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.

бесконтактные датчики, Устройство и принцип работы магниточувствительных бистабильных датчиков

Устройство

Геркон выполняет функцию одновременно чувствительного и коммутирующего элемента.

Магнит подмагничивает контакты геркона для обеспечения бистабильного состояния датчика.

Резистор устанавливается в некоторых датчиках для ограничения тока.

Индикатор – может отсутствовать, в этом случае падение напряжения на датчике минимально. В случае наличия обеспечивает визуальный контроль срабатывания датчика, увеличивая удобство эксплуатации, уменьшая время настройки.

Компаунд обеспечивает необходимую степень защиты от вредного воздействия твердых частиц и влаги.

Корпус. В цилиндрических датчиках чаще всего выполняется из латуни и нержавеющей стали. В прямоугольных и других исполнениях применяются ударопрочные пластики. Корпус служит для обеспечения монтажа датчика и защиты от механических и прочих внешних воздействий.

Принцип работы

Принцип работы бистабильного герконового датчика основан на том, что геркон с нормально разомкнутыми контактами при определенном воздействии встроенного магнита, может находиться в двух состояниях – нормальноразомкнутом, либо в нормальнозамкнутом. В этих состояниях геркон может находиться сколь угодно долго. Переключение его происходит при воздействии внешнего, строго определенного, по отношению к внутреннему, магнитного поля. Переключение может происходить без подключения датчика к питанию.

На рисунке показаны два способа использования данного эффекта в бистабильных датчиках.

1. При движении влево контакты размыкаются и остаются разомкнутыми при прекращении взаимодействия с внешним магнитом.

При движении вправо контакты замыкаются и остаются замкнутыми при прекращении взаимодействия с внешним магнитом.

 

 

 

2. При воздействии полюса «N» контакты замыкаются и остаются замкнутыми при прекращении воздействия. При воздействии полюса «S» контакты размыкаются и остаются разомкнутыми при прекращении воздействия. Для реализации функции переключения необходимо применять два магнита, в соответствии с рисунком.

Геркон: определение и как работает?

В самых разнообразных электрических и электронных схемах применяется радиодеталь с красивым названием «геркон». Что это такое и как она работает?

Название и его смысл

Название действительно звучит поэтично, оно достойно прекрасного цветка. Но происхождение слова весьма прозаично, оно расшифровывается как «герметичный контакт». Именно отсутствием воздуха или заменой его инертным газом обусловлены достоинства прибора по сравнению с обычными контактными группами. Принцип его работы крайне прост, и объясняется вкратце другим названием детали: «магнитоуправляемое электрическое соединение». Внутри стеклянной колбочки небольших размеров закреплены две упругие металлические пластины, одна из которых снабжена ферромагнитной накладкой. Герметизация достигается плотным прилеганием аморфного материала корпуса в момент изготовления, иными словами, выводы просто вплавляются с двух сторон.

Устройство прибора

Итак, в стеклянную трубочку вставлена механическая система, состоящая из двух пружинистых пластин, магнитного материала и наплавленных или напаянных на них контактных групп. В нормальном состоянии правая и левая составляющие могут находиться в гальваническом соприкосновении, обеспечивая возможность прохождения электрического тока (такие герконы называют нормальнозамкнутыми), или, напротив, могут быть разомкнутыми (геркон замыкающий). Затем внутри трубки создается вакуум либо в нее закачивается инертный (химически пассивный) газ. Это делается для увеличения срока службы детали. При прохождении тока происходит нагрев контактов и убыстряется процесс окисления, то есть соединения с кислородом. Если металл окружен средой инертной, то такой реакции не произойдет. Теперь трубку можно запаивать, и прибор готов.

Работа прибора, его достоинства и недостатки

Для изменения состояния контактов (размыкания или замыкания) следует воздействовать на геркон. Что это такое, в чем именно выражается воздействие, понятно из второго наименования прибора и из его устройства. К колбочке нужно поднести магнит, и одна из пластин придет в движение, наклоняясь или отогнувшись от второй. В результате произойдет коммутация нужного направления. Простота и надежность детали, дешевизна (нет нужды применять для контактных групп серебро или золото) – вот ее главные достоинства. Но есть и недостатки, которыми обладает геркон. Что это? Такое славное изобретение страдает от так называемого «дребезга» (обусловленного упругими свойствами металла), восприимчивости к паразитным магнитным полям, которых на любом производстве хватает, механической инертности и излишней хрупкости.

Применение

И все же, несмотря на конструктивные принципиальные пороки, полностью исключить которые практически невозможно, характеристики герконов позволяют использовать их во многих областях человеческой деятельности, в которых недостатки не так уж важны, а достоинства преобладают. Например, в обычной компьютерной клавиатуре, в которой с так называемым «дребезгом» можно бороться, включив в схему демпфирующие фильтры, а затем не беспокоиться о чистоте контактов. Незаменимы эти приборы и в системах сигнализации. Нет ничего проще установки датчика, в основе которого лежит включенный в цепь геркон. Двери закрыты – контакт замкнут, а при их открывании магнит, прикрепленный к косяку, отдаляется, напряженность магнитного поля уменьшается, происходит размыкание цепи, служащее сигналом для срабатывания электронной схемы оповещения. Для определения положения кабины лифта также чаще всего применяют герконы. Осветительным оборудованием дайверов также легко управлять с помощью магнитов, не опасаясь того, что соленая морская вода затечет в электрические фонари через отверстия в коммутационных приспособлениях. В схемах электрических счетчиков, как однофазных, так и трехфазных, герконы также присутствуют.

Геркотроны

При изучении высоковольтных схем студенты и специалисты иногда сталкиваются с термином «геркотрон», при этом из контекста ясно, что по своему принципиальному устройству это тот же геркон. Что это такое и в чем отличие? В характеристиках, а именно в напряжении (до 100 кВ) и токе, который может идти по контактам. Способность изоляции противостоять возможности пробоя и сечение проводника, а также площадь контакта – вот что отличает геркотрон от геркона. Во всем остальном, а главное, в принципиальном устройстве, эти приборы идентичны.

Геркон (герметизированный контакт), нормально открытый

Приобретались эти датчики по наводке из комментариев к одному из моих прошлых обзоров.
По большому счёту обозревать тут нечего, поскольку принцип их действия простой, но одному моему товарищу стало интересно, что это вообще такое и как оно работает — об этом и решил написать этот небольшой наглядный обзор.

Принцип работы

Геркон (герметизированный контакт) представляет собой стеклянную колбочку, внутри которой находятся две упругие контактные ферромагнитные пластины, которые при погружении в магнитное поле смыкаются и образуется контакт, по которому затем течёт ток.
Колбочка при этом обычно заполнена инертным газом или в ней содержится вакуум. Пример работы схематично отображён на анимации ниже, где подносится обычный магнит.

Почему пластины собственно смыкаются и размыкаются от наличия магнитного поля. Как уже было выше сказано, пластины сами по себе — ферромагнитные, т.е. они активно притягивают к себе магнит и в тоже время сами активно притягиваются магнитом. Аналогичные свойства есть у обычного железа. Магнит имеет две полярности — северную и южную, причём магнитные линии всегда идут от северного полюса к южному. При поднесении магнита к геркону, магнитные линии также будут проходить через эти упругие пластины. В данном случае на рисунке, северный полюс магнита расположен слева, южный — справа. Соответственно край верхней пластины становится южной полярности, а край нижней пластины — северной полярности — в итоге пластины замыкаются. При отдалении магнита — пластины за счёт своей упругости размыкаются. Если магнит по отношению к этим пластинам расположить неправильно, то магнитные линии будут проходить через них неравномерно, и контакты не смогут сомкнуться.

В продаже можно найти три основных типа герконовых датчиков:
1) Нормально открытые (обозреваемые), которые в обычном состоянии разомкнуты, а при погружении в магнитное поле — цепь замыкается.
2) Нормально закрытые, — уже обратный принцип: в обычном состоянии контакты замкнуты, но при погружении в магнитное поле контакты размыкаются.
3) Герконы-переключатели, — в отличии от двух первых, имеют уже 3 вывода и 3 пластины внутри соответственно. В спокойном состоянии замкнута одна пара контактов, при погружении в магнитное поле — уже другая пара.

Герконы также бывают рассчитанными на коммутацию большого тока или ртутными, где места соприкосновения пластин смочены каплей ртути для подавления дребезга контактов. Основное применение герконов — системы безопасности и автоматики, как наиболее простой пример — автоматический запуск какого-либо действия при открывании двери или окна, например посыл сигнала тревоги. На основе герконов делают герконовые реле — в высоковольтных установках такие используются для защиты от перегрузок по току, в этом случае геркон помещается в катушку.

Внешний вид. Размеры
Взял нормально открытые (разомкнутые) в количестве 10 штук.
Стеклянная капсула со слегка зеленоватым оттенком.

Размеры соответствуют 2×14мм

Собрал на макетке простую цепь со светодиодом, в разрыв которой поместил геркон, дабы проверить его работу, поднеся к нему плоский неодимовый магнит, и поскольку магнитные поля имеют разные полюса, то контакты в герконе стабильно замыкаются только если направить магнит на него торцом и поперёк.

В других положениях магнита, контакты в герконе не будут замкнуты:

Пример с магнитами из мотора: повернув одной стороной — контакты замыкаются, другой стороной — никакой реакции. Поэтому этот момент стоит учитывать.

Как происходит изменение состояния пластин — в увеличенном виде под цифровым микроскопом

Вдобавок ко всему неплохо было бы показать простейший наглядный тест работы этого датчика с выполнением какого-нибудь действия при открывании-закрывании двери комнаты, например включении настольной лампы посредством модуля реле.

Сначала надо упаковать сам геркон.

Надевается кусочек термоусадки, обжимается горячим воздухом

Необходимо загнуть один вывод. Но тут меня поджидал первый блин комом — отогнув вывод практически у самого основания колбочки — стекло раскололось и геркон пришёл в негодность:

Чтобы этого не произошло, надо вывод, отступив от основания капсулы на 1-2мм, зажать пинцетом и только потом уже загибать его:

Второй вывод чуть укоротил, вместе с термоусадкой

Припаиваю провод к обоим выводам провод

Теперь всё это дело надо как-то закрепить. Поэтому мелкими ломтиками нашинковал стержень от клеевого пистолета:

Надел на геркон сверху ещё термоусадки, у основания немного набил внутрь обрезков термоклея:

Обдул горячим воздухом

Излишки клея убрал

Дело осталось за малым. Прикрепить магнит на дверь, а геркон на стену, напротив магнита. Для показательного теста здесь сгодился и обыкновенный скотч, благо и обратно можно быстро всё снять.

Магнит и геркон расположены поперёк друг другу

Электронно-программная часть проста: плата Pro Mini настроена на внешнее прерывание, где вывод прерывания через этот самый геркон соединён с питанием платы и пока дверь закрыта и возле геркона есть магнит, цепь замкнута, контроллер спит, а реле, управляющие светильником — выключено. Как только дверь открывается, а магнит отводится в сторону, геркон размыкается, возникает внешнее прерывание, которое подаёт импульс на реле и светильник включается.

Применений в самоделках может найтись много, особенно с простыми и дешёвыми контроллерами Attiny13 или, если проект совсем простой — с транзисторами. Ввиду своего мелкого размера, геркон можно хитро спрятать от посторонних глаз. Я буду использовать их в новой версии энергоэффективной GSM-сигнализации, правда для её полноценной сборки необходимо дождаться ещё нескольких компонентов. Из минусов отмечу хрупкость капсулы и уязвимость перед другими магнитными полями. Касаемо надёжности пишут, что у них довольно большой цикл замыкания-размыкания за счёт герметичности внутри капсулы. В общем, посмотрим.

Магнитные принципы работы

Магнитный датчики приближения срабатывают при наличии постоянного магнита. Их принцип действия основан на использовании язычковых контактов, тонкие пластины которого герметично запаяны в стеклянной колбе с инертным газ. Наличие магнитного поля заставляет тонкие пластины изгибаться. и касаются друг друга, вызывая электрический контакт. Тарелки поверхность обработана специальным материалом, особенно подходящим для слаботочных или высокоиндуктивных цепей.Сравнение магнитных датчиков перед традиционными механическими переключателями имеют следующие преимущества:

• Контакты хорошо защищены от пыли, окисления и коррозии за счет к герметичной стеклянной колбе и инертному газу; контакты активированы с помощью магнитного поля, а не механических частей
• Специальный обработка поверхности контактов обеспечивает долгий срок службы контактов
• Техническое обслуживание бесплатно
  
• Легко операция
• Сниженный размер

Выходы:

Когда при использовании типа NO (нормально открытый) открытый герконовый контакт замыкается как магнит приближается.НЕТ Магнитные датчики двухпроводные. Когда используешь тип NO + NC как NO (нормально открытый), так и NC (нормально закрытый) Функции доступны с помощью одной стеклянной колбы. НО + НЗ Магнитные датчики поставляются с тремя проводами, один общий, один NO и один NC

ТИПИЧНЫЙ REED CONTACT PROTECTIONS
Срок службы магнитного датчика при низких значениях напряжения и тока. зависит от механических характеристик контакта, а для при более высоких значениях срок службы зависит от характеристик нагрузки.В этих случаях предлагается применить какую-либо форму внешней защиты на выходе датчика.

Amazon.com: Пневматический воздушный цилиндр, магнитный геркон, датчик приближения, светодиодный индикатор SMC, тип D-C73: Industrial & Scientific

Размер: Модель: D-C73

Введение в бесконтактный переключатель:
Бесконтактный переключатель на интегральной схеме, также известный как бесконтактный переключатель, он состоит из генератора и формирователя усилителя генератора вверх, так что амплитуда колебаний ослабляется, так что отключение заставляет бесконтактный переключатель достигать месяца реверсирования, P формирователем в электрические сигналы двоичного переключателя, чтобы достичь цели обнаружения.
Эта серия переключателей подхода разработана для высокочастотного режима, без контакта, без давления, без искры, обнаружения сигнала, быстрого управления реле или логическими вентилями, имеет высокую чувствительность, быструю частотную характеристику, высокую точность повторного позиционирования, избегает переменный процесс, высокая выходная мощность, хорошая защита от заклинивания, стабильность работы, надежность, долгий срок службы и другие преимущества, переключатель внутри заполнен смолой, полностью закрыт, устойчивость к вибрации, коррозионная стойкость и водонепроницаемость и т. д.
Принцип работы:
Бесконтактный переключатель состоит из трех частей: генератора, цепи переключения и выходной цепи усилителя. Генератор генерирует переменное магнитное поле. Когда металлическая мишень приближается к магнитному полю и достигает расстояния индукции, в металлической мишени будут генерироваться вихревые токи, что приведет к затуханию колебаний и даже остановке вибрации. Изменения колебаний и выключения генератора обрабатываются схемой усилителя заднего каскада и преобразуются в сигналы переключателя для запуска устройства управления возбуждением, чтобы обеспечить бесконтактное обнаружение датчика с само маркировкой, чем ближе цель к объекту. датчик, тем больше демпфирование в катушке; Чем больше демпфирование, тем меньше ток в генераторе датчика.Потери тока индуктивности бесконтактного переключателя уменьшаются с уменьшением расстояния от металлической цели.
Список пакетов:
1 x магнитный геркон

Как работает герконовое реле?

Реле герконового переключателя по сравнению с электромагнитными реле якоря, которые аналогичны по размеру, имеют более высокую скорость срабатывания и долговечность, более высокую стабильность переходного сопротивления и более высокую способность противостоять воздействиям дестабилизирующих факторов (механических, климатических, специфических), несмотря на их относительно низкая коммутируемая мощность.В дополнение ко всем этим техническим характеристикам герконовое реле имеет уникальный принцип работы.

Принцип работы герконового реле

Геркон, как и реле якоря, использует электромагнитную катушку. Контакты представляют собой тонкие язычки из магнитного материала и обычно расположены внутри катушки. Когда нет тока катушки, язычки находятся в разомкнутом положении. Когда через катушку проходит ток, язычки входят в контакт, потому что они намагничиваются и притягиваются друг к другу.

Реле

— это простые, быстрые и высоконадежные реле, которые в основном представляют собой один или несколько герконов, управляемых внешним магнитом.

Переключатель состоит из двух тонких плоских полос ферромагнитного материала, называемых язычками, с контактами на перекрывающихся концах. Выводы подключаются к внешним концам язычков, и вся сборка запечатывается в герметичной стеклянной трубке. Трубка удерживает провода на месте (с небольшим зазором между контактами для нормально разомкнутых переключателей).

Нормально замкнутые переключатели, менее распространенные, чем нормально разомкнутые, изготавливаются одним из двух способов. Первый способ — сделать переключатель так, чтобы контакты касались друг друга. Второй метод использует небольшой постоянный магнит для удержания вместе нормально разомкнутых контактов. Поле катушки противодействует полю магнита, позволяя контактам размыкаться.

Чтобы значительно уменьшить окисление контактов (или исключить его), среда внутри стеклянной трубки часто находится под давлением газа, не содержащего кислорода.Хороший газ общего назначения содержит около 97% азота и 3% водорода. Для переключения высокого напряжения (выше 500 В) стеклянная трубка откачивается. Хотя это и более затратно, это обеспечивает переключатель максимального напряжения зазора.

Чтобы снизить характеристическую емкость и токи утечки герконовых реле (и, реже, электромеханических реле), между переключателями и катушкой иногда добавляют электростатический экран. Экран обычно представляет собой металлическую фольгу, которая подключается к выводу, подключенному к некоторой точке с низким импедансом в цепи.Обычные точки подключения с низким сопротивлением — это низкий уровень сигнала и защита.

Также можно добавить электромагнитный экран вокруг катушки. Этот тип экрана предохраняет поле, создаваемое катушкой под напряжением, от помех другим компонентам. Он также защищает коммутатор от случайных изменений состояния из-за внешних электромагнитных помех. (Электромагнитные экраны не помещаются между катушкой и переключателем, поскольку они «защищают» переключатель и предотвращают его срабатывание.) Этот тип экрана подключается так же, как и электростатический экран.

Высокая проницаемость ферромагнитных язычков герконового реле вызывает выраженный скин-эффект при увеличении частоты сигнала. Скин-эффект — это прохождение тока только по внешней поверхности проводника на высоких частотах. Это вызывает резкое увеличение сопротивления и уменьшение индуктивности. Частоты сигнала, передаваемые герконовыми реле, обычно ограничиваются 10 МГц или меньше из-за этого эффекта.

Герконовые реле

рассчитаны на более низкие токи, чем реле якоря, чувствительны к ударам и вибрации и могут «подпрыгивать» при замыкании контактов.Приложения включают подсчет импульсов, датчики положения, системы сигнализации и защиту от перегрузки.

История герконового реле

Первоначальная идея такой функциональной смеси, которая фактически была изобретением геркона, была предложена в 1922 году профессором Ленинградского электротехнического университета В. Коваленковым, который читал лекции по «магнитным цепям» с 1920 по 1930 годы. Коваленков получил авторское свидетельство СССР за № 466.

В 1936 году американская компания «Bell Telephone Laboratories» начала исследовательские работы по герконовым переключателям.Уже в 1938 году экспериментальная модель герконового переключателя использовалась для переключения жилы центрального коаксиального кабеля в высокочастотной телекоммуникационной системе, а в 1940 году была выпущена первая серийная партия этих устройств, названная «герконовыми переключателями».

В конце 1950-х годов в некоторых западных странах началось строительство квазиэлектронных АТС с речевым каналом (который занимал более 50% всего оборудования АТС) на основе герконов и схем управления на полупроводниках.В 1963 году компания Bell создала первую квазиэлектронную АТС типа ESS-1, предназначенную для междугородной АТС. В речевом канале такого обмена было использовано более 690 000 герконов. В последующие годы Western Electric Company наладила серийное производство телефонных станций на герконовых переключателях емкостью от 10 до 65 000 номеров. К 1977 году в США было введено в действие около 1000 электронных АТС этого типа.

В Японии первая АТС типа ESS была введена в эксплуатацию в 1971 году.К 1977 году количество таких обменов в Японии исчислялось сотнями. В 1956 году компания Hamlin Co. начала производство герконовых переключателей и вскоре стала основным производителем и поставщиком герконов для многих релейных фирм. За несколько лет компания построила заводы по производству герконов и реле на их основе во Франции, Гонконге, Тайване и Южной Корее. На своих лицензированных заводах в Великобритании и Германии она также начала производить герконы в этих странах. К 1977 году Hamlin произвела около 25 миллионов герконов, что составило более половины всего ее производства в США.Герконовые переключатели S.A., производимые этой фирмой, широко использовались в космической аппаратуре, в том числе при первом полете человека на Луну (программа Apollo). Стоимость каждого тщательно подобранного и проверенного геркона достигла 200 долларов за штуку.

В бывшем Советском Союзе серийное производство герконов было начато в 1966 году на Рязанском металлообрабатывающем заводе (РМК). Заводы бывшего Минкомсвязи (в частности, 9-го Центрального управления) также занимались производством слаботочных реле на основе герконов.В конце 1980-х годов в СССР производилось 60 типов герконовых реле.Общее количество таких реле достигло 60-70 миллионов в год. Экономический кризис в России привел к резкому спаду производства герконов и реле. В 2001 году заводы по производству реле (те, которые еще работали в России) заказали всего около 0,4 миллиона герконов для производства реле.

Продолжить чтение

Герконовые переключатели | Как работают герконы?

Здесь, в API Pneumatic UK, мы храним и поставляем широкий ассортимент принадлежностей для цилиндров, предназначенных для множества различных функций.Мы обнаружили, что одним из самых популярных аксессуаров для пневматических цилиндров на рынке являются герконы. Таким образом, мы решили удостоить скромного героя язычкового переключателя собственной исследовательской статьей в блоге. API UK обнаруживает, что делает герконовые переключатели идеальным аксессуаром для пневматических цилиндров.

Что такое геркон?

Герконовый магнитный переключатель — это тип магнитного датчика, который реагирует на присутствие магнитного поля. Магнитные герконовые датчики, возможно, являются наиболее распространенным типом датчиков, используемых в пневматических цилиндрах, и являются проверенной технологией в отрасли.

Как работают герконы?

Магнитные герконы оснащены магнитными датчиками приближения, которые включаются при приложении выровненного магнитного поля. Магнитные полюса выровненного магнита располагаются рядом друг с другом в осевой плоскости. Когда магнит приближается к геркону, создается магнитное поле, параллельное геркону. Герконы состоят из пары ферромагнитных металлических язычков, заключенных в герметичные стеклянные трубки. В отсутствие магнитного поля металлические язычки отделяются, и датчик отключается.

При использовании с пневматическими цилиндрами герконы устанавливаются на трубках цилиндров для определения наличия магнитного поля, создаваемого магнитом, установленным на поршне цилиндра. Это действие притягивает металлические язычки вместе, сигнализируя электрические цепи о включении магнитного датчика.

Почему выбирают герконы серии ASV из API UK

В рамках нашего ассортимента принадлежностей для пневматических цилиндров API UK имеет на складе и поставляет различные компактные герконы из серии API Pneumatics ASV.Эти экономичные герконовые переключатели имеют низкое энергопотребление, не требуют резервного питания и могут работать как с переменным, так и с постоянным напряжением.

Одним из самых популярных герконов из серии ASV API UK является герконовый переключатель ASV1C525. Эти герконы (нормально разомкнутого типа) имеют 2 магнитных полюса с гибким кабелем длиной 2,5 метра. При номинальной мощности контактов 10 Вт, максимальном падении напряжения 3 В и диапазоне температур от -10 ° C до + 70 ° C заказчики могут быть уверены в универсальном и высокопроизводительном герконовом переключателе для своего технологического процесса.

Купить герконовые переключатели от API Pneumatic UK

Чтобы обсудить ваши требования к герконовому переключателю, свяжитесь с API Pneumatic UK по телефону 01782 206 995, по электронной почте [адрес электронной почты защищен] или отправьте запрос напрямую, используя нашу контактную форму.

Магнитные поля и датчик уровня жидкости

Многие датчики уровня жидкости работают с магнитными полями, которые используются для открытия и закрытия точек переключения. Это умный, но простой датчик, который уже долгое время является основным средством измерения уровня.

Но как это на самом деле работает? Как магнитные поля используются в качестве принципа работы многих реле уровня жидкости? Мы исследуем, как ведут себя магнитные поля и как этим поведением управляет точка переключения.

Анализ реле уровня жидкости

Магнитный датчик уровня жидкости состоит из двух основных компонентов: магнита, встроенного в поплавок, и геркона, помещенного в корпус — часто стержень из пластика, латуни или нержавеющей стали.

Нетрудно представить магнит, помещенный внутри поплавка.Однако разобраться с герконом немного сложнее. Геркон состоит из двух ферромагнитных контактных наконечников (язычков), заключенных в стеклянную трубку. Когда магнит проходит над герконом, язычки смыкаются друг с другом, замыкая сигнальную цепь.

Тип включения / выключения сигнального тока используется для определения, когда жидкость достигла определенного уровня. Вы можете использовать его для запуска и остановки таких вещей, как сигнализация, насосы, а также для открытия и закрытия клапанов. Вот почему реле уровня жидкости до сих пор так популярны.

Магнитные поля и герконы

Магнитное поле, используемое для замыкания герконов, имеет определенные характеристики, которые точно определяют, где мы можем разместить магнитные поплавки и герконы по отношению друг к другу. Магнит создает поле вокруг герконового переключателя по мере его приближения — с центральными и внешними лепестками. После того, как вы поймете, вы сможете немного изменить переключатель уровня жидкости в пределах этого магнитного поля, в зависимости от типа датчика (подробнее об этом позже).

Центральный лепесток магнитного поля является самым сильным, поэтому мы используем его для закрытия язычков. Мы контролируем это, ограничивая движение поплавка и магнита. На поплавковом выключателе штока мы используем поплавковые упоры для обеспечения повторяемости работы. Для реле уровня жидкости, устанавливаемого сбоку, магнит просто направляется непосредственно к герконовому переключателю.

Нормально разомкнутые и нормально замкнутые реле уровня жидкости

Магнитное поле также определяет, открываются или закрываются язычки при приближении магнита.Чтобы указать, как все должно быть настроено, вы должны заказать реле уровня жидкости либо нормально разомкнутым, либо нормально замкнутым.

Это описывает, что делает геркон, когда поплавок (и магнит) находится в состоянии покоя — или в его «нормальном» состоянии.

Научные эксперименты

Теперь, когда мы понимаем, как магнитное поле, которое формируется вокруг геркона, влияет на работу переключателя уровня жидкости, вы можете провести два из того, что я бы назвал научными экспериментами. Вы можете настроить поплавковый выключатель, чтобы он работал иначе, чем указано.

Это, конечно, не рекомендуется. Но если вам нужно сделать редкое изменение в этой области, эти советы могут вам помочь.

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Прежде чем мы углубимся в подробности, всегда обращайтесь к своему производителю (надеюсь, к нам), прежде чем начинать возиться со сменой датчиков. Вам понадобится FL или FLE float от APG, чтобы получить результаты, как описано в этой статье. Все реле уровня жидкости устроены немного иначе.

Эксперимент 1: Изменение нормально закрытого / открытого состояния на поплавковом выключателе штока

Возможно, самое простое изменение, которое вы можете сделать в полевых условиях, — это изменить нормальное состояние реле уровня жидкости.Вы можете сделать это, сдвинув магнит, что, конечно же, означает перемещение поплавка вверх или вниз.

Верно! Вы должны быть осторожны с точным размещением поплавка, но вы можете сдвинуть стопоры поплавка вверх или вниз и получить полное изменение ролей. Если ваш переключатель был нормально разомкнут, перемещение его вверх сделает его нормально замкнутым (и наоборот).

Если вы собираетесь попробовать это, мы рекомендуем использовать вольтметр для проверки положения переключателя при перемещении поплавка. Получите маркер, чтобы отслеживать, где нужно переместить ваш поплавок.

На миниатюрных реле уровня жидкости поплавок очень мало перемещается. На них вы можете добиться того же эффекта, сняв поплавок и повернув его. Многие из них предназначены для упрощения этого процесса — давая вам возможность контролировать нормальное состояние переключателя.

Эксперимент 2: Изменение уровня точки переключения на поплавковом выключателе штока

Вы также можете перемещать поплавок вверх или вниз для эффективного изменения точки переключения на реле уровня жидкости. Внешние лепестки магнитного поля геркона замыкают язычки, когда через них проходит магнит.Эти лепестки фактически продолжают расширяться вниз по стержню датчика, ослабевая по мере продвижения.

Это зависит от самого геркона, так как они имеют разные рейтинги чувствительности. Однако больше всего нам удалось переместить поплавок во вторую внешнюю долю. Для справки, это не должно быть больше примерно 1/2 дюйма.

Будьте на связи с экспертами по реле уровня жидкости

Теперь, когда вы знаете все о магнитных полях и реле уровня жидкости, убедитесь, что вы поддерживаете контакт с производителем, чтобы избежать повреждения датчика или аннулирования каких-либо гарантий.Это забавная тема, но она сопряжена с неопределенностью, поскольку все модели поплавковых выключателей различаются по конструкции и принципу действия.

Тем не менее, свяжитесь с нами или отправьте нашим экспертам по измерениям электронное письмо с любыми вопросами, которые могут у вас возникнуть относительно реле уровня жидкости. Мы будем рады дать вам исчерпывающие ответы, которые вы ищете.

Может ли ИС Холла заменить геркон?

Как завод датчиков Холла с защелкой , поделитесь с вами.

1.Что такое геркон?

Герконовый переключатель, также известный как герконовый переключатель или герконовый переключатель, представляет собой специальный переключатель. с магнитной чувствительностью и является основным компонентом геркона и бесконтактный переключатель. Геркон обычно изготавливается из двух магнитомягких материалы, а также металлические герконы, которые отключаются, когда нет магнит, а у некоторых есть третий язычок в качестве нормально замкнутого контакта. Эти тростники Контакты заключены в стеклянную трубку, заполненную инертным газом или вакуумом.В верхние концы параллельно упакованных язычков в стеклянной трубке перекрываются с определенным разрыв или контакт друг с другом, чтобы сформировать нормально открытый или нормально закрытый контакт переключателя.

Многополярный датчик Холла на микромощности

2. Что такое Hall IC ?

Элемент Холла — это полупроводник, в котором используется эффект Холла. Это магнитный датчик на основе эффекта Холла. Они могут обнаруживать магнитное поле и его изменяется, и может использоваться в различных случаях, связанных с магнитным полем.Когда силовые линии магнитного поля проходят перпендикулярно плоскости полупроводник под напряжением, индуцированное напряжение будет сформировано на двух концах поверхности полупроводника параллельны току, а величина индуцированное напряжение пропорционально току и напряженности магнитного поля.

3. Может ли элемент Холла заменить геркон?

С развитием сенсорной техники, применение эффекта Холла датчики становятся все более и более широко используемыми в текущем обнаружении, скорости обнаружение, обнаружение положения, магнитное обнаружение и т. д., и есть тенденция постепенно заменить геркон. В приложении, следует ли выбрать герконовый переключатель или датчик Холла, мы сравним их здесь.

Геркон — это механический магниточувствительный переключатель, пассивное устройство. Его принцип работы заключается в намагничивании язычка, чтобы его можно было включить и выключено, чтобы добиться эффекта переключателя. Но поскольку это контактный выключатель, его срок службы ограничен, и он легко повреждается при транспортировке и установка.Контакты и язычки герконов довольно маленькие и деликатные, поэтому им сложно выдерживать высокие напряжения или большие токи. Когда сила тока слишком велика, трость теряет эластичность из-за перегрев. То есть емкость переключателя небольшая, контакт склонен к джиттер и сопротивление контакта большое. Потому что геркон довольно хрупкий, если выводной провод припаять к более толстому устройству, его легко сломать стекло и печать. Если вам нужно согнуть выводную линию, вам нужно выбрать точку изгиба ведущей линии соответственно.

Элементы Холла — электронные магниточувствительные устройства и активные устройства. Его выходная форма имеет переключающую и линейную формы. Используйте магнитное поле и эффект Холла для достижения цели бесконтактного управления. Поскольку сам элемент Холла чип, срок его службы теоретически неограничен. И устройство переключателя Холла не имеет точки контакта, износа, четкой формы выходного сигнала, отсутствия дрожания, отскока, высокая точность повторения положения, а также различные меры компенсации и защиты принимаются.

У нашей компании также есть Микромощный многополярный датчик Холла для продажи, пожалуйста. связаться с нами.

Сравнение различных беспроводных герконов / магнитных контактов

Герконовый переключатель — это базовое чувствительное устройство, которое широко используется в области безопасности (включая охранную сигнализацию, контроль доступа, домашнюю автоматизацию, интеллектуальное управление … и многое другое). У него много других названий, таких как магнитный контакт или дверной датчик. Геркон становится самым надежным и экономичным датчиком вторжения в зоне обнаружения краж.С помощью различных методов подключения датчик можно разделить на герконовый переключатель с проводным подключением и герконовый переключатель с беспроводным подключением. Проводной герконовый переключатель с аналогичными характеристиками. Сегодня мы сосредоточимся на беспроводном герконовом переключателе.

Если вы покупаете беспроводные системы охранной сигнализации в Китае, вы можете найти множество типов беспроводных дверных датчиков с аналогичной ценой. Как один из производителей профессионального оборудования для сигнализации, мы также предлагаем различные типы беспроводных герконов на выбор пользователя. Разные модели сенсоров без разных характеристик и характеристик.Здесь мы проводим сравнение между этими моделями.

Внутренняя структура беспроводного герконового переключателя

Беспроводной герконовый переключатель состоит из трех важных частей: герконового переключателя (высококачественный герконовый переключатель может продлить срок службы беспроводного магнитного контакта), беспроводного радиочастотного передатчика, контактной пружины аккумулятора.

Принцип работы беспроводного геркона

Геркон работает за счет наличия двух магнитных проводов (язычков) в стеклянной трубке, которые в состоянии покоя находятся в выключенном или включенном положении.Затем вводится магнитный источник, чтобы соединить язычки вместе (чтобы соединить ток) или разделить (чтобы остановить ток). Когда язычки собираются вместе или разделяются, он отправляет сигнал на чип кодирования (IC), который генерирует уникальные данные связи (кодирование), передает его беспроводному передатчику RF и излучает RF для беспроводного соединения.

Сравнение различных беспроводных герконовых переключателей

Различные производители систем безопасности предоставляют разные беспроводные герконовые переключатели различной формы и разные технологии кодирования, также работающие на разных частотах беспроводной связи.Как правило, разные типы беспроводных герконов несовместимы с панелями сигнализации от разных производителей, даже эти беспроводные датчики работают на одной частоте (315 МГц, 433 МГц, 868 МГц, 912 МГц).

Экономичный традиционный беспроводной магнитный контакт

Наша модель: VS-WMC, это традиционный беспроводной магнитный контакт с надежным герконом, вы можете найти этот тип датчиков у большинства китайских производителей. Этот тип беспроводного датчика с функциями: Самый дешевый беспроводной магнитный контакт, с выдвижной антенной для беспроводной передачи для увеличения расстояния сигнала, поставляется с наклейкой 3M для легкой установки.Работает от аккумулятора 12В 23А, без винтов и зарезервированных отверстий. Дальность беспроводной передачи: 100+ метров, время работы от аккумулятора: 12+ месяцев.

Дешевый беспроводной магнитный контакт

Наша модель: VS-XWMC. Это широко используемый беспроводной дверной магнитоконтактный датчик новой конструкции. Он принимает высококачественный герконовый переключатель для длительного срока службы. Как и VS-WMC, работает от аккумулятора 12В 23А. Он поставляется с клейкой наклейкой 3M для установки, также поставляется с винтами и зарезервированными отверстиями на датчике.Дальность беспроводной передачи 100 метров, время работы от аккумулятора: 12 месяцев.

Недорогой беспроводной геркон с интеллектуальной функцией

Наша модель: VS-OWMC, это дверной датчик в комплекте сигнализации G60-Ultimate. Он адаптирован с новым дизайном, поставляется с дополнительным дизайном тревожной кнопки. Часть беспроводного передатчика со съемным кронштейном, проста в установке, поставляется с клейкой наклейкой 3M для легкой установки, зарезервирована с отверстиями для установки винтов. В отличие от других датчиков, этот датчик работает от батареи размера AA (1.5V), который можно купить в любой аптеке. Дальность беспроводной передачи: 100+ метров (на открытом воздухе), время работы от аккумулятора: 12 месяцев (зависит от емкости аккумулятора).

Беспроводной геркон с питанием от литий-ионного аккумулятора

Наша модель: VS-PWMC, беспроводной геркон с интеллектуальной функцией. В отличие от других герконов, этот дверной датчик работает от аккумулятора (литий-ионный, 3,7 В 200 мА).