на предмет соответствия применимым национальным стандартам (Канады или США).

Зарегистрировано в UL

Лаборатория андеррайтеров предоставляет сертификаты безопасности продукции и их экологические требования

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ — СРЕДЫ

{C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} · Герметично закрытый

В этой спецификации указано, что продукт герметичен.

Погодостойкость / водонепроницаемость

В этой спецификации указано, что продукт защищен от влаги.

Рабочая температура

В этой спецификации указано, что продукт может удовлетворительно работать в указанном диапазоне температур.

Ударопрочность

В этой спецификации указано, что продукт может выдерживать шок до заданного уровня и продолжительности «g».

Вибрация

В этой спецификации указано, что продукт может выдерживать вибрации до заданного уровня «g» указанных частот.

Герконовый выключатель ПРИМЕНЕНИЕ И ПРЕИМУЩЕСТВА

Герконовые переключатели

могут переключать до 10 000 вольт, переключать токи до 5 ампер, переключать до 10 нановольт, переключать до 1 фемптоампера, переключать до 7 гигагерц. У них есть контактная изоляция до 1015 Вт, они не требуют питания или схем и предлагают функции фиксации. Они могут работать в экстремальных диапазонах температур и во всех типах окружающей среды, включая воздух, воду и вакуум.

Герконовые переключатели находят применение в микрофонах, датчиках автомобильной аварии, обнаружении неисправных ламп, датчиках вибрации, герконовых реле, топливных насосах и т. Д.

---

В рубрике: Последние статьи
С тегами: электрические, нормально замкнутые, нормально разомкнутые, герконовый переключатель, переключатель

---

Что такое герконовый переключатель и как он работает?

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

Что такое геркон?

Герконовый переключатель родился в 1936 году.Это было детище W.B. Ellwood из Bell Telephone Laboratories, и он получил патент в 1941 году. Выключатель выглядит как небольшая стеклянная капсула с электрическими выводами, торчащими из каждого конца.

Как работает геркон?

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

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

Рисунок 1: Геркон НЕТ

Применение герконового переключателя в реальном мире

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

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

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

Преимущества герконов

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

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

Геркон

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

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

Магнитные датчики и герконы

Магнитные датчики и герконы

Littelfuse предлагает широкий ассортимент датчиков с магнитным управлением, герконовых переключателей и герконовых реле. Все это хорошо зарекомендовавшие себя конструкции, изготовленные в соответствии с нашими высокими стандартами. Обладая богатой историей лидера отрасли в предоставлении решений для магнитных датчиков, наши специалисты стремятся предоставить лучшие продукты и решения для ваших конкретных потребностей.

Наша международная организация предоставляет:

• Широкий выбор стандартных продуктов, подходящих для различных областей применения
• Нестандартные конструкции датчиков в соответствии с требованиями заказчика
• Вертикально интегрированное производство
• Поддержка внутреннего магнитного моделирования
• Быстрый выпуск нестандартных прототипов датчиков

Технический центр

Технический центр позволяет загружать самые свежие ресурсы по нашим магнитным датчикам и герконовым переключателям.Новая информация добавляется постоянно, поэтому не забывайте проверять ее почаще.

Герконовые переключатели

Базовый геркон состоит из двух ферромагнитных никель-железных проводов и стеклянной капсулы. Две проволоки превращаются в «язычки» за счет сплющивания одного конца. Концы язычка аккуратно выравниваются с небольшим перекрытием, а затем надежно герметизируются внутри стеклянной капсулы. Зона перекрытия или контакта язычков покрыта специальными металлами, такими как рутений.Никель-железные выводы покрыты оловом, поэтому их можно паять.

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

Базовый герконовый переключатель — это однополюсный однопозиционный — нормально разомкнутый переключатель, также известный как переключатель SPST-NO или переключатель формы A. Добавив дополнительный немагнитный контакт, который электрически замкнут без магнитного поля, можно сделать однополюсный переключатель двойного действия. Он также известен как переключатель переключения или переключатель SPDT. Это переключатель «размыкание перед замыканием» в том смысле, что закрытый контакт размыкается до того, как замыкается открытый контакт.

Электрические контакты геркона герметичны.То есть газонепроницаемые уплотнения стекло-металл предотвращают воздействие окружающей среды на контакты. Герконовые переключатели Littelfuse герметизированы в атмосфере инертного азота внутри переключателя.

Герконовые переключатели являются основным компонентом герконовых датчиков, а также герконовых реле. Поскольку Littelfuse производит как стандартные, так и индивидуальные герконовые датчики и реле, наши приложения очень часто могут извлечь выгоду из нашего инженерного опыта, производственных возможностей и систем качества, чтобы обеспечить рентабельную и своевременную поставку деталей.Опции включают стандартные герконы для поверхностного монтажа, индивидуальную обрезку и формирование выводов, модификации существующих стандартных продуктов и полностью индивидуальные продукты.

Герконовые датчики

Герконовые датчики представляют собой герконовые переключатели, которые размещены во внешнем корпусе для упрощения монтажа / подключения и дополнительной защиты от воздействия окружающей среды. Эти датчики обычно устанавливаются в механических системах. Герконовый переключатель можно легко установить на печатных платах.Однако для такого применения, как датчик безопасности двери, герконовому переключателю требуется защитная оболочка / корпус для перемещения и установки. Эти пакеты обеспечивают устойчивость к механическим воздействиям, защищая неизолированное стекло геркона.

Есть несколько соображений при включении геркона в капсулу датчика, например, повреждение геркона в результате механического удара и изменение чувствительности из-за механического напряжения. В зависимости от типа механического удара повреждение может выражаться в потере герметичного уплотнения, изменении чувствительности или бездействии из-за разрушения стеклянной капсулы.К счастью, Littelfuse имеет большой опыт в области язычковых датчиков и производит как индивидуальные, так и стандартные язычковые датчики высокого уровня качества и надежности.

Существует множество аспектов, которые одинаковы как для герконов, так и для герконов, например, электрическая коммутируемая нагрузка, методы активации и т. Д. Поскольку герконовый датчик является магнитным датчиком, ферромагнитные материалы, такие как сталь, находятся в непосредственной близости от датчика. может повлиять на его поведение. Двигатели, трансформаторы и другие сильноточные электрические устройства рядом с герконом также могут оказывать нежелательное влияние.Еще одно влияние, о котором следует знать, — это температура. И магниты, и герконовые датчики становятся более магнитными при низких температурах и менее магнитными при высоких. Величина изменения температуры зависит от типа используемого магнита и геркона.

Доступно множество типов и вариантов язычковых датчиков. Капсулы сенсора могут быть из пластика или нержавеющей стали. Монтаж может производиться винтами или пайкой на печатной плате. Датчики могут быть помещены в отверстие и удерживаться на месте гайками (датчики с резьбовым цилиндром) или установочными винтами или удерживающими зажимами (датчики петард).Электрическая заделка может быть для печатной платы с помощью встроенного разъема, или провода могут быть завершены разъемами, клеммами, фастонами или просто лужеными выводами. Хотя Littelfuse предлагает широкий выбор стандартных деталей, они не подходят для всех областей применения. Вот почему Littelfuse тесно сотрудничает с клиентами, чтобы предоставить индивидуальные решения, включая дополнительные компоненты, такие как резисторы, симисторы или работы, связанные с печатными платами.

Герконовые реле

Герконовое реле состоит из герконового переключателя и медной катушки.Как и другие реле, это обеспечивает гальваническую развязку между входом катушки и управляемым контактом (контактами). Однако из-за небольшого размера и магнитной эффективности герконового переключателя мощность, необходимая для управления катушкой, ниже, чем у большинства других типов реле. Другие преимущества включают высокое сопротивление изоляции, низкое контактное сопротивление и длительный срок службы контактов. Герконовые реле используются во многих приложениях, включая автомобильное, испытательное оборудование, охранное, медицинское оборудование и оборудование для управления технологическими процессами.

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

Реле

обычно монтируются на печатных платах. Клеммы герконового реле не должны изгибаться, например, для их самозажимания. Избегайте сгибания клемм, чтобы они соответствовали несовпадающим отверстиям.Неэкранированные реле, расположенные слишком близко друг к другу, могут влиять друг на друга. Экранированные реле являются опцией в этом случае и для сред с сильными магнитными полями от двигателей, магнитов и т. Д.

Датчики на эффекте Холла

Обнаруженный Эдвином Холлом в 1897 году, «эффект Холла» существует уже давно. Только после того, как в 60-х годах электронная промышленность приняла полупроводниковые материалы, это открытие перешло от интересного физического эффекта к тому, что нашло серьезное практическое применение.Сегодня технология эффекта Холла позволяет разрабатывать сложные датчики, используемые в широком спектре автомобильных, электронных и промышленных продуктов.

Устройство на эффекте Холла — это интегральная схема на основе полупроводника с пластинами Холла, которые реагируют на магнитные поля. Устройства на эффекте Холла выдают цифровые или аналоговые выходные сигналы, которые используются для бесконтактного и непрерывного поворотного или линейного позиционирования. В отличие от геркона, устройство на эффекте Холла содержит активную схему, поэтому оно постоянно потребляет небольшой ток.Устройства на эффекте Холла выпускаются в двух- или трехпроводном исполнении. Некоторые устройства можно программировать.

Температура, напряжение и мощность

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

Меры предосторожности при электростатическом разряде

Полупроводниковые приборы чувствительны к электростатическим разрядам (ESD). Всегда соблюдайте осторожность и соблюдайте процедуры защиты от электростатического разряда при работе с датчиками Холла. Некоторые датчики на эффекте Холла Littelfuse снабжены внутренней защитой от электростатического разряда.

Магнитные приводы

Littelfuse предлагает широкий ассортимент магнитных приводов, которые имеют форму, аналогичную сопряженным датчикам. Мы также предлагаем ограниченное семейство неизолированных магнитов из различных материалов, включая феррит (керамику), AlNiCo и неодимовые железо-борные материалы (NdFeB).

Герконовые переключатели — Littelfuse

59045 Миниатюрный герконовый переключатель для монтажа на печатной плате Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.5	59050 Геркон с литым корпусом для монтажа на печатной плате Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200, 300 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.4, 0,5	59165 Миниатюрный герконовый переключатель Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.5
59166 Миниатюрный герконовый переключатель Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.5	59170 Субминиатюрный герконовый переключатель Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.5	DRR-129 50.8-миллиметровый герконовый переключатель высокого напряжения Коммутационная мощность (Вт): 100 Напряжение переключения (В постоянного тока): 400 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 3
DRR-DTH 39.7-миллиметровый герконовый переключатель высокого напряжения Коммутационная мощность (Вт): 30 Напряжение переключения (В постоянного тока): 500 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.5	DRT-DTH 39.7-миллиметровый герконовый переключатель высокого напряжения Коммутационная мощность (Вт): 50 Напряжение переключения (В постоянного тока): 500 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 1.5	FLEX-14 14-миллиметровый геркон Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.5
HA15-2 15.2-миллиметровый геркон повышенной мощности Коммутационная мощность (Вт): 20 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.4, 0,5	MACD-14 14-миллиметровый герметичный герконовый переключатель Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.5	МАРР-5 19.7-миллиметровый геркон Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 1000 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.5
МАСМ-14 14-миллиметровый геркон с закрытым дифференциалом для поверхностного монтажа Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.5	MDCG-4 15.Герконовый переключатель 3 мм Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.5	MDRR-DT 14.7-миллиметровый герконовый переключатель Коммутационная мощность (Вт): 5 Напряжение переключения (В постоянного тока): 175 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.25
МДСМ-10 10.2-миллиметровый геркон для поверхностного монтажа Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.5	МДСМ-4 15.Герконовый переключатель для поверхностного монтажа 3 мм Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.5	МДСМ-ДТ 14.7-миллиметровый герконовый переключатель для поверхностного монтажа Коммутационная мощность (Вт): 5 Напряжение переключения (В постоянного тока): 175 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.25
МДСР-10 10.2-миллиметровый геркон Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.5	МДСР-7 12.7-миллиметровый геркон Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.5	МИСМ-3В1 7-миллиметровый геркон для поверхностного монтажа Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 170 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.25
MITI-3V1 7-миллиметровый геркон Коммутационная мощность (Вт): 10 Напряжение переключения (В постоянного тока): 170 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 0.25	MLRR-3 15.2-миллиметровый геркон повышенной мощности Коммутационная мощность (Вт): 20 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 1	MLRR-4 15.2-миллиметровый геркон повышенной мощности Коммутационная мощность (Вт): 20 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 1
МЛСМ-3 15.2-миллиметровый геркон для поверхностного монтажа Коммутационная мощность (Вт): 20 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 1	МЛСМ-4 15.2-миллиметровый геркон для поверхностного монтажа Коммутационная мощность (Вт): 20 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 1	МРПР-3 19.7-миллиметровый геркон наивысшей мощности Коммутационная мощность (Вт): 50 Напряжение переключения (В постоянного тока): 200 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 1.5
МРПР-8 20.Герконовый переключатель повышенной мощности 3 мм Коммутационная мощность (Вт): 50 Напряжение переключения (В постоянного тока): 250 Коммутируемый ток (А постоянного тока): 1

Стандартные переключатели процессов и их символы в P & ID ~ Learning Instrumentation and Control Engineering

Пользовательский поиск

Дискретный датчик — это датчик, который может только указать, находится ли измеряемая переменная выше или ниже заданного значения.Дискретные датчики обычно имеют форму переключателей, спроектированных и построенных для «срабатывания», когда измеряемая величина превышает или опускается ниже заданного значения. Они очень полезны в области контрольно-измерительных приборов для целей управления и сигнализации. Большинство переключателей процесса являются дискретными по своей природе, поскольку они показывают, является ли переменная процесса

. выше или ниже определенной уставки. Когда значение переменной процесса превышает или опускается ниже заданной уставки, они отключают процесс и сигнализируют о тревоге или инициируют управляющее действие.Существует множество различных типов дискретных датчиков, определяющих такие переменные, как положение, давление жидкости, уровень материала, температура и скорость потока жидкости. Выход дискретного датчика обычно имеет электрическую природу, будь то сигнал активного напряжения или просто резистивное соединение между двумя выводами на устройстве.

Вот некоторые из распространенных дискретных датчиков, используемых в качестве переключателей процесса на схемах трубопроводов, КИП и других схемах:

1. Ручной переключатель
2. Концевой выключатель
3. Бесконтактный переключатель
4. Реле давления
5. Датчик уровня
6. Реле температуры
7. Реле потока

Общие символы технологических переключателей, используемые на схемах трубопроводов, КИП и других чертежах, включают:

Ручные переключатели

Ручной переключатель — это именно то, что следует из названия: электрический переключатель, приводимый в действие движением руки человека.Они могут иметь форму тумблера, кнопки, поворотного переключателя, тянущей цепи и многих других.

Концевые выключатели :

Концевой выключатель определяет физическое движение объекта при прямом контакте с этим объектом. Примером концевого выключателя является выключатель, определяющий открытое положение двери автомобиля, автоматически включающий внутреннее освещение автомобиля при открытии двери. Обозначение концевого выключателя показано ниже:

Бесконтактные переключатели
Бесконтактный переключатель — это датчик, определяющий приближение или близость объекта.Эти переключатели представляют собой бесконтактные датчики, использующие магнитные, электрические или оптические средства для определения близости объектов. Большинство бесконтактных переключателей имеют активную конструкцию. То есть они включают в себя электронную схему с питанием для определения близости объекта.
Обозначение на принципиальной схеме для бесконтактного переключателя с механическими контактами такое же, как и для механического концевого выключателя, за исключением того, что символ переключателя заключен в ромбовидную форму, обозначающую подключенное (активное) устройство, как показано ниже:

Реле давления
Реле давления — одни из самых распространенных дискретных датчиков, которые можно найти на заводе.Вряд ли вы проходите через технологический завод, не видя реле давления. Реле давления — это реле, которое определяет наличие давления жидкости. В реле давления часто используются диафрагмы или сильфоны в качестве чувствительного к давлению элемента, движение которого приводит в действие один или несколько контактов переключателя. Схематический символ реле давления показан ниже:

Реле уровня
Реле уровня определяет уровень жидкости или твердого вещества (гранул или порошка) в сосуде.В реле уровня часто используются поплавки в качестве чувствительного элемента, движение которого приводит в действие один или несколько контактов переключателя. Символ реле уровня показан ниже:

Реле температуры
Температурный выключатель определяет температуру объекта. В переключателях температуры часто используются биметаллические полоски в качестве чувствительного к температуре элемента, движение которых приводит в действие один или несколько контактов переключателя. В альтернативной конструкции используется металлический баллон, заполненный жидкостью, которая расширяется с температурой, заставляя механизм переключения срабатывать в зависимости от давления, которое эта жидкость оказывает на диафрагму или сильфон.Символ термореле показан ниже:

Реле потока
Реле потока — это реле, определяющее поток некоторой жидкости через трубу. В реле потока в качестве чувствительного элемента потока часто используются лопасти, движение которых приводит в действие один или несколько контактов переключателя. Символ реле расхода показан ниже:

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}} *

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}} / 500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$ item}} {{l10n_strings.ПРОДУКТЫ}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$ select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$ select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Planet Analog — герконовые реле переходят на новые разработки и приложения

Электромеханические реле похожи на динозавров, которые не узнали новости о том, что они вымерли.Вместо этого они порождают новые поколения, разрабатываются в новых приложениях и даже захватывают новые территории.

Бесчисленные миллионы этих реле используются в новых конструкциях для решения зачастую трудноразрешимых проблем от постоянного тока к ВЧ, переключения сигналов низкого уровня и питания, при решении противоречивых задач. Плюс, конечно, есть большой рынок замены формы / соответствия / функциональности для вышедших из строя или, что более вероятно, для использования в заменяемых платах и ​​системах (реле удивительно надежны при нормальном использовании.)

Мне снова напомнили о жизнеспособности этого древнего устройства, когда я увидел пресс-релиз британской компании Pickering Electronics Ltd, производителя герконовых реле (иногда называемых «герконовыми переключателями», но «реле» более распространено). В этом выпуске рекламировалось новое, меньшее по размеру и улучшенное герконовое реле, которое они разработали в сжатые сроки для автоматического испытательного оборудования (ATE) следующего поколения в ON Semiconductor (, рис. 1, и ссылки 1 и 2).

Рисунок 1 Эта плата ATE, полностью загруженная миниатюрными герконовыми реле новой конструкции, показывает, что этот классический компонент по-прежнему играет жизненно важную роль в системах ATE последнего поколения.Источник: Pickering Electronics Ltd

Если вы знакомы только с «обычными» реле катушки / якоря, герконовые реле имеют совершенно иную структуру и широко используются в контрольно-измерительных приборах и ATE, поскольку они могут поддерживать переключение высокого напряжения, а также чувствительные сигналы с низкой термо-ЭДС, и может быть разработан для постоянного тока через переключение RF. Базовое герконовое реле представляет собой образец элегантной конструкции с контактами в герметичной стеклянной трубке, в которой может подаваться вакуум или инертный газ, Рисунок 2 (более подробную информацию см. В ссылках 3-7).

Рисунок 2 Простая концепция герконового реле (вверху) видна в его базовой конструкции (внизу). Источники: Electronics Notes, Wikipedia

.

Активирующее магнитное поле применяется через внешний электромагнит или даже постоянный магнит (по этой причине герконовые реле часто используются для обнаружения закрытия дверей / окон). Поскольку контакты находятся в герметичной трубке, они невосприимчивы к накоплению грязи / пыли или загрязняющих веществ в воздухе, которые в противном случае могли бы со временем ухудшить контактное сопротивление или вызвать пробой и искрение.

Реле

Reed были разработаны в 1930-х годах в почтенной компании Bell Telephone Laboratories, которая искала небольшое, легкое и чрезвычайно долговечное реле для коммутации телефонных цепей. В соответствии с простотой концепции герконового реле (если не самого производства), патент 1941 года (ссылка 8) удивительно короткий: всего одна страница из трех основных чертежей и чуть больше страницы текста — вот и все, что есть. .

Если вы не знакомы с герконовыми реле или реле в целом, будет неплохо с ними освоиться.Тот факт, что эти электромеханические реле с их осуждаемыми «движущимися частями» существуют всегда, не означает, что они устарели — это далеко не так. Да, твердотельные реле (SSR, также называемые оптопарами) взяли на себя многие из их традиционных ролей, но реле старого образца по-прежнему решают некоторые неприятные конструктивные проблемы без головной боли, хлопот или сюрпризов.

Существуют ли другие «древние» электромеханические компоненты, которые имеют номинальную замену электроники, но которые вы все еще считаете жизнеспособными и полезными? Есть ли какие-то из них, которые в основном исчезли, но вы хотели бы, чтобы они остались в продаже?

Список литературы

1. «Миниатюрное высоковольтное герконовое реле Pickering Electronics в основе испытательной системы IC для полупроводников», пресс-релиз Pickering Electronics.
2. “Миниатюрные высоковольтные герконовые реле | История успеха ON Semiconductor », Pickering Electronics YouTube.
3. «Основы герконового реле», Pickering Electronics.
4. «Рид-реле», Википедия.
5. «Геркон», Википедия.
6. «Что такое тростниковое реле», Pickering Electronics YouTube.
7. «Герконовое реле и герконовый переключатель», Примечания по электронике.
8. «Электромагнитный переключатель», Патентное ведомство США, патент 2 264 746, 2 декабря 1941 г.