принцип работы, схема :: SYL.ru

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

Что такое герконовый датчик?

Для начала выясним, что собой представляет объект написания статьи. Геркон – это электромеханическое устройство, которое является парой ферромагнитных контактов, что запаяны в герметичную колбу из стекла. Если поднести к ней постоянный магнит или включить электромагнит, то произойдет замыкание. Вот так в общем выглядит схема герконового датчика. Благодаря таким свойствам данные приборы нашли своё применение в качестве концевых выключателей, индикаторов положения и других подобных устройств. Если добавить ещё и электромагнитную катушку, то получится герконовое реле.

Разнообразие и принцип работы

Как же осуществляется разделение на рабочие виды? Как решают, что к чему отнести? Для этого используется деление на три группы, каждая из которых работает по своему принципу. Как функционирует герконовый датчик? Принцип работы:

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

Классификация может быть проведена исходя из особенностей конструкции:

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

Особенности

Какие же существуют особенности герконового датчика, которые необходимо учитывать при выборе необходимого прибора? Следует сказать, что их довольно много:

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

Преимущества

Какие позитивные стороны имеют герконовые датчики? Их список таков:

1. Отсутствует дребезг контактов (относится к герконам, у которых выводы смочены ртутью).
2. Долговечность. Считается, что если датчик не поддаётся физическим ударам (вследствие падения или при неосторожном обращении), через него не пропускают слишком большой ток, то он может работать бесконечно. Хотя согласно технической документации, число срабатываний всё же ограничено значением в 10³—10⁸.
3. Поскольку контакты геркона расположены в инертном газе или вакууме, то они слабо обгорают, даже когда происходит размыкание или размыкание с возникновением искры.
4. Данные датчики обладают меньшим размером, чем классические реле, и при этом рассчитаны на точно такой же ток.
5. При производстве для контактов не применяются драгоценные и тугоплавкие металлы, что позитивно сказывается на стоимости.
6. Герконы почти не создают шум.
7. Датчики обладают высоким быстродействием (если сравнивать их с классическими реле).

Недостатки

Как и у любого прибора, у геркона есть не только плюсы, но и минусы:

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

Применение

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

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

Заключение

Мы разобрали, чем является герконовый датчик, принцип работы этого устройства, и сейчас можно сказать, что вы обладаете необходимым теоретическим минимумом, чтобы начинать работать с ними на практике. Причем может быть реализовано что угодно. Использовать герконовый датчик уровня воды в емкости на даче или что-то другое – решать вам.

Герконищи. Нормально разомкнутые герконы

Желание прикупить герконов возникло после одного случая, о котором я расскажу в конце. В принципе, герконы я нашел и тут на месте, но увидев этот лот просто не устоял

Герконы пришли в не особо хорошей упаковке — я бы всё же подложил хоть картонку какую, а тут только пакет и пупырка.

Тем не менее пришли в целости, ну разве что ножки у некоторых были деформированы чуть сильнее чем хотелось бы.

Размеры герконов. Толщину выводов к сожалению забыл измерить.

Макрофото. Клетки — 5х5мм

Сопротивление контактов:

В сравнении со «старшим братом» от ЕС ЭВМ и джампером от более свежей техники:

Герконы нормально разомкнутые, вполне чувствительные, и вызывают чувство умиления. Отлично подойдут, например, для установки скрытых датчиков сигнализации и т.п., ну либо там где датчик холла почему-то не подходит — например потому что ему питание нужно, а габариты требуются минимальные. Большие токи понятное дело не потянут, а для мелочи — вполне. Очень порадовали сплюснутые возле корпуса выводы — это позволяет согнуть их без риска повредить стекляшку. Наверно прям могу порекомендовать к приобретению.

Теперь история. На воротах у нас стоит замок с кодовой панелью. Естественно, я собрал для него блок управления замком, как мне советовали в комментах, теперь управляющие токи там минимальны.

А еще у нас есть собака. Помесь лайки и русской гончей, как оказалось. Должна была быть просто гончей, без лайки. Её темперамент примерно виден на этом фото. Кадры все с одинаковым до секунды временем.

Для фото на паспорт я полдня еще фотошопил её из разных фото, потому что заснять её так чтобы фото было по правилам — нереально. Вот она лежит, вот услышала звук фотоаппарата — и уже в прыжке, а через три секунды — в другом конце двора что-то грызёт.

Так вот эта мандула однажды открыла вышеприведенный замок. Как она нажала на кнопку, и случайно ли это получилось — я не знаю, но ловили мы её долго (засиделась во дворе, истосковалась по охоте), и повторять сей опыт не хочется. Поэтому, когда выпускаем её погулять — замок закрываем на ключ, что позволяет войти штатно через кодовую панель, но не позволяет выйти, нажав на кнопку на замке. До кодовой панели на обратной стороне ворот, надеюсь, собака не дотянется — я лично не могу. Да и чипа от ворот у неё нет. Наверно. Ну, я надеюсь.

Но! теперь нарисовалась другая проблема — люди-то тоже иногда хотят выйти, а это внезапно стало нетривиальной задачей — нужно нести с собой либо ключ, либо чип на веревочке — чтобы открыть снаружи, либо и то и другое. И тут я подумал, что самым логичным решением будет поставить геркон в блок управления замком. Потому что кнопку ставить нельзя — её может нажать это вот чудо. А геркон — вполне. и токи там малые. и ноги тут тонкие, что позволяет его вставить в клеммник и отогнуть к крышке блока чтобы было удобно подносить магнит.

Что я, собственно, и осуществил сразу после фотосессии герконов. Я понимаю что это несекурно и всё такое, но, ребята — замок стоит на воротах. Через них вполне можно тупо перелезть, если уж на то пошло. Замок ставился скорее для удобства, чем для безопасности (раньше там была защелка изнутри, которую мы открывали рукой, просто занеся руку над воротами). Так что лишняя «дыра в безопасности» меня не трогает, по причине отсутствия безопасности как таковой 😉

Кстати, и сам замок, и кодовая панель тьфу-тьфу-тьфу работают без вопросов. Ну разве что на панели частично стерлись серебристые надписи на кнопках. При этом подсвечиваются они корректно, то есть цифры имеют четкие черные контуры и вполне читаемы хоть днем хоть ночью (особенно ночью), вид просто неопрятный. Надо наверно у жены лак для ногтей отжать, покрасить 😉

Магнитоконтактный извещатель (геркон) ключевой элемент системы охранной сигнализации

Автор Исхаков Максим На чтение 8 мин. Просмотров 535 Опубликовано 08.03.2019

Любая система охранной сигнализации, обеспечивающая наблюдение за доступом в обязательном порядке имеет в своей конструкции магнитоконтактный извещатель. Этот элемент дает возможность без каких-либо усилий наблюдать за ситуацией с дверями, окнами, кран-балками, шлагбаумами и иными подвижными элементами объектов под наблюдением. Начало использования извещателя датируется 1940-ми годами. Именно в это время стали широко производить контакты с магнито-управлением, которые придумали помещать в герметичный корпус. В течение всего последующего времени извещатель продолжал оставаться востребованным. Альтернативное обозначение этого компонента «геркон», это название объединяет два слова — герметичный и контакт, упоминая основную деталь датчика.

Сфера применения

Датчики с магнитными контактами весьма широко используются в системах безопасности и автоматике. Эти изделия способны функционировать при любой температуре, на них не оказывает какого-либо воздействия внешняя среда, они не страдают от грязи и пыли, присутствующей в атмосфере. Так как рабочие контакты находятся внутри инертной среды, которая надежно изолирована, сдетонировать они не могут.

Датчики магнитоконтактные нередко присутствуют внутри автоматизированных комплексов, там они решают задачи по отслеживанию расстояния перемещения объекта, уровня жидкости и конечных выключателей. Иначе говоря, компания может относиться к любой сфере промышленности, но такие датчики ей все равно понадобятся в том случае, если у нее имеются автоматические устройства.

Описываемые элементы зачастую на практике воспринимаются как предназначенные для отслеживания открывания и закрывания дверей, однако на самом деле они могут фиксировать и состояние окон, ящиков бюро, несгораемых шкафов, сейфов и иных аналогичных объектов. Так как контакты внутри этих устройств замыкаются совершенно без звука, их можно устанавливать в педали и кнопки стационарного типа, предназначенные для подачи сигнала тревоги, также они подойдут для слежения за стеклом, чтобы просигнализировать, если оно было разбито.

Плюсы и минусы

Извещатель магнитоконтактный имеет ряд преимуществ по сравнению с иными видами датчиков охранного назначения. Он бюджетный по стоимости, несложен по конструкции безотказен и обычно служит весьма долго. Коммутируемые контакты располагаются в среде, которая состоит из инертных газов, а окружает эту среду герметичная капсула из стекла. Вследствие этого датчик можно устанавливать внутри пространства, где существует угрозы взрыва либо присутствуют химические реактивы. Поверхность контактов состоит из родия или золота, слой которых достаточно велик, чтобы извещатель функционировал безотказно и медленно изнашивался. Диапазон допустимых температур от 50 градусов ниже нуля до 50 градусов выше нуля. Разработчики сделали гальванически развязанными коммутируемые и управляющие цепи.

Минус данного датчика — то, что его контакты издают слышимый дребезжащий звук, это устраняется благодаря наличию фильтров. Магнитные поля значительной силы, находящиеся извне, воздействуют на датчики, избежать их эффекта можно, выполнив экранирование.

Конструкция извещателя

Извещатели магнитоконтактные могут иметь три типа контактов, а именно переключающийся, нормально замкнутый, а также нормально разомкнутый. Герконы подразделяются на смоченные и сухие. Смачивание осуществляется с помощью ртути, это дает возможность устранить дребезжащий звук, а если изделия сухие, то они располагаются в газовой среде, при этом таким газом в стандартном случае является азот. У части герконов внутри колбы вакуум, это делается с целью увеличить показатели коммутируемого напряжения.

Датчик включает два составных элемента, в первом располагается постоянный магнит, который в некоторых случаях может быть также электромагнитом, в то же время внутри второго находится геркон, оснащенный выводами контактов. Если датчик имеет охранное назначение, то электромагнит внутри него не применяется. Контактная система по своей конструкции является баллоном из стекла, внутри которого находятся две пружины с перекрывающимися концами, среда вокруг них — инертный газ. Количества пластин будет равно трем, если речь идет о перекидном герконе. Дистанция от одной контактной площадки до другой держится в пределах от трехсот до пятисот микрон. Смыкание контактов происходит под воздействием магнитного поля. Пружина обладает настолько небольшим изгибом, что ее ослабления не наблюдается, из-за этого количество ее переключений может достигать десять миллиардов. Инертный газ уберегает контакты от воздействия искр и коррозии.

Датчики подразделяются на врезные и накладные. Экраны, которые являются магнитно непроницаемыми, служат для защиты от нарушителей. Такие экраны требуются, чтобы на геркон не оказал влияние магнит, располагающийся извне.

Врезной геркон для установки в деревянный проем

Устройства для окон и дверей могут относиться к магнито пассивным либо к магнитоактивным. Датчики подразделяются на два типа по пригодности к установке на тех или иных окнах и дверях. Первый тип обладает магнитами меньшей силы и сравнительно невелик по размерам. Устройства такого типа устанавливают на объектах, выполненных из алюминия или дерева либо же иных материалов, лишенных магнитных свойств. Устройства второго типа существенно крупнее, и у них мощные магниты, они рассчитаны на двери из металлов с магнитными свойствами. Внутри системы беспроводного типа применяются исключительно адресные извещатели магнитоконтактные, оснащенные радиомодулем.

Блок с магнитом, который служит задающим элементом датчика, находится внутри подвижной части объекта, который отслеживается (к примеру, в самой двери), а исполнительный модуль располагается внутри неподвижной части конструкции, к примеру, внутри дверного косяка. Чтобы устройство работало стандартным образом, требуется, чтобы его компоненты находились друг напротив друга.

Принцип действия

Принцип, на котором базируется функционирование извещателя магнитоконтактного — это способность магнита воздействовать на железо и иные магнитные металлы. Если дистанция между магнитом и контактами сокращается до определенной величина, то на них начинает оказывать влияние магнитная сила, в результате чего они либо сходятся, либо расходятся. Какой процесс имеет место, определяется конструкцией извещателя. Если же магнит удаляется на определенное расстояние, то процесс сменяется на противоположный. Контакты помещается внутри колбы из стекла и совмещают свойства магнитопровода, пружины и токопровода. При возрастании дистанции происходит  уменьшение энергии магнитного поля в геометрической прогрессии. Поэтому если такое расстояние между герконом и магнитом возрастет, поскольку дверь оказалась чуть открыта, то энергия магнитного поля существенно снизится, в результате чего она не будет в состоянии удерживать контакты вмести, и они разойдутся.

На видео: Как работает геркон? Как подключается?

Пять самых распространенных моделей герконов

• ИО 102-20 — это точечная модель, ее применяют, чтобы отслеживать положение ангарных ворот, контейнеров и иных объектов в плане их закрывания/открывания либо передвижение, об имевшем место событии поступает сигнал на панель контроля. Модель также можно применять в качестве концевого выключателя.
• Извещатели ИО 102-20 А2П ИБ, которые обладают маркировкой ОЕхiaIIBТ6Х устаналиваются внутри пространств, где существует опасность детонации, ихподключение производится посредством особой искробезопасной линии.
• ИО102-11М (СМК-3М) — это модель, которая рассчитана на установку внутри дверей и окон, они применяется в ловушечных устройствах, которые направляют сигнал на панель охраны. Замыкание контактов происходит, когда дистанция между элементами датчика не превышает 6 миллиметров, а размыкание наблюдается, когда этот показатель превышает 25 миллиметров. Сила тока до полуампера, а напряжение — до ста вольт.
• ИО-102-55 «Кенар» — это модель точечного типа, которая рассчитана на отслеживание того, была ли открыта дверь из алюминия или дерева либо иного аналогичного материала, в изделие встроена система, уберегающая его от саботажа. Контакты размыкаются при расстоянии 12 миллиметров, размыкаются при дистанции 45 миллиметров. Коммутируемая сила тока — 50 миллиампер, напряжения — 50вольт. Нормально-замкнутые контакты.
• ИО 102 2 — это устройство-геркон относится к кнопочным. Как магнит, так и геркон располагаются внутри того же корпуса, благодаря чему монтаж аппарата сравнительно несложен.
• EWD1 Eldes — это адресный магнитоконтактный извещатель, относимый к беспроводным, он функционирует аналогично прочим аппаратам, отслеживающим открывание/закрывание, его особенность в том, что тревожный сигнал он передает с помощью радиоволн. Чтобы определить адрес, необходимо отправить смску. Кроме того, на корпусе устройства присутствует тревожная кнопка. Диапазон частоты радиоволн — 866–869 мегагерц. Изделий способно работать автономно полтора года. Внутри закрытого пространства оно способно посылать радиосигнал на 30 метров, а на улице — на полтораста метра. Способен взаимодействовать с устройствами ELDES Wireless.

Советы по подбору системы

Решение по приобретению того или иного магнитоконтактного извещателя принимается с учетом нужд будущего пользователя из соображение безопасности. Так как датчики могут негативно сказаться на дизайне двери, их можно убрать внутрь как самой двери, так и ее косяка. С этой целью применяют извещатели врезные цилиндрической конфигурации. Если же система безопасности значительная по масштабам и весьма разветвленная, то имеет смысл использовать обладающие индикатором состояния датчики накладного типа. Если устройства размещаются только на определенный период либо существуют соображения неизменности интерьера, желательно ставить извещатели беспроводного типа. Число сенсоров может быть различным, оно определяется параметрами объекта, состояние которого отслеживается. Если люк либо дверь под наблюдением можно отогнуть, то аппараты нужно располагать либо на расстоянии 20 сантиметров друг от друга либо в комбинации с устройствами, отслеживающими вибрации. Если же они монтируются на изделия из металла, то с целью уменьшить рассеяние магнитного поля, имеет смысл создать зазор, который бы отделял магнит от прочего металла конструкции.

На видео: Обзор геркона с Aliexpress.

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

Геркон.

Устройство и принцип работы

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

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

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

Условное обозначение геркона на принципиальных схемах и его внешний вид

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

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

Охранный датчик серии ИО-102 на основе геркона

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

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

В чём преимущество герконового реле перед обычным электромеханическим?

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

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

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

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

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

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

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

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

Что следует учитывать при использовании герконов в своих электронных самоделках?

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

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

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

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

 

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Извещатель охранный магнитоконтактный: виды и подключение

Статистика говорит, излюбленными местами проникновения в здание преступников являются витрины, окна, двери. Чтобы защититься от битья стекол и взлома замков, можно установить охранный магнитоконтактный извещатель. Существуют приборы разных видов и принципов действия, но каждый из них обеспечивает безопасность.

Общее описание и назначение

Такие приборы используют для безопасности жилых зданий и промышленных объектов.  Они имеют простое устройство, они состоят из магнита и геркона. Последний элемент самый важный. Он представлен в виде магнитоуправляемого контакта, изменяющего свое состояние во время попадания в магнитное поле. Чтоб избежать его повреждения и случайного срабатывания тревоги, его защитили герметичной конструкцией. Геркон представляет собой 2-3 пермаллоевые пластины, герметично упакованные в баллончик с азотом. Поэтому внутрь не попадает вода и не возникает окисление контактов.

С помощью подобных приборов можно сделать двери, ворота и окна более защищенными, оборудовать входы и пожарные люки.

Герконы пользуются большой популярностью среди охранных устройств. Они обладают оптимальным размером для установки систем сигнализации и отличаются высокой эффективностью обнаружения.

Это надежные, устойчивы к воздействию окружающей среды датчики, которые быстро действуют. В устройстве прибора полностью совмещены магнитная и контактная системы, а для защиты контактных пружин установлен герметичный блок. В их составе отсутствуют промежуточные звенья или механические части, подвержены быстрому изнашиванию.

Для изготовления всех элементов извещателя используют прочные материалы, а поверхность защищают от коррозии и воздействия влаги.

Защиту контактов и основных деталей обеспечивает специальная пленка, изготовленная из благородных металлов.

Такие технологические решения и механизмы обеспечивают срок службы не менее 12 лет без поломок и неисправностей.

Типы

Существуют разные извещатели, в зависимости от способа коммуникации магнитоуправляемого контакта.

Нормально замкнутые

В охранных магнитоконтактных датчиках используют нормально замкнутые способ коммуникации. Когда компоненты извещателя приближаются друг к другу,  электрическая цепь замыкается и образует сигнал тревоги.

Переключающие

Они представляют собой комбинацию первых двух типов, используемую в одном приборе.

Разновидности по способу монтажа

В зависимости от способа установки извещатели бывают накладными и врезными.

Накладные

Их используют чаще всего. Такие приборы устанавливают на окно или дверь на расстоянии 20 см от линии открытия. Возможна установка прямо на ней. Геркон ставят на неподвижном элементе конструкции, например на дверной или оконной коробке, а магнит – на раме окна или самой двери. Нет необходимости устанавливать гибкий переходник, поэтому опасности в том, что перетрется провод, нет.

Накладные герконы более мощные и габаритные. Они подходят для ворот, металлических люков, контейнеров.

Врезные

Приборы для скрытой установки меньше размером. Их монтаж более сложный, так как нужно высверлить отверстие для закладки датчика.

Также очень важно совпадение элементов конструкции на торцевых частях.

Классификация по принципу действия

Главное предназначение датчика – обеспечить срабатывание устройства до того, как окно или дверь откроется достаточно для проникновения нарушителя внутрь или совершения других противоправных действий. Существует несколько вариантов приборов, отличающихся принципом действия.

Нажимного действия

Это ножные или ручные датчики, с помощью которых защищают здания от разбойного нападения.

Контролирующие положение

Это датчики, которые извещают о том, в каком положении находятся защищенные двери: закрыты они или их кто-то открыл.

Концевые датчики для ворот

Их устанавливают, чтобы через ворота не проникал нежелательные личности.

Ловушки

Они обеспечивают защиту от саботажных действий, которые используют для того, чтобы обойти сигнализацию. Обычно датчики пытаются обезвредить обычным магнитом.

Виды передачи

В зависимости от способа передачи сигнала, извещатель бывает трех видов.

Проводной

Его устанавливают на металлические двери, люки, ворота для контроля доступа. Прибор включает основной блок обработки сигнала и магнито-герконовый датчик  в изолированном корпусе. Под воздействием магнитного поля, которое излучает постоянный магнит, в герконе замыкается электропроводной контакт. Если открыть дверь и удалить магнит на расстояние больше трех сантиметров возникает размыкание контакта и поступает сигнал тревоги на центральный блок сигнализации.

Радиоканальный

Его используют для безопасности дверей, окон и других конструктивных элементов. Если кто-то от кроет двери или поменяет их положение, раздастся сигнал тревоги, сообщение о котором поступит по двунаправленному радиоканалу связи.

Сотовый

Сообщение о тревоге поступает на контрольную панель по каналу сотовой связи.

Конструкционные особенности

Магнитоконтактные извещатели – это простые прерыватели. Их еще называют магнито управляемыми, по принципу электрического контакта. Геркон используется в охранных системах. Он состоит из:

• Геркона, которого закрепляют на дверной коробке или оконной раме.
• Магнита. Его ставят на той стороне двери или окна, которая двигается. Благодаря этому элементу работает контакт.

Когда две части датчика находятся рядом друг с другом, магнит притягивает подвижную пластинку и замыкает электрический контакт. Если магнит удаляют, то контакт размыкается и включается сигнал тревоги.

Функции

Магнитоконтактные извещатели получают высокую оценку от специалистов. Согласно статистике, в 99% случаев датчик обнаружит преступника и передаст сообщение о проникновении на пульт охраны.

Такие датчики могут не только подавать электрический сигнал и включать звуковую сигнализацию, а и активировать устройства для блокировки дверей, окон на открывание и предметов на перемещение. Это позволяет обезопасить жилое помещение от проникновения нежелательных личностей.

Для производства охраняемых конструкций используют различные материалы. Они могут быть пластиковыми, деревянными, железными, алюминиевыми, из поливинилхлорида. Материал не оказывает влияния на качество работы извещателя.

Плюсы и минусы

У магнитоконтактных извещателей есть большое количество преимуществ и несколько недостатков.

Если сравнить герконы с обычными коммутирующими контактами, то они гораздо надежнее, что обусловлено большой электрической прочностью. Главным плюсом устройств считается их быстрое действие. Некоторые модели имеют частоту коммутации в размере 1000Гц.

Некоторые герконы могут выдерживать до 5 млрд. срабатываний. Это гораздо выше, чем у приборов с контактами, которые не защищены герметичной конструкцией. Также они работают без применения источников электроэнергии и имеют низкую стоимость.

Все эти достоинства, а также минимальное количество недостатков делают извещатели такими популярными. Минусы его только в том, что баллон, внутри которого находится геркон, довольно хрупкий, а прибор проявляет чувствительность к внешним магнитным полям. Также длина контактов способствует их значительному дребезгу во время удара или вибрации, а коммутационные способности зависят от объема баллона геркона.

Существует большое количество конструкций с различными контактами. У переключающихся одна из пружин немагнитная. Работа контактов обеспечивается кратковременными импульсами, под влиянием которых и срабатывает сигнал.

Герконы выпускают разного размера.  Средние по размеру, нормальные, миниатюрные и микро размера, также встречаются промежуточные варианты.

Контакты сверху покрывают золотом или родием. Изделия с золотым покрытием используют для коммутации малых токов, а с родиевыми – если диапазон нагрузок слишком широкий. Для заполнения баллона используют азот. Все эти элементы обеспечивают эффективную работу извещателей.

Применение и правила эксплуатации

Чтобы обеспечить надежную защиту строительным конструкциям, нужно использовать магнитоконтактные извещатели, которые соответствуют следующим требованиям:

• Если контакты подвергаются воздействию электрической нагрузки, то датчик должен сработать максимум 100000, а новые разработки достигают не меньше миллиона.
• Важно, чтобы выходное электрическое сопротивление составляло не больше 0,5 Ом, если контакты замкнутые. В разомкнутых этот показатель должен достигать не менее 200 кОм.

Это обязательные требования, которые установлены на государственном уровне. Потому нужно использовать только соответствующие им приспособления. Остальные конструкции не обеспечат должную защиту помещению.

Частые неисправности и методы их устранения

Чаще всего, если на охранную систему действуют большие нагрузки, датчики могут отказать. Это возникает по причине неразомкнутых контактов. Данная проблема известна владельцам зданий, в которых установлено большое количество извещателей. Чтобы избавиться от дефекта, рекомендуют использовать сразу несколько устройств на одном окне или дверях.

Многие волнуются по поводу возможности саботажа магнитных датчиков. Для этого пользуются большим магнитом. Но это не помогает добиться эффекта. Под воздействием стали замыкается внешний магнит, и с его помощью никаким образом не удастся достать до необходимого элемента.

Если конструкция неметаллическая, то необходимо правильно сориентировать магнит, в противном случае геркон может разомкнуться и резко сработает сигнал тревоги.

Если это не успокаивает, то защититься можно с помощью:

• Датчиков, магниты которых имеют разное направление. Они должны находиться на полутора сантиметрах друг от друга и соединяться последовательно.
• Стальных пластин толщиной около половины миллиметра.

Эти меры помогают обезопасить дом, и не оставляют злоумышленникам шанса обойти сигнализацию.

Магнитоконтактные извещатели считаются простыми и надежными средствами, обеспечивающими защиту объектов и конструкций от злоумышленников.

Одним из больших плюсов считается доступная цена датчика и большой выбор моделей.  Именно этот тип извещателей чаще всего предпочитают в системах охраны. Это связано с его быстрым действием, легкостью установки, надежной защитой от проникновения.