Бесконтактные выключатели (БВ)
Бесконтактные выключатели работают без механического воздействия со стороны контролируемых механизмов и по сути являются датчиками положения. Они применяются в схемах управления электроприводами станков, механизмов, машин, а также могут служить датчиками уровня жидкостей и сыпучих материалов. Бесконтактные выключатели предназначены для коммутации цепей управления посредством выходного коммутирующего элемента, в качестве которого используются реле, транзисторы, симисторы. Как правило, БВ содержат индикатор (светодиод), который показывает состояние коммутирующего элемента.
.
Рис. Внешний вид БВ
По принципу действия БВ бывают индуктивными, емкостными магниточувствительные. оптические, ультразвуковые.
Принцип работы индуктивного БВ заключается в следующем: с помощь катушки с не замкнутым сердечником, являющейся сенсором, в ближней зоне создается электромагнитное поле.
Рис. Функциональная схема индуктивного БВ.
Сенсоры индуктивных БВ могут так же включаться в задающие цепи автогенераторов, строится по дифференциальной, мостовой схемам, либо включаться в цепи генераторов тока
Перечень функциональных возможностей
Именно потому их используют в самых разных отраслях: от металлообработки до пищевого производства, как элемент автоматизации транспорта и для контроля в станкостроении, для управления водо- газо, нефтеснабжением и на морских нефтеперерабатывающих платформах.
Принцип работы емкостного БВ показан на рисунке хх Сенсором датчика служит открытый конденсатор, включенный в колебательный контур генератора. Генератор настроен таким образом, что при отсутствии предметов в активной зоне сенсора генерация отсутствует. При попадании любого предмета (металлического или диэлектрического) в активную зону емкость сенсора увеличивается и возникает генерация. В генераторе возникают колебания с амплитудой, зависящей от расстояния до материала, размеров его, а также от его диэлектрической проницаемости. Амплитуда колебаний преобразуется демодулятором в изменение уровня постоянного напряжения, что вызывает срабатывание триггера и изменение состояния выхода датчика.
Рис. Функциональная схема емкостного датчика.
Емкостные датчики применяются для контроля заполнения резервуаров жидким, порошкообразным или зернистым веществом, как конечные выключатели на автоматизированных линиях, конвейерах, роботах, обрабатывающих центрах, станках, в системах сигнализации, для позиционирования различных механизмов и т.
д.
Рис Применение емкостных БВ для контроля уровня жидкостей и сыпучих материалов
Емкостные и индуктивные датчики выпускаются с питанием постоянным, переменным током или с универсальным питанием (переменным или постоянным). Они имеют схожие схемы включения, которые зависят от типа выходного коммутирующего элемента, в качестве которого чаще всего применяются транзисторы NPN или PNP структур, реже с релейными или симисторными ключами.
Рис. Двухпроводная схема подключения ВБ
Рис. Трех проводная схема подключения ВБ с выходными ключами NPN, PNP структур
Рис. Четырех проводная схема подключения ВБ с выходными ключами NPN, PNP структур
Герконовые БВ
Основным элементом герконового датчика является магнитоуправляемый герметизированный контакт (геркон) показаный на рисунке хх.
Геркон представляет собой контакты из ферромагнитного материала запаяные в стеклянную трубку. При внесении геркона в магнитное поле, если напряженность поля достигает определенного значения, его контакты замыкаются. Это происходит потому, что контакты являются магнитопроводом с зазором, в котором при нарастании индукции возникает сила притяжения. Благодаря упругости, контакты размыкаются при исчезновении магнитного поля. Магнитное поле может быть создано как постоянным магнитом, так и электромагнитом. Герконовый датчик кроме геркона может содержать схему индикации.
На рисунке хх показана схема применения герконового БВ.
Рис Работа герконового БВ при экранировании внешнего поля ферромагнитным экраном
Герконовые БВ применяются для контроля (позиционирования) положения движущихся частей механизмов, в качестве охранных и пожарных извещателей.
Достоинствами магниточувствительных БВ с герконом являются:
— простота, дешевизна;
-возможность переключения нагрузок высокого напряжения постоянного и переменного тока ( до 300 В).
— низкое (близкое к нулю) падение напряжения, гальваническая развязка управляющей и управляемой цепи.
К недостаткам следует отнести слабую нагрузочную способность контактов (до 1А), а так же многократное срабатывание при недостаточной напряженности магнитного поля, так называемый «дребезг» контактов.
БВ на эффекте Холла.
Сенсором таких датчиков служит элемент Холла, который генерирует напряжение при внесении его в магнитное поле.
Рис. БВ на элементе Холла.
Когда выходное напряжения сенсора достигает определенной величины, срабатывает триггер, который включает коммутирующий элемент. Обычно датчик в своей конструкции содержит магнит, который воздействует на датчик, а контролируемый механизм при движении экранирует датчик от магнитного поля, тем самым вызывая переключение комутирующего элемента.
Преимущества магниточувствительных бесконтактных выключателей на эффекте Холла:
— высокая надежность и больший ресурс срабатывания из-за отсутствия механических контактов;
— большая частота коммутации.
Узнать еще:
Беcконтактные выключатели
Бесконтактные датчики и ограничители
В связи с усилением контроля безопасности производства всё более широкое применение получают различные промышленные выключатели и устройства блокировки.
Бесконтактные выключатели, бесконтактные датчики, основу которых составляют индуктивные, магнитные датчики, транспондер — все подобные устройства ограничивают доступ на опасный участок производства и обеспечивают надежную защиту от ошибочного открывания механических преград (дверей и других ограждений). Кроме того, защитные ограничители обеспечивают остановку промышленного оборудования при открытии механических ограждений. Производитель SICK выпускает выключатели с увеличенным расстоянием срабатывания, а также в корпусе из нержавеющей стали для специальных условий эксплуатации, например в пищевой и химической промышленности.
Бесконтактные выключатели SICK позволяют сэкономить время и деньги во время технологического процесса за счёт автоматизации некоторых функций.
Индуктивные и магнитные датчики, а также транспондеры, срабатывающие при определённых условиях, гораздо надежнее и эффективнее человека.
Бесконтактные ограничители
Бесконтактные блокираторы Т 4000 (транспондер)
Система ограничителей Т 4000 состоит из трех компонентов: датчика, ответной части и релейного блока управления. Ответная часть имеет индивидуальную кодировку, благодаря чему ограничитель не может быть открыт с помощью посторонних предметов.
Бесконтактный датчик/ограничитель устанавливается на неподвижную часть ограждения и подключается с помощью экранированного кабеля к релейному блоку управления. Ответная часть монтируется на подвижную часть ворот. При приближении датчика подвижной части к приемному блоку происходит радиообмен между блоками и передача блоку приемника кодовой последовательности. Информация о коде сравнивается с образцом, хранящимся на релейном блоке управления, и при совпадении кодов выход реле открывается, сигнал управления механической преградой сменяется с OUT на HIGH.
- Настройка системы осуществляется в обучающем режиме teach-in и занимает 60 секунд
- Индивидуальная кодировка датчиков, надежная защита от ошибочного срабатывания
- Встроенное устройство переключения
- Диагностика ошибки
- Самотестирование без нарушения целостности конструкции корпуса
Бесконтактные блокираторы Т 4000
| Наименование | Тип устройства | Тип подключения | Принцип срабатывания | Класс защиты | Диапазон рабочих температур |
|---|---|---|---|---|---|
| T4000 DNA05P | датчик | кабель 5 м М8 | индуктивный | IP 67 | -25…70°С |
| T4000 DNA10P | датчик | кабель 10 м М8 | |||
| T4000 DNA15P | датчик | кабель 15 м М8 | |||
| T4000 DNAC | датчик | разъем, М8 | |||
| T4000-1 KBA | толкатель | — | |||
Блок управления
| Наименование | блок управления T4000-1 RBA 01 |
|---|---|
| Блокировка запуска | нет |
| Управление внешним устройством | нет |
| Самотестирование | есть |
| Тип подключения | клеммы |
| Категория безопасности | 3 (EN 954-1) |
| Кол-во датчиков | 1 |
| Материал корпуса | пластик |
| Класс защиты | IP 20 |
| Напряжение питания |
24 В пост. тока
|
| Потребляемый ток | 150 мА |
| Диапазон рабочих температур | 0…55°С |
| Выход | реле |
| Кол-во безопасных выходов (НР) | 2 |
| Категория по EN 60947-5-2 |
0,3 A (60 В перем. тока), 50 Гц 2 A (30 В перем. тока), 50 Гц 0,3 A (60 перем. тока 4 A (30 пост. тока) |
| Кол-во срабатывания | 10х106 |
Бесконтактные блокираторы Т 4000 Multi
Система ограничителей Т 4000 Multi состоит из следующих компонентов: датчиков (от одного до четырех), ответной части датчика с уникальным кодом (от одного до четырех) и одного релейного блока управления.
Ответная часть имеет индивидуальную кодировку, благодаря чему ограничитель не может быть открыт с помощью посторонних предметов. Релейный блок имеет два светодиодных индикатора рабочего статуса, систему блокировки и может управляться внешним устройством.
Серия Т 4000 Multi имеет расширенные возможности:
- подключение нескольких бесконтактных датчиков к одному блоку управления
- надежная защита от ошибочного срабатывания благодаря индивидуальному кодированию датчиков
- компактный дизайн датчика 42 x 25 x 12 мм
- класс защиты устройств IP 67.
Бесконтактные блокираторы Т 4000
| Наименование | Тип устройства | Тип подключения | Режим работы | Класс защиты | Диапазон рабочих температур |
|---|---|---|---|---|---|
| T4000 DNA05P | датчик | кабель 5 м М8 | индуктивный | IP 67 | -25…70°С |
| T4000 DNA10P | датчик | кабель 10 м М8 | |||
| T4000 DNA15P | датчик | кабель 15 м М8 | |||
| T4000 DNAC | датчик | разъем, М8 | |||
| T4000-1 KBA | толкатель | - | |||
Блоки управления
| Наименование | блок управления T4000-1RCA02 | блок управления T4000-1RCA02 |
| Блокировка запуска | есть | |
| Управление внешним устройством | есть | |
| Самотестирование | есть | |
| Тип подключения | клеммы | |
| Категория безопасности | 4 (EN 954-1) | |
| Кол-во датчиков | 1…2 | 1…4 |
| Материал корпуса | пластик | |
| Класс защиты | IP 20 | |
| Напряжение питания |
24 В пост. тока
|
|
| Напряжение изоляции | 250 В пост. тока | |
| Напряжение пробоя | 4000 В перем. тока | |
| Диапазон рабочих температур | 0…55°С | |
| Выход | реле | |
| Кол-во безопасных выходов (НР) | 2 | |
| Кол-во диагностических выходов | 2 | 4 |
| Категория по EN 60947-5-2 |
1,5 A (230 В перем. тока) 1,2 A (24 В пост. тока) |
1,5 A (230 В перем. тока) 1,2 A (24 В пост. тока) |
| Кол-во срабатывания | 10х106 | |
Бесконтактные блокираторы Т 4000 Compact
Система блокировки Т 4000 Compact состоит из двух компонентов: транспондера с индивидуальным кодом и считывателя, объединенным с блоком управления.
По сравнению с традиционными методами защиты бесконтактные блокираторы SICK имеют ряд преимуществ:
- не зависят от степени загрязнения окружающей среды, в отличие от оптоэлектронных устройств,
- обеспечивают надежную блокировку тяжелых ворот, где тяжело достичь точности механической стыковки,
- не подвержены воздействию щелочных моющих средств,
- широкий диапазон срабатывания позволяет использовать датчики на промышленных участках с высокой вибрацией,
- прочный корпус устройств позволяет использовать их в тяжелых условиях эксплуатации.
Отличительные особенности:
- надежная защита от ошибочного срабатывания благодаря индивидуальному кодированию датчиков
- возможность использования в пищевой промышленности благодаря отсутствию коррозии и гладкой поверхности датчика
- не требуют точной стыковки дверей для их блокировки
- отсутствие износа оборудования при эксплуатации во влажных и загрязненных средах
- легкость монтажа
| Серия Т 4000 Compact | блокиратор T4000-2 DRNAC | блокиратор T4000-1 KBA |
|---|---|---|
| Тип устройства | Датчик и блок управления | Ответная часть |
| Самотестирование | есть | - |
| Категория безопасности | 3 (EN 954-1) | - |
| Кол-во датчиков | 1 | - |
| Кол-во безопасных выходов | 2 | - |
| Категория по EN 60947-5-2 |
0,4 A (24 В пост. тока)
|
- |
| Размер кабельного ввода | М12 | - |
| Материал корпуса | пластик | пластик |
| Диапазон рабочих температур | 0…55°С | -25…70°С |
| Класс защиты | IP 67 | |
Датчики могут быть подключены:
- к реле серии UE 10
- к контроллерам UE 440 и UE 470
- к шине серии UE 4100 PROFIsafe
Бесконтактные магнитные ограничители RE11/RE21/RE31, RE13, RE27
- исполнение Level PL e согласно EN ISO 13849-1
- 1 НО/НЗ, 2 НО, 3 НО схемы расположения контактов
- кодированный сигнал
- значительный допуск на несоосность
- прямоугольный и цилиндрический корпуса датчиков
- высокая степень защиты IP67
- нет износа — не требуется обслуживания
| Серия | ограничитель RE31 | ограничитель RE11 / RE21 |
|---|---|---|
| Рабочая дистанция | 6 мм | 3 мм / 6 мм |
| Принцип срабатывания | геркон | |
| Режим работы | магнитное кодирование | |
| Материал корпуса | пластик | |
| Класс защиты | IP 67 | |
| Диапазон рабочих температур | -20…60°С | |
| Количество НО/НЗ контактов | 1 | |
| Корпус | Цилиндрический М30 | Прямоугольный |
| Длина кабеля | 3 м, 5 м | 3 м, 5 м |
| Серия | ограничитель RE13 | ограничитель RE27 |
|---|---|---|
| Рабочая дистанция | 6 мм | 3 мм / 6 мм |
| Принцип срабатывания | геркон | |
| Режим работы | магнитное кодирование | |
| Материал корпуса | пластик | |
| Класс защиты | IP 67 | |
| Диапазон рабочих температур | -20…60°С | |
| Количество НО контактов | 2 | 3 |
| Корпус | Прямоугольный | Прямоугольный |
| Длина кабеля | 3 м, 5 м | 3 м, 5 м |
Бесконтактные магнитные ограничители RE300/RE4000
- система состоит из трех компонентов: датчика, ответной части и блока управления
- возможность использования стандартной пары датчиков с различными блоками управления – RE 300 или RE 4000
- блок управления RE 4000 позволяет управлять одновременно от 2 до 6 защитных устройств
- категория безопасности 3 (EN 954-1)
- пластиковый корпус компактного дизайна
- бесконтактный принцип срабатывания
- класс защиты IP 67
- связь между датчиком и блоком управления: кабель 3 или 10 м
Бесконтактные ограничители RE 300
| Серия RE 300 | ограничитель RE300-DA03P | ограничитель RE300-DA10P |
|---|---|---|
| Принцип срабатывания | геркон | |
| Режим работы | магнитное кодирование | |
| Материал корпуса | пластик | |
| Класс защиты | IP 67 | |
| Диапазон рабочих температур | -10…55°С | |
| Плоскости срабатывания | 5 | |
| Длина кабеля | 3 м | 10 м |
Блок управления
| Наименование | блок управления RE300-RA2 | блок управления RE4000-RB3 |
|---|---|---|
| Блокировка запуска | нет | нет |
| Управление внешним устройством | есть | есть |
| Самотестирование | есть | нет |
| Категория безопасности | 3 (EN 954-1) | 4 (EN 954-1) |
| Кол-во датчиков | 1 | 2…6 |
| Материал корпуса | пластик | |
| Класс защиты | IP 20 | |
| Тип выхода | реле | |
| Кол-во безопасных выходов (НР) | 2 | 3 |
| Регулируемая задержка для дополнительного выхода | - | 0,6…30 с |
| Категория по EN 60947-5-2 |
4 A (250 В пост. тока ) 2 A (30 В пост. тока) |
2 A (240 В перем. тока) 1 A (24 В пост. тока) |
| Кол-во срабатывания | 1х106 | |
| Напряжение питания | 24 В пост. тока | |
| Диапазон рабочих температур | -10…55°С | |
Индуктивные бесконтактные ограничители
Бесконтактные индуктивные блокираторы IN 4000
IN4000 – индуктивные датчики, которые срабатывают при приближении любого металлического объекта (напр., выполненного из стали ST37). Таким образом, для блокировки защитных ограждений не требуется ответной части датчика с индивидуальным кодом, монтируемого на открывающуюся сторону ворот.
Благодаря бесконтактному способу срабатывания, датчики не требуют специального монтажа и регулировки.
Кроме того, устройства являются ударопрочными и могут работать в условиях повышенной вибрации.
Корпус датчика содержит светодиод, который позволяет контролировать рабочий статус устройства. При необходимости, блокираторы могут быть объединены каскадно и подключены напрямую к лазерному сканеру PLC. Блок управления позволяет контролировать одновременно до десяти блокираторов.
Функция самотестирования позволяет своевременно определять обрыв кабельной проводки, короткое замыкание или обрыв в катушке.
Ограничитель
| Наименование | бесконтактный ограничитель IN40-D0101K |
|---|---|
| Принцип срабатывания | индуктивный |
| Категория безопасности | 4 (EN 954-1) |
| Напряжение питания |
24 В пост. тока
|
| Потребляемый ток | менее 15 мА |
| Время отклика | 20 мс |
| Материал корпуса | пластик/металл |
| Класс защиты | IP 67 |
| Диапазон рабочих температур | -25…70°С |
| Размер кабельного ввода | М12 |
Блок управления
| Наименование | блок управления IN40-R1212B |
|---|---|
| Блокировка запуска | нет |
| Управление внешним устройством | есть |
| Категория безопасности | 4 (EN 954-1) |
| Напряжение питания |
24 В пост. тока
|
| Материал корпуса | пластик |
| Класс защиты | IP 20 |
| Диапазон рабочих температур | 0…70°С |
| Тип выхода | реле |
| Диагностические выходы | 2 (НЗ) |
| Светодиодная индикация | 5 светодиодов |
| Кол-во безопасных выходов (НР) | 3 |
| Категория по EN 60947-5-2 | 3 A (250 В перем. тока ) 3 A (24 В пост. тока ) |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
Принцип работы герконового датчика — схема подключения герконового датчика, принцип его работы
Герконовый датчик – это прибор, созданный для улучшения технических свойств и срока службы контактов электроаппаратуры. Подключить его можно как своими руками, так и с помощью профессиональных технических служб. Подключение своими руками, в отсутствие соответствующей компетенции, может занять достаточно много времени или вовсе привести к неудачной попытке установки геркона. С помощью сервиса Юду вы в кратчайший срок можете найти и заказать услугу профессиональных служб по подключению герконового реле: достаточно оставить заявку на сайте или выбрать наиболее подходящее предложение из каталога исполнителей.
Что такое магнитный геркон
Магнитный геркон является основным компонентом системы контактного реле в различных электромагнитных схемах. Герконовый датчик содержит два контакта из ферромагнитного сплава, заключенных в стеклянную колбу.
Если к контактам поднести магнитный элемент – они замыкаются, образуя непрерывную электромагнитную сеть.
Геркон часто применяется:
- Для установки датчиков, показывающих открывание дверей в системах охраны, для защиты объекта от нежелательного проникновения
- Для установки на окна, в качестве датчика, сообщающего об открытии конструкции
- Для установки на ворота и иную входную группу для защиты от нежелательного проникновения
Разновидности герконовых датчиков
Герконовые датчики по функциональности делятся на:
- Замыкающие
- Переключающие
- Размыкающие
По технологическим особенностям герконы делятся на два типа:
- Сухие
- Ртутные: внутри стеклянной конструкции находится капля ртути для уменьшения сопротивления и для недопущения нарушения контактов
Конструктивные особенности герконовых датчиков
По конструкции герконы делятся на:
- Разомкнутые
- Замкнутые
- Переключающие
- Разомкнутые ртутные
Наиболее распространенным видом герконовых датчиков является разомкнутый геркон. Каждый контакт в стеклянной емкости представляет собой плоскую проволоку. Поверхности контактов покрыты золотом, палладием, радием или серебром, что способствует уменьшению сопротивления и позволяет защитить контакты от коррозии. Пространство стеклянной колбы заполнено водородом, аргоном или азотом, либо просто представляет собой вакуумное пространство, что также способствует повышению антикоррозийных свойств.
Принцип работы герконового датчика
Принцип работы герконового датчика заключен во взаимодействии двух элементов: исполнительной и задающей. Задающая часть схемы работы геркона – это магнит, а исполнительная – сам геркон. Для замыкания контактной цепи геркона необходимо вокруг него создать магнитное поле. Как только магнитное поле исчезает, контакты герконового датчика перестают взаимодействовать.
Размыкающий геркон работает по несколько иной схеме: его магнитные элементы расположены таким образом, что при намагничивании контакты отталкиваются, осуществляя размыкание электрической цепи.
Схема работы переключающего геркона также имеет свои особенности: один из контактов системы сделан из немагнитного металла, а другие – из ферромагнитного. Таким образом, при магнитном воздействии на геркон, происходит замыкание ферромагнитных контактов, а немагнитные контакты размыкаются.
Схема работы герконового датчика
Для обеспечения замыкания электромагнитной сети герконового датчика и осуществления его работы магнитная часть системы крепится на открываемой конструкции (окно, дверь или ворота), а сам геркон на дверной или оконной коробке. Если дверь закрыта, магнитное поле действует на контактную сеть геркона, замыкая электромагнитную цепь. Датчик охранной системы показывает, что входная группа закрыта. Стоит открыть дверь – магнит перестает действовать, размыкает цепь, заставляя тем самым срабатывать сигнал тревоги.
В документации на датчик есть вся необходимая информация для установки его своими руками.
В зависимости от конструкций, на которые устанавливается геркон, датчики делятся на несколько видов:
- Датчики скрытого монтажа для стальных конструкций
- Датчики скрытого монтажа для магнитопассивных конструкций
- Датчики наружного монтажа для стальных конструкций
- Датчики наружного монтажа для магнитопассивных конструкций
Тип устанавливаемого геркона определяется в соответствии с массивностью конструкции и материалом, из которого она изготовлена.
Рекомендации для защиты геркона от несанкционированного проникновения
Если вы осуществляете подключение герконового датчика своими руками, то при установке стоит обратить внимание на следующие моменты:
- Устанавливайте герконовые и магнитные датчики таким образом, чтобы они были направлены друг к другу и установлены на коротком расстоянии. Тогда поднесение постороннего магнита вызовет размыкание электромагнитной цепи, и сработает сигнал тревоги
- Установите очень тонкую металлическую пластину между герконовым датчиком и магнитом. Она послужит защитным магнитным экраном
Как заказать услугу профессиональных технических служб по подключению герконового датчика
Осуществить подключение геркона своими руками, обладая навыками и знаниями в этой области, не составит труда. Если же компетенции для подключения датчика своими руками не хватает, то лучше обратиться к услугам профессиональных служб, которые осуществят подключение недорого и достаточно быстро. Чтобы заказать такие услуги с помощью сервиса Юду, необходимо:
- Заполнить заявку на сайте или позвонить по указанным контактным телефонам
- Установить желаемую цену на услугу
- Выбрать наиболее подходящее вам предложение
- Ознакомиться с достоверными отзывами о работе исполнителей
- Связаться с выбранной службой и договориться о выезде
Магнитные датчики и герконы
Магнитные датчики и герконы
Littelfuse предлагает широкий ассортимент датчиков с магнитным приводом, 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 для различных областей применения
- Изготовление датчиков по индивидуальному заказу в соответствии с требованиями заказчика
- Вертикально интегрированное производство
- Поддержка магнитного моделирования собственного производства
- 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.
Геркон
Базовый геркон состоит из двух ферромагнитных никель-железных проводов и стеклянной капсулы. Две проволоки формируются в «тростинки» путем 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.
Геркон
Герконовые датчики — это герконы, которые помещены во внешний корпус для упрощения монтажа / подключения и дополнительной защиты от воздействий 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 воздействия. В зависимости от типа механического удара повреждение может выражаться в потере герметичности, 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 факторов, 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 помнить, — 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 резьбой в цилиндре) 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 и технологическое оборудование.
По сравнению с другими релейными технологиями, герконовые реле обладают преимуществами герметичных контактов, малой 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.
Релегерконов обычно монтируются на печатных платах. Клеммы герконового реле не должны изгибаться, например, для их самозажимания. Избегайте сгибания клемм, чтобы они совпали с отверстиями.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 изделий.
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), которую 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 изделия чувствительны к электростатическим разрядам (ESD). Всегда соблюдайте осторожность и соблюдайте процедуры контроля электростатического разряда при работе с датчиками Холла. Некоторые датчики на эффекте Холла Littelfuse имеют внутреннюю защиту от электростатического разряда.
Магнитные приводы
Littelfuse предлагает широкий ассортимент магнитных приводов, которые имеют форму, аналогичную сопряженным датчикам. Мы также предлагаем ограниченное семейство магнитов без покрытия из материалов различных марок, включая феррит (керамику), AlNiCo и материалы с неодимом, железом и бором (NdFeB).
Что такое геркон и какие магниты им управляют? | FIRST4MAGNETS® | БЛОГ
Герконовый переключатель — это электромагнитный переключатель, используемый для управления потоком электричества в цепи.Они сделаны из двух или более железных язычков, заключенных в небольшую стеклянную трубчатую оболочку, которая намагничивается и перемещается вместе или разделяется, когда магнитное поле перемещается к переключателю. Переключатель эффективно работает как ворота или мост в электрической цепи, поэтому, когда два язычка находятся в контакте, электричество может течь по цепи, управляющей устройством. В отличие от механических переключателей, им не нужно что-то или кто-то физически включать или выключать их, они полностью управляются невидимыми магнитными полями!
Типы герконов
Есть два основных типа: «нормально открытый» и «нормально закрытый».В нормально разомкнутом переключателе два язычка, которые сделаны из черных металлов, таких как никель-железный сплав, расположены так, что они не соприкасаются. Когда магнит приближается к переключателю, он притягивает один язычок к другому, так что они соприкасаются и замыкают цепь. Удалите магнит, и язычки вернутся в исходное положение, разомкнув цепь.
Герконовый переключатель нормально разомкнутый
Нормально замкнутый переключатель работает в обратном порядке: когда магнитное поле отсутствует, язычки находятся в полном контакте, электрическая цепь замкнута, и устройство находится в состоянии «включено».Когда магнит перемещается близко к переключателю или переключатель ближе к магниту, язычки отталкиваются друг от друга и разделяются, разрывая цепь. Существует третья конфигурация, которая имеет три точки контакта, а не две. В этой конфигурации ток течет по общему проводу, который можно переключать между двумя контактами. Общий вывод будет контактировать с одним контактом в своем нормальном положении до тех пор, пока не появится магнитное поле, перемещающее общий вывод в контакт с другим контактом.Когда магнитное поле снимается, общий провод возвращается в исходное положение.
Нормально открытый / нормально закрытый геркон (форма C)
Преимущества использования геркона
Использование язычковых датчиков с магнитным приводом дает множество преимуществ, в том числе:
- Отсутствие механического износа — поскольку на переключатель не действует физическое давление, отсутствует механический износ.
- Управляются через немагнитный материал — датчики могут быть разработаны с такой чувствительностью, что их можно глубоко встроить в сборку вне поля зрения, но все же приводить в действие достаточно сильным, но незаметным магнитом.
- Напряжение питания отсутствует. — поскольку они срабатывают под действием магнетизма, напряжение не требуется.
- Compact — герконовые переключатели невероятно компактны по сравнению с механическими переключателями
- Атмосферная коррозия — поскольку контакты геркона закрыты стеклянной трубкой, они защищены от атмосферной коррозии.
Какие типы магнитов используются с герконовыми переключателями?
Без магнита герконовый переключатель является избыточным, но он создает магнитное поле, и переключатель срабатывает.Размер и тип необходимого магнита полностью зависят от типа герконового переключателя и того, как герконовый переключатель встроен в сборку. Поскольку герконовый переключатель может быть спрятан или встроен в узел и по-прежнему приводится в действие магнитом, расстояние между магнитом и переключателем очень важно. Чем шире расстояние между переключателем и магнитом, тем сильнее должен быть магнит для взаимодействия с переключателем. Любой постоянный магнит будет работать с герконом, но важно помнить, что разные материалы имеют разную прочность, а магниты разного размера создают магнитные поля разного размера.Неодимовые магниты — это самый мощный из имеющихся на рынке магнитов, поэтому эффективными могут быть даже крошечные магниты. Однако ферритовые магниты, хотя и намного слабее, популярны из-за того, что они создают глубокое магнитное поле. При выборе магнита для герконового переключателя необходимо учитывать несколько основных факторов; форма магнита, сила магнита, чувствительность переключателя, расстояние и угол между магнитом и переключателем. Понимание того, как магнит будет влиять на геркон, требует понимания того, как формируется магнитное поле магнита.Хотя вы не можете увидеть линии магнетизма, известно, что они текут с севера на юг по кратчайшему маршруту, никогда не пересекая друг друга, как видно на изображении стержневого магнита ниже.
Стержневой магнит
Каждый геркон имеет ряд «активных» областей, окружающих его, иногда называемых лепестками, размер которых зависит от чувствительности переключателя. Чувствительность геркона рассчитывается на основе магнитодвижущей силы, измеренной в ампер-витках (АТ), необходимой для втягивания или освобождения точек контакта.При изготовлении геркона его помещают в испытательную катушку с определенным количеством витков провода. Когда электрический ток проходит через спиральный провод, он создает магнитное поле. Измерение проводится, когда ток, проходящий через катушки, достаточен для приведения в действие переключателя, обеспечивая номинальное значение ампер-витков для каждого переключателя. Один ампер-виток (AT) представляет собой постоянный ток в один ампер, протекающий через одиночный контур проводящего провода. Термин «витки» относится к числу витков провода в проводящей катушке.Чтобы рассчитать магнитодвижущую силу в ампер-витках, создаваемую током, проходящим через катушку с проволокой, необходимо умножить постоянный ток в амперах на количество отдельных витков в катушке.
Например, ток в 5 ампер, пропущенный через катушку из 5 витков, создает магнитодвижущую силу 25AT. Выбор правильного магнита для переключателя может вызвать затруднения, поскольку плотность магнитного поля магнита измеряется в Гауссах или Теслах, а не в ампер-витках. Однако чаще герконы поставляются со спецификацией, в которой указывается сила поля в Гауссе, необходимая для их переключения.Если ваш переключатель указывает только ампер-витки, а не значение Гаусса, можно использовать преобразование 1 Гаусс = 1 ампер-виток, но это не точная наука и должна использоваться только в качестве руководства. Чем ниже номинал AT или Gauss, тем меньше напряженность магнитного поля, необходимая для срабатывания геркон. Следует понимать, что соотношение между силой магнита, измеренной в гауссах, и чувствительностью переключателя, измеренной в ампер-витках в зависимости от расстояния, зависит от геометрии магнита и ориентации магнита по отношению к переключателю.Форма и размер магнита имеют наибольшее влияние на гауссовский рейтинг магнита. Кроме того, при изготовлении и испытании герконового переключателя его выводы часто оказываются длиннее, чем требуется для конечного применения. Хотя эти провода можно обрезать до нужной длины, это уменьшает количество железного (магнитного) материала в переключателе и чувствительность переключателя уменьшается, а это означает, что магнит должен приблизиться к переключателю, чтобы активировать его. Сначала мы маркируем все наши магниты с рейтингом Гаусс (плотность потока), измеряемым от центра поверхности магнита с помощью гауссметра.Плотность магнитного потока экспоненциально уменьшается с увеличением расстояния, как показано в приведенном ниже примере плотности потока неодимового магнита диаметром 10 мм и толщиной 5 мм с увеличением расстояния.
| Расстояние (мм) | Плотность потока (Гаусс) |
| Поверхность | 5100 |
| 1 | 3762 |
| 2 | 2904 |
| 3 | 2178 |
| 4 | 1650 |
| 5 | 1188 |
| 6 | 924 |
| 7 | 726 |
| 8 | 528 |
| 9 | 462 |
| 10 | 396 |
| 15 | 132 |
| 20 | 66 |
Следующий расчет, используемый для определения вышеуказанных значений, позволяет определить плотность магнитного потока дискового магнита на любом расстоянии непосредственно над центральной точкой полюса магнита.Если вы хотите рассчитать, как плотность магнитного потока дискового магнита уменьшается на расстоянии, вы можете использовать следующий расчет.
G = Гаусс (плотность потока)
Br = остаточная энергия (например, 13 200 Гаусс для неодима N42)
R = Радиус дискового магнита
X = расстояние от поверхности полюса
l = толщина / длина
Где используются герконы?
Герконыв основном используются для датчиков приближения и датчиков и встречаются гораздо чаще, чем вы можете себе представить.Вот несколько примеров повседневного использования герконов:
Системы охранной сигнализации — Геркон используется во многих системах сигнализации для определения того, открыты или закрыты двери и окна. Они также используются для защиты систем от несанкционированного доступа, помещая магниты или переключатели в крышки, чтобы при их снятии они приводили в действие переключатель, вызывая тревогу.
Ноутбуки — Вы когда-нибудь задумывались, как ваш ноутбук или планшет умеет включать и выключать, когда экран опускается или крышка закрывается над экраном? Это герконы и магниты в действии — благодаря взаимодействию переключателя и магнита устройство распознает близость крышки или экрана и реагирует соответствующим образом.
Безопасность — Вы когда-нибудь обнаруживали, что некоторые устройства, например кухонные комбайны, не включаются, если крышка не закрыта или не приняты другие меры безопасности? Это герконы с датчиком приближения в действии.
Автомобильная промышленность — Герконовые переключатели используют так много приложений безопасности и датчиков в вашем неизменно умном автомобиле. Всего несколько способов измерения: удары, скорость, торможение, положение дверей, уровни жидкости и топлива,
Холодильники — Современные холодильники используют герконовые переключатели, а не механические переключатели, чтобы определять, когда дверь открыта или закрыта.Когда дверь закрывается, магнит в раме двери перемещается близко к фиксированному геркону, и магнит раздвигает язычки, выключая свет.
О бесконтактных (герконовых) бесконтактных переключателях для SPDT и SPST
Бесконтактные (герконовые) бесконтактные переключатели
Бесконтактные герметичные (бесконтактные) переключателипредставляют собой герконовые переключатели SPST или SPDT с магнитным приводом, контакты которых герметично закрыты в стеклянной капсуле. Размещение магнита рядом с переключателем заставляет контактные «язычки» внутри переключателя изгибаться и касаться, замыкая цепь.Внутри капсулы запечатаны защитные инертные газы или вакуум, который предотвращает коррозию контактов, сохраняет контакты в чистоте и защищает контакты на весь срок службы устройства.
Работа переключателя
Для срабатывания бесконтактных переключателей используются магниты с их магнитными полями для управления переключателями. Эти магниты помещены и запечатаны в пластмассовых кулачках, которые расположены на вращающемся валу внутри концевого выключателя. Когда вал вращается и кулачки со встроенными магнитами поворачиваются в положение, близкое к герконовому переключателю, магнит срабатывает в переключателе.
Основные характеристики системы переключателей
Хорошо спроектированный концевой выключатель обеспечивает вертикальное выравнивание вала и кулачкового узла, так что во время работы вертикальное движение вала предотвращается даже в тяжелых условиях. Moniteur использует кольцо Loc-Ring, которое постоянно фиксирует вертикальное положение вала в концевых выключателях и, таким образом, предотвращает любые большие вертикальные перемещения, которые встречаются в других конструкциях. Следует избегать использования c-образных зажимов для фиксации положения вала снаружи устройства.Со временем и при определенных нагрузках c-образный зажим подвергается коррозии или может отломиться во время грубой обработки и нагрузок. Конструкция Loc-Ring предотвращает вертикальное перемещение узлов кулачкового магнита и возможное отключение других переключателей.
Общие приложения
- Коррозионная или влажная среда s — Бесконтактные переключатели исключают потенциальную коррозию открытых контактов, присутствующую в конструкции механических переключателей
- Конфигурации цепей SPDT или SPST — С точки зрения приложения конфигурации бесконтактных переключателей аналогичны и взаимозаменяемы с механическими переключателями.При аналогичной конфигурации для перехода на эти бесконтактные переключатели не требуется повторного подключения или перепрограммирования.
- Невоспламеняющиеся (Класс 1, Раздел 2) Приложения — Статья 501-3 (b) NEC (Национальный электротехнический кодекс) разрешает использование корпусов общего назначения в местах Класса 1, Раздела 2, когда прерывающие ток контакты герметичны. в герметичной камере.
- Искробезопасные приложения — Бесконтактные бесконтактные переключатели являются пассивными устройствами и могут использоваться в искробезопасных системах с соответствующим барьером ограничения напряжения и тока.
Контактные материалы
- Вольфрам — выбор для коммутации переменного и постоянного тока большой мощности. Вольфрамовые контакты могут выдерживать до 3 А при 120 В переменного тока и 2 А — 24 В постоянного тока. Эти контакты также доступны для приложений 220 В. Вольфрам не рекомендуется использовать для сигналов постоянного тока малой мощности.
- Rhodium — выбор для надежных коммутационных устройств с низким энергопотреблением 24 В постоянного тока. Контакты родия имеют на 80% меньшее контактное сопротивление, чем вольфрам, что делает его идеальным материалом для постоянного тока.Эти контакты рассчитаны на ток от 1 А до 24 В постоянного тока и стабильны до 1 мА при 1 В.
Как работают герконы (переключатели с магнитным управлением)
Как работают герконы (переключатели с магнитным управлением) Рекламное объявлениеКриса Вудфорда. Последнее изменение: 22 августа 2020 г.
Если у вас есть портативный компьютер или мобильный телефон, который открывается как раскладушка, вы, наверное, заметили, что она чувствует, когда вы открывать и закрывать его и соответственно включать или выключать.Но как это знать? Какой-то переключатель подключен к петле так он может обнаружить движение открытия и закрытия? Если это то, что ты думаю, ты прав как минимум наполовину! Подумайте об этом повнимательнее и вы увидите, что стандартный переключатель будет довольно сложно подключить в этом способ — и, вероятно, весьма ненадежный: все эти открытия и закрытия быстро изнашивает его. Таким образом, вместо этого многие ноутбуки и телефоны используют недорогие и очень надежное устройство, называемое герконом, которое включается и выключается при воздействии магнита. рядом.Охранная сигнализация и модели железных дорог тоже часто используют их. Давайте подробнее рассмотрим как они работают!
Фото: Типичный геркон (Comus RI-23). Вы можете просто увидеть два перекрывающихся металлических контакта (язычка) внутри стеклянной оболочки. Контакты пружинят вместе и соприкасаются, когда переключатель находится в положении «включено»; они расходятся и прерывают цепь, когда переключатель находится в положении «выключено».
Какую проблему решают герконы?
Фото: выключатель, работающий от нажатия, замыкает цепь, когда вы его вставляете; а Весна заставляет его снова выскочить, когда вы убираете палец.Геркон переключает ток таким же образом, но «толкающее давление» обеспечивает магнит, а не ваш палец.
Выключатель похож на подъемный мост в электрическом схема. Когда переключатель замкнут, «мост» не работает, и электрический ток может обтекать контур; при размыкании переключателя происходит «мост». вверх и ток не течет. Таким образом, цель переключателя — активировать или деактивировать цепь в любое время по нашему выбору.
Большинство электрических переключателей, с которыми мы сталкиваемся, мы управляем сами.Если вы хотите света в комнате, вы щелкаете выключателем на стене. Хотите смотреть телевизор? Включите выключатель. Хотеть слушать свой iPod? Толкать колесо спереди, и это активирует переключатель, который включает мощность. Но иногда нам нужны электрические и электронные цепи, которые нужно активировать другими способами.
Предположим, вы хотите подключить банковский сейф, чтобы он срабатывает сигнал тревоги всякий раз, когда открывается дверь. Как это будет работать на практике? Вам понадобится электричество контакты на обеих частях дверной коробки, поэтому при открытии двери цепь будет разорвана, вызывая тревогу.Но подумайте, как сложно это было бы сделать надежное электрическое соединение на дверной коробке. Что, если вы закрасите его? Что, если он испачкался? И разве это не было бы так очевидно вору, что они смогут легко вывести его из строя? Есть много способы, которыми электрический контакт может быть отключен и бесполезный. Здесь могут помочь герконы.
Рекламные ссылкиЧто такое геркон?
В обычном выключателе есть два электрических контакта, которые соединяют вместе, когда вы нажимаете кнопку, и пружина врозь, когда вы ее отпускаете.Кулисные переключатели на настенных светильниках (как на фото вверху) сдвиньте два контакта вместе, когда переключатель находится в одном положении и разведите их, когда переключатель щелкает в другую сторону.
В типичном герконовом переключателе два контакта (которые выглядят как металлические герконы) сделаны из ферромагнитного материал (что означает что-то такое же легкое намагничивание, как железо), покрытый прочным металлом, таким как родий или рутений (чтобы обеспечить им долгую жизнь при включении и выключении), и запечатанный внутри тонкой стеклянной оболочки, заполненной инертным газом (обычно азотом), чтобы уберечь их от пыли и грязи.Иногда стекло имеет внешний кожух из пластика для еще большей защиты. Обычно контакты изготавливаются из сплава никель-железо, который легко намагничивается (технически мы говорим, что он имеет высокую магнитную проницаемость), но не остается таким надолго (мы говорим, что он имеет низкую магнитную удерживающую способность). Им требуется некоторое время, чтобы отреагировать на изменения магнитного поля (мы говорим, что у них довольно небольшой гистерезис) — другими словами, они движутся довольно медленно и плавно. Обычно оба контакта перемещаются (а не один), и они образуют плоскую параллельную область контакта друг с другом (а не просто касаются одной точки), потому что это помогает продлить срок службы и надежность переключателя.
Хотя у большинства герконов есть два ферромагнитных контакта, у некоторых есть один ферромагнитный контакт, а другой немагнитный, а у некоторых (например, оригинальный герконовый переключатель Элвуда, показанный в нижней части этой статьи) их три.
Фото: Другой вид моего язычкового переключателя, смотрящего на движущиеся контакты в их запечатанном стеклянном конверте. Обратите внимание, что контакт справа находится чуть выше контакта слева. Вы также можете видеть здесь, что контакты намного шире, чем они выглядят на виде сбоку, показанном на верхнем фото.
Как работает геркон?
Герконыбывают двух основных типов: нормально разомкнутые (нормально выключенные) и нормально замкнутые (нормально включены). Ключом к пониманию того, как они работают, является осознание того, что они работают не только как электрический мост, но и как магнитный : через них течет магнетизм, а также электричество.
Нормально открытый
Когда вы подносите магнит к герконовому переключателю, весь переключатель фактически становится частью «магнитной цепи», включающей магнит (пунктирная линия на иллюстрации показывает часть магнитного поля).Два контакта геркона становятся противоположными магнитными полюсами, поэтому они притягиваются и защелкиваются. Неважно, какой конец магнита приближается первым: контакты по-прежнему поляризуются противоположным образом и притягиваются друг к другу. Такой геркон обычно разомкнут (НЕТ) (нормально выключен), если только рядом с ним не установлен магнит, когда он включается, позволяя току течь через него.
Уберите магнит, и контакты — сделанные из довольно жесткого и упругого металла — снова раздвинутся и вернутся в исходное положение.
Нормально закрытый
Вы также можете получить герконовые переключатели, которые работают противоположным образом: два контакта обычно защелкиваются вместе, а когда вы подносите магнит к переключателю, пружины расходятся. Такие герконы называются нормально замкнутыми (NC) (нормально включенными), поэтому большую часть времени через них проходит электричество. Самый простой способ сделать это — взять нормально разомкнутый переключатель и постоянно прикрепить магнит к его стеклянному корпусу, перевернув его из открытого в закрытое состояние (как во втором кадре в анимации нормально открытого состояния вверху).Вся эта единица (нормально разомкнутый герконовый переключатель с прикрепленным магнитом) становится нашим нормально замкнутым герконовым переключателем. Если вы поднесете к нему второй магнит с магнитным полем противоположной полярности, чем у первого магнита, это новое поле нейтрализует поле первого магнита, так что мы, по сути, получим именно то, что было в первом кадре. нормально разомкнутой анимации: геркон с двумя раздвинутыми контактами.
На этих двух работах я сильно преувеличил движение контактов.Настоящие герконовые переключатели имеют контакты, расстояние между которыми составляет всего несколько микрон (миллионных долей метра), что примерно в десять раз тоньше человеческого волоса, поэтому движение не видно невооруженным глазом. Не ожидайте увидеть движение лезвий, когда вы поднесете магнит близко!
Иллюстрации: Ключ к пониманию герконов — это осознание того, что они являются частью магнитной цепи, а также электрической цепи: магнитное поле стержневого магнита проходит через герконовый переключатель. Это то что делает его близким — и это то, что позволяет электричеству течь через него.Изображение магнитного поля взято с Wikimedia Commons.
Еще одна важная вещь, на которую мне нужно обратить внимание, это то, что герконы не просто включаются, когда магнит приближается, и выключаются, когда он удаляется (в случае нормально разомкнутого / выключенного переключателя): они обычно включаются и выключается несколько раз по мере движения магнита, создавая несколько зон включения и выключения. Они также будут реагировать по-разному в зависимости от ориентации магнита (параллельна ли он переключателю или перпендикулярно), его формы (потому что, как мы все учились в школе, магниты разной формы создают вокруг себя разные модели магнитного поля) , и как он движется.Это действительно важно, когда дело доходит до практического применения: вам нужно убедиться, что вы используете правильный магнит и что он движется именно так, чтобы привести в действие геркон. Например, если вы используете геркон в качестве счетчика, он должен срабатывать только один раз при каждом движении магнита (а не три или четыре раза, что приведет к ложным показаниям). Если вы используете геркон для сигнализации, вы не хотите, чтобы злоумышленник включил сигнализацию на одну секунду, а затем снова выключил ее через секунду, потому что вы поместили магнит не в то место!
Как вы используете герконы на практике?
Фото: Некоторые мобильные телефоны с откидной крышкой, такие как этот, включаются и выключаются с помощью герконовых переключателей.В одной части корпуса находится магнит, а в другой — геркон. Телефон выключается, когда геркон находится рядом с магнитом (когда корпус закрыт), и включается, когда геркон и магнит разделяются (когда корпус снова открывается).
Теперь вы, наверное, видите, как включается и выключается телефон-раскладушка. когда вы открываете или закрываете его. Имеет нормально замкнутый геркон в нижняя часть корпуса (там, где находится клавиатура) и магнит в верхняя часть (где экран).Когда телефон открыт, трость переключатель и магнит относительно далеко друг от друга. Контакты на герконовый переключатель сдвинут вместе, и мощность течет через Телефон. Однако, если вы закроете корпус, вы повернете магнит близко к геркон, и это раздвигает контакты внутри переключателя. Схема внутри телефон распознает это и аккуратно отключает питание.
Читатели электронных книг, такие как Kindles и Sony Readers, используйте похожий трюк. Поместив их в защитную кожаную куртку, вы обнаружите они выключаются автоматически, когда вы закрываете крышку — и снова включаются когда вы его открываете.Никакого волшебства здесь, конечно, нет: просто язычок в угол устройства электронной книги и магнит в соответствующей части крышки (проверьте сами, подержав рядом скрепку).
Фото: Упрощенная концепция охранной сигнализации: вы просто устанавливаете геркон (подключенный к цепи сигнализации) к одной части двери и магнит к другой части. Разделение двух вещей щелкает переключателем и вызывает тревогу.
Вы можете увидеть, как та же идея будет работать в дверях сейфа нашего банка: вы бы просто установите геркон на дверной коробке и магнит на дверь.Открытие двери разделит магнит и трость переключатель, в результате чего контакты переключателя пружинят вместе и срабатывают будильник. Вы можете построить герконовые переключатели внутри маленьких частей пластик, так что их там даже не видно — идеально подходит для всех видов безопасности Приложения.
Фото: коровы LEGO®, управляемые герконом. Фото любезно предоставлено Биллом Уордом, опубликовано на Flickr под лицензией Creative Commons.
Герконы можно использовать и по-другому.LEGO® энтузиаст Билл Уорд, который руководит великолепным Brickpile блог (и страницу с фотографиями на Flickr), построил эти гениальные роботизированные коровы для его модели железная дорога. Каждый раз, когда проезжает поезд, они поворачивают головы, чтобы посмотреть, как он проезжает. Целый вещь работает геркон. Головой каждой коровы управляет небольшой электродвигатель, подключенный к цепи, в которой есть нормально разомкнутый геркон. Геркон расположен рядом с железнодорожный путь и небольшой магнит прикреплен к стороне поезда.Когда поезд проезжает мимо язычкового переключателя, магнит заставляет контакты замыкаются и активирует цепь, которая включает головы. Насколько это аккуратно? Некоторые люди настолько изобретательны!
Есть сотни других, менее очевидных применений герконов. Некоторые датчики уровня жидкости в стиральные машины и посудомоечные машины используют плавающие магниты, которые подпрыгивают мимо язычковых переключателей, чтобы выключить клапаны, когда внутри достаточно воды. Герконовые переключатели иногда также устанавливаются на вращающихся рычагах в посудомоечных машинах, чтобы определять, когда они застревают, и в термальных выключателях в электрических душах (чтобы остановить нагрев воды до опасного уровня).Анемометры с вращающимися чашками имеют внутри герконовые переключатели, которые измеряют скорость ветра. Когда чашки вращаются, они заставляют геркон вращаться мимо магнита, генерируя импульсы тока. Чем сильнее ветер, тем быстрее вращаются чашки и тем чаще герконовый переключатель включается и выключается. Электронная схема подсчитывает количество импульсов в секунду и использует это для определения скорости ветра.
Иллюстрация: Типичный расходомер с герконовым переключателем работает примерно так. Есть труба, по которой течет жидкость (1), внутри которой установлено лопастное колесо (2).Когда жидкость течет, лопасть вращается и заставляет вращаться магнит (3). Вращающийся магнит размыкает геркон (4). Затем, когда он вращается и представляет свой противоположный полюс (5), магнит снова замыкает переключатель (6). Герконовый переключатель, попеременно открывающийся и замыкающийся, посылает в цепь импульсы электрического тока. Подсчитав скорость поступления импульсов, схема может измерить расход. Если ток полностью прекращается или течет все время, вы знаете, что жидкость перестала двигаться, что может указывать на застревание или закупорку.
Кто изобрел герконы?
Как и многие другие великие изобретения, герконы родились в Bell Laboratories, изобретенная здесь в середине 1930-х годов Уолтером Б. Элвудом . Его первоначальная заявка на патент на электромагнитный переключатель была подана 27 июня 1940 года и официально предоставлена 2 декабря 1941 года. Прочитав патент Элвуда, очень легко узнать геркон, который все еще широко используется сегодня: «Когда внешняя магнитная сила К этому блоку применяются два магнитных элемента, которые образуют часть магнитной цепи…. перемещаются вместе … поскольку внешняя магнитная сила действует, уменьшая воздушный зазор между двумя упомянутыми магнитными элементами «.
Изображение: оригинальный дизайн язычкового переключателя Уолтера Элвуда из патента США: 2264746: Электромагнитный переключатель. Это немного отличающаяся от приведенной выше конструкция, переключение между двумя разными цепями, при этом одна из них всегда включена. У нас есть два немагнитных контакта слева (1,2) и магнитный контакт (3,4) справа, который переключается между ними при приближении магнита.Контакты разделены изолирующей прокладкой (5). Оригинальное изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. (Обратите внимание, что я немного раскрасил и упростил оригинал, чтобы облегчить восприятие.)
Рекламные ссылкиУзнать больше
На этом сайте
Практические проекты
Вы найдете немало примеров использования язычковых переключателей на неизменно превосходном веб-сайте Instructables и в популярных книгах Evil Genius; Вот несколько примеров, с которых можно начать:
Книги
- Датчик Arduino и Raspberry Pi Проекты Роберта Чина для злого гения.McGraw Hill, 2017. Некоторые из проектов в этой книге включают подключение язычковых переключателей к Arduinos и Pis (есть полные инструкции для звуковой сигнализации дверного переключателя).
- СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Отличная практическая книга, которая даст толчок вашему хобби электроники. В главе 3 есть простое введение в герконы.
- проектов Raspberry Pi Эндрю Робинсона и Майка Кука. John Wiley & Sons, 2014. «Глава 13: Домашняя автоматизация» описывает дверной датчик с герконовым переключателем, подключенный к Raspberry Pi.
- Практическая электроника для изобретателей Пола Монка. McGraw-Hill, 2016. После того, как вы усвоите MAKE: Electronics , вы захотите перейти к чему-то более глубокому; это хорошее место, чтобы пойти дальше.
- Электроника: первый курс Оуэна Бишопа. Newnes, 2011. Простой для понимания (хотя и довольно сухой) учебник, объясняющий все основные компоненты, включая герконы.
Патенты
Попробуйте эти для более глубоких технических подробностей:
- Патент США 2264746: Электромагнитный переключатель Уолтера Элвуда, 2 декабря 1941 г.Оригинальный патент на герконовый переключатель Элвуда (как на фото выше).
- Патент США 3 283 274: кнопочный переключатель Анджело де Фалько, 1 ноября 1966 г. Более сложный дизайн.
- Патент США 4 038 620: Магнитный геркон, автор Б. Эдвард Шлезингер-младший и Чарли Дуэйн Маринер, 26 июля 1977 г. Переключатель с одним магнитным язычком и одним немагнитным.
- Патент США 3 348 175: Нормально замкнутый геркон, Энтони Дж. Уилкис, 17 октября 1967 г. Описывает различные способы изготовления нормально замкнутого переключателя.
Видео
Благодарности
Я очень благодарен Морису Баэнену из Comus Technology B.V. за предложения по улучшению этой статьи.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты
статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Подписывайтесь на нас
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис. (2009/2020) Герконовые переключатели. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howreedswitcheswork.html.[Доступ (укажите дату здесь)]
Больше на нашем сайте …
Герконыи переключатели на эффекте Холла
Автор: Морин ВанДайк |
Герконовые переключатели и переключатели на эффекте Холла считаются магнитными переключателями, поскольку их свойства меняются под воздействием магнитного поля. Однако, строго говоря, переключатели на эффекте Холла являются преобразователями, поскольку они преобразуют магнитную энергию в электрическую — их можно использовать в качестве переключателей с некоторыми дополнительными схемами.Герконовые переключатели являются настоящими магнитными переключателями, поскольку они закрываются или размыкаются при наличии или отсутствии магнитного поля.
Рид-переключатели и переключатели на эффекте Холла повсеместно используются не только в электронных устройствах, таких как сотовые телефоны и компьютеры, но и в электромеханических системах, таких как автомобильные цепи управления и системы управления текучей средой. Прежде чем рассматривать герконовые переключатели и переключатели на эффекте Холла, разработчики систем взвешивают множество факторов.
Герконовые переключатели
Геркон состоит из пары контактов, заключенных в защитный стеклянный кожух.Контакты представляют собой тонкие гибкие язычки из ферромагнитных материалов с небольшим воздушным зазором, разделяющим их точки контакта. Когда есть достаточно сильное магнитное поле, параллельное язычкам для намагничивания, они изгибаются и касаются друг друга, замыкая цепь для протекания тока.
Обычно магнитное поле создается постоянным магнитом, но можно также использовать катушку с токоведущим проводом. В отличие от переключателей на эффекте Холла, герконовые переключатели:
- Для их переключения не требуется ничего, кроме магнитного поля.
- Не чувствительны к полярности магнитного поля.
Другими словами, они будут работать одинаково как для магнитного поля Север-Юг, так и для магнитного поля Юг-Север, пока магнитное поле параллельно язычкам.
Герметичный стеклянный корпус герконового переключателя защищает его от механических ударов и факторов окружающей среды, таких как пыль, влага и агрессивные газы. Это делает герконовые переключатели идеальными для самых разных условий окружающей среды.Приложения включают:
- Герконовые переключатели безопасны для использования в среде с взрывоопасными газами или химическими веществами, потому что любая искра от переключающего действия остается внутри стеклянного корпуса и корпуса переключателя, закрывающего геркон.
- Они широко используются в качестве датчиков скорости в велосипедных колесах, автомобильных передачах и беговых дорожках.
- Герконовые переключатели служат в качестве датчиков приближения в электронных устройствах в виде раскладушки, определяя, открыто или закрыто устройство. Примерами таких устройств являются раскладные телефоны и портативные компьютеры.
- Применения с широким диапазоном температур или с вредными факторами окружающей среды.
Переключатели на эффекте Холла
Переключатели на эффекте Холла— это полупроводниковые преобразователи, которые генерируют электрическое напряжение при наличии магнитного поля. Генерируемое электрическое напряжение можно использовать для активации твердотельных переключателей. Им требуется постоянный ток, чтобы они работали как преобразователи.
Когда кусок материала на эффекте Холла, по которому проходит электрический ток, погружается в магнитное поле, перпендикулярное току, в материале развивается электрический потенциал в несколько милливольт.Направление напряжения перпендикулярно как току, так и магнитному полю. Таким образом, полярность и направление тока и магнитного поля имеют решающее значение для правильной работы переключателей на эффекте Холла.
В отличие от герконов, переключатели на эффекте Холла:
- Не имеют движущихся частей, поэтому они не подвержены механическим ударам.
- Не подвержены износу, несмотря на «переключение» с высокой частотой, даже выше 100 кГц.
- Можно защитить от неблагоприятных факторов окружающей среды, таких как пыль и влага, за счет надлежащей упаковки.
Для всех практических целей переключатели на эффекте Холла имеют неограниченный ожидаемый срок службы без механических компонентов, которые могут изнашиваться.
Переключатели на эффекте Холлаиспользуются для различных целей, например:
- Измерение частоты вращения колес и валов.
- Момент зажигания в двигателях внутреннего сгорания.
- Тахометры и антиблокировочные системы тормозов.
- Концевые выключатели на исполнительных механизмах для автоматизированных систем управления.
Поскольку они точно и быстро реагируют на быстро меняющиеся магнитные поля, они используются для определения местоположения магнитов в бесщеточных двигателях постоянного тока.
Магнитные переключатели от Magnelink
Подводя итог, и герконовые переключатели, и переключатели на эффекте Холла активируются магнитными полями — первый как классический переключатель, а второй как преобразователь. Герконовые переключатели не нуждаются в дополнительных схемах для переключения, в отличие от переключателей на эффекте Холла. Между ними есть существенные различия в чувствительности, коммутируемой нагрузочной способности и ожидаемом сроке службы.
Magnelink уже более 25 лет является поставщиком надежных высококачественных магнитных переключателей по доступным ценам.Мы специализируемся на предоставлении стандартных и нестандартных переключателей, отвечающих конкретным потребностям наших клиентов. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы задать вопросы о герконовом переключателе и переключателе на эффекте Холла.
Применение герконового переключателя и герконового датчика
Герконовые переключатели в системах безопасности
Герконымогут использоваться для сигнализации положения дверей, гаражных ворот, лифтов, окон, световых люков и ворот, а также для определения того, взбирается ли кто-то на забор или убирает ценные вещи.Датчики герконового переключателя могут ограничивать доступ к панелям оборудования, предотвращать удаление ценных компонентов системы, определять скопление воды или других жидкостей или сейсмическое движение.
Герконовые переключатели в бытовой технике
Герконыиспользуются в качестве датчиков уровня жидкости в кофеварках, посудомоечных машинах, стиральных машинах и водонагревателях или в качестве датчиков температуры в плитах и пароварках. Их также можно использовать в качестве датчиков приближения в дверях приборов, панелях доступа и велосипедных одометрах.
Герконовые переключатели в автомобильной промышленности
Герконыиспользуются в датчиках уровня жидкости в резервуарах тормозной жидкости и для контроля уровня моторного масла. Они также используются в датчиках скорости для управления двигателем и усилителем рулевого управления. В автоматических дверных замках, подушках безопасности, стояночных тормозах, датчиках приближения сидений, дверей и капота также используются герконы.
Герконовые переключатели в робототехнике и автоматизации
Герконыиспользуются в качестве датчиков приближения для управления движением робота, скоростью конвейера, местоположением и углом.Они могут определить, открыты или закрыты клапаны, направляющие, бункеры и двери, а также заполнены ли контейнеры или конвейеры. Датчики Reed сообщают о расположении и движении товаров в торговых автоматах. Герконовые переключатели могут использоваться для измерения расхода жидкости и уровней жидкости в суровых условиях.
Герконовые переключатели в суровых условиях
Герконыгерметичны, долговечны, проверены и точны. Они могут выдерживать резкие перепады температур и удары до 30G.Герконовые переключатели устойчивы к высокой влажности, брызгам морской соли, токсичным газам, опасным химическим веществам, а также в атмосфере, содержащей пыль или частицы. Герконы не нужно включать в выключенное положение.
Магнитный бесконтактный датчик на основе герконов ｜ NA Co., Ltd. Разработка, продажа бесконтактных датчиков и бесконтактных датчиков поплавковых выключателей (сигнализаторов уровня), датчиков
Характеристики
В бесконтактных переключателях NA используются герконовые переключатели для определения силы магнитного поля и они обладают следующими характеристиками:
・ Нет необходимости в источнике питания для управления переключателем
・ «Нулевое» энергопотребление
・ Низкая цена Бесконтактные переключатели
NA производятся в Японии.
Приложения
* Воздушные цилиндры [определение положения поршня]
* Торговые автоматы [определение оставшегося количества]
* Роботы [положение обнаружения]
* Обнаружение прорезей тел вращения [скорость вращения]
* Автоматические двери [обнаружение положения безопасности]
* Многоуровневые склады [ положение обнаружения]
* Различные автоматы [определение исходного положения]
РС-1НО-В2
| Характеристики |
|---|
* Тип обнаружения магнита |
| Статус контакта | Нормально открытый | |
|---|---|---|
| Рабочая характеристика (при комнатной температуре) | Рабочее расстояние | 12 ± 2 мм |
| Стандартный управляющий магнит | RSM-A (опция) | |
| Условия использования | Использование | Обнаруживающий магнит |
| Рабочая температура | — от 10 ℃ до + 80 ℃ | |
| Электрические характеристики | Коммутируемое напряжение | от 1 до 200 В переменного тока |
| Максимальная коммутационная способность | 50 ВА переменного тока | |
| Рабочий ток | 10 мк — 0.5 А переменного тока | |
| Электрическая долговечность | 1 × 106 раз | |
| Прочие | Пылевлагозащита | IP67 |
| Внешний чертеж | ||
RS-1NC-V2
| Характеристики |
|---|
* Тип обнаружения магнита |
| Статус контакта | Нормально открытый | |
|---|---|---|
| Рабочая характеристика (при комнатной температуре) | Рабочее расстояние | 12 ± 2 мм |
| Стандартный управляющий магнит | RSM-B (опция) | |
| Условия использования | Использование | Обнаруживающий магнит |
| Рабочая температура | — от 10 ℃ до + 80 ℃ | |
| Электрические характеристики | Коммутируемое напряжение | 1 — 200 В переменного тока |
| Максимальная коммутационная способность | 50 ВА переменного тока | |
| Рабочий ток | 10 мк — 0.5 А переменного тока | |
| Электрическая долговечность | 1 × 106 раз | |
| Прочие | Пылевлагозащита | IP67 |
| Внешний чертеж | ||
RS-002NO-V2
| Характеристики |
|---|
* Тип обнаружения магнита |
| Статус контакта | Нормально открытый | |
|---|---|---|
| Рабочая характеристика (при комнатной температуре) | Рабочее расстояние | 12 ± 2 мм |
| Стандартный управляющий магнит | M-103A (опция) | |
| Условия использования | Использование | Обнаруживающий магнит |
| Рабочая температура | — от 10 ℃ до + 80 ℃ | |
| Электрические характеристики | Коммутируемое напряжение | 1 — 200 В переменного тока |
| Максимальная коммутационная способность | 50 ВА переменного тока | |
| Рабочий ток | 10 мк — 0. | |