Цифровые датчики: высокая надежность в дискретных приложениях
Во многих приложениях используется цифровой выход для определения, находится ли объект в определенной позиции. Например, датчик может быть использован для проверки наличия защитного ограждения на механизме. Если ограждение находится на своем месте, машина работает. Если же это не так, машина работать не будет. В этом типе дискретного приложения требуется цифровой выход. В приложениях с магнитными датчиками исключительную надежность обеспечивают следующие цифровые датчики:
Герконовые датчики: преимущества и применение
Герконовый датчик представляет собой электрический ключ, который для работы не требует питания, в отличие от интегральной схемы. Выводы заводятся в герметизированную стеклянную колбу, в которой находятся контактные пластины. В результате ключ в герконе обладает высокой надежностью, поскольку он не подвержен влиянию влаги или других факторов окружающей среды. Поэтому контакты не будут окисляться и с нагрузками логического уровня будут продолжать работать в течение миллионов циклов.
Герконовые датчики очень популярны среди приложения с питанием от батареи. Они используются в автомобильных составляющих безопасности, например, обнаружение защелкивания застежки ремня безопасности и обнаружение столкновения. Поскольку герконы могут переключать нагрузки и постоянного, и переменного напряжения, их часто выбирают для цифровых приложений типа «вкл/выкл», например, детектирование закрытия/открытия двери в системах безопасности и в бытовой технике.
Например, дверь холодильника использует геркон для определения закрытия двери. Магнит крепится к двери, а герконовый датчик закрепляется на неподвижной раме, скрытой за внешней стенкой холодильника. Когда дверь открыта, герконовый датчик не может обнаружить магнитное поле, что заставляет включиться светодиодную лампу. Когда дверь закрывается, датчик обнаруживает соответствующее магнитное поле, и светодиод выключается. В этом приложении микроконтроллер внутри блока управления получает сигнал от геркона, а затем включает или выключает светодиод.
Рисунок 1 – Геркон в двери холодильника используется для включения и выключения светодиода
Цифровые датчики Холла: преимущества и применение
Цифровые датчики Холла используют полупроводниковые приборы и их выходное напряжение изменяется в зависимости от изменения магнитного поля. Эти датчики объединяют в семе чувствительный элемент с эффектом Холла и электрическую схему, обеспечивающую цифровой выходной сигнал типа «вкл/выкл», что соответствует изменению магнитного поля без использования каких-либо движущихся частей. Использование датчика на основе эффекта Холла ограничено приложениями с низкими постоянными напряжением и током. В отличие от геркона, устройство на основе эффекта Холла содержит в себе активную схему, поэтому оно потребляет небольшое количество тока в любое время.
Цифровые датчики Холла обеспечивают высокую надежность и для точных требований к измерениям могут быть запрограммированы на активацию при заданной величине магнитного поля.
Эти датчики очень популярны в высокоскоростных измерительных схемах таких бытовых машин, как стиральные машины и сушилки. В этом применении вращающийся 16-полюсный кольцевой магнит активирует чип датчика Холла при каждом прохождении красного (северный полюс) сегмента и деактивирует его при каждом прохождении белого (южный полюс) сегмента, что дает очень точный сигнал, соответствующий скорости. Цифровые датчики Холла особенно полезны в автомобильных приложениях безопасности, таких как определение защелкивания застежки ремня безопасности и определение скорости зубчатой передачи.
Рисунок 2 – Схема применения датчика Холла для измерения скорости
Аналоговые/пропорциональные датчики для повышения стабильности и точности
Аналоговые измерительные приложения позволяют конечному пользователю мгновенно получать обратную связь о положении магнита. Аналоговый датчик Холла обладает высокоточным выходным сигналом с высоким разрешением.
Ранее аналоговые датчики Холла измеряли у магнитов плотность потока и в значительной степени зависели от внешней температуры. Так как в последние годы аналоговые технологии эффекта Холла развивались, теперь, вместо традиционной амплитуды поля, микросхема с датчиком Холла теперь измеряет угол поля, делая его намного менее чувствительным к изменениям температуры. Это улучшение позволяет датчику обеспечивать более стабильный аналоговый выходной сигнал в широком диапазоне температур.
Рассмотрим два типа датчиков Холла, которые могут быть выбраны для аналоговых измерительных схем:
Поворотный датчик Холла: преимущества и применение
Этот полупроводниковый датчик изменяет выходное напряжение при изменении магнитного поля. Он сочетает в себе измерительный элемента на основе эффекта Холла и электрическую схему, обеспечивающую аналоговый выходной сигнал, который соответствует изменению вращающегося магнитного поля без использования каких-либо движущихся частей. Этот датчик предлагает два варианта выходного сигнала: аналоговый или широтно-импульсно-модулированный (ШИМ). Устройство программируется таким образом, чтобы инженер мог связать определенное выходное напряжение или ШИМ сигнал с точной степенью поворота. При повороте до 360° доступны несколько точек программирования. Каждая программируемая точка представляет собой напряжение или ШИМ сигнал, который соответствует заданному углу магнитного поля. Это приводит к получению выходного сигнала, пропорционального углу поворота.
В отличие от механического и резистивно-плёночного поворотных устройств поворотный датчик Холла не испытывает механического износа или изменения значений сопротивления. Кроме того, он очень стабилен при нормальных рабочих температурах вплоть до +105°C. Результаты измерения угла поворота в диапазоне 0°–360° точно калибруются в соответствующем диапазоне выходного постоянного напряжения 0,5В–4,5В или коэффициента заполнения ШИМ сигнала 10–90%.
Поворотные датчики Холла становятся очень популярными для замены механических резистивно-пленочных потенциометров. Они используются в автомобильных и внедорожных приложениях, таких как определение положения клапана EGR в двигателях. Эти датчики также могут использоваться для определения положения поворотных ручек в приборах и бытовой технике.
Рисунок 3 – Поворотный датчик Холла, используемый в поворотной ручке стиральной машины
Линейный датчик Холла: преимущества и применение
Линейные датчики Холла похожи на поворотные датчики Холла, за исключением того, что они измеряют не угловое, а линейное движение магнитного поля. Датчик Холла программируется для выдачи заданного напряжения, пропорционального заданному расстоянию. Типы выходного сигнала у него такие же, как и у поворотного датчика Холла. Датчик измеряет линейное перемещение и относительный угол потока магнитного привода на расстоянии до 30 мм на каждую микросхему с датчиком Холла. Это дает в результате выходной сигнал, точно пропорциональный перемещению датчика.
Перед программированием выходных напряжений или значений ШИМ-сигнала, соответствующих относительному значению магнитного поля от магнита на приводе, датчик и привод могут быть помещены на место окончательного монтажа в устройстве, чтобы в процессе программирования учесть все магнитные воздействия от близлежащего окружения. Это позволит инженеру отрегулировать выходной сигнал датчика, поскольку в процессе программирования будут учтены любые шунтирующие, механические воздействия и воздействия посторонних магнитных полей.
Линейные датчики Холла часто используются в качестве датчиков контроля уровня жидкости. В этом применении датчик определяет положение движущегося поплавка с прикрепленным магнитом. Линейные датчики также полезны в более сложных конструкциях, таких как автомобильная коробка передач.
Область применения
Теперь касательно того, как и где применяются герконы. И хотя датчики Холла почти что везде вытеснили их ввиду лучших характеристик, остались области, где их использование вполне оправдано:
- Синтезаторы и промышленное оборудование. Благодаря конструктивным особенностям полностью исключается появление искры. Это делает незаменимым их использование на том производстве, где есть высокая вероятность взрыва и работа с горючими жидкостями.
- Бытовые счетчики. Решение относительно надежное, дешевое и проверенное временем. Нет никакой необходимости его замены.
- Системы охраны и положения. Благодаря молниеносной реакции, и как следствие замыканию, герконы попросту в них незаменимы.
- Работающее под водой оборудование. Та герметичность, что обеспечивает конструкция, позволяет использовать их под водой. Причем это достаточно надежно даже под давлением.
- Телекоммуникационные системы и медицинское оборудование. Благодаря универсальности и стабильности они не заменимы в тех устройствах, где нужна продолжительная работа.
- Механизмы защиты. Здесь речь идет о тех системах, что защищают от перегрузок или короткого замыкания при высоковольтных нагрузках.
Стоит также отметить, что в системах безопасности всегда используют аппаратные приспособление из геркона и магнита для индикации открытия и закрытия дверей. Есть еще решения реле с датчиками и обмоткой, что реализует себя в случаях, когда нужна компактность, влагостойкость и отсутствие подвижных элементов.
Герметизированные магнитоуправляемые контакты
Герметизированные магнитоуправляемые контакты Каталог-проспектМ.: ЦНИИ «Электроника», 1973
Герметизированные магнитоуправляемые контакты (герконы, МК) в большинстве случаев представляют собой два плоских лепестка (контакты-детали) из магнитомягкого сплава (например, 52Н-ВИ, 47 НД или др.), герметически вваренные в противоположные концы стеклянной трубки (баллона) таким образом, что их свободные концы перекрываются на расстоянии 0,3 — 1,1 мм с раствором 30 – 150 мкм. Контактирующие поверхности покрыты благородными металлами или их сплавами. Внутренний объем баллона заполнен защитным газом или вакуумирован. Под воздействием магнитного поля, создаваемого электромагнитной катушкой управления или постоянным магнитом, контакты-детали намагничиваются и притягиваются друг к другу, замыкая электрическую цепь. Когда управляющее поле уменьшается до определенного значения f контакты — детали под воздействием сил упругости размыкаются.На герконах конструируют реле, логические элементы, преобразователи напряжений и токов, датчики неэлектрических величин, коаксиальные переключатели, коммутаторы, исполнительные элементы схем перестройки частоты в ВЧ-устройствах, тумблеры, концевые выключатели, клавишные переключатели и т.п.Герконы могут управляться магнитным полем, создаваемым постоянным магнитом, электромагнитной катушкой управления или их комбинацией.Для повышения срока службы герконов используются различные схемы защиты контактов от электрической эрозии, основанные на применении элементов LС, полупроводниковых диодов, полупроводниковых переменных сопротивлений (варисторов) и кремниевых стабилитронов. При разработке конкретной схемы защиты следует практически уточнять значения элементов схемы. Броски токов и напряжений не должны превышать максимально допустимых значений, указанных в технических условиях или проспектах на герконы. Нужно учитывать, что реактивные сопротивления кабелей (проводов), соединяющих герконы с нагрузками, также уменьшают количество коммутаций. Цепи защиты целесообразно применять и при работе герконов на активную нагрузку – это позволяет значительно повысить количество коммутаций, так как уменьшается разрушительное действие электрической дуги в наиболее опасном при данном виде нагрузки режиме размыкания.1. Применение герконов2. Способы управления герконами3. Способы защиты герконов4. Технические данные и изображения герконовГеркон замыкающий, асимметричный МК-10-3Геркон замыкающий МК-16-3Геркон замыкающий КЭМ-2Геркон замыкающий МУК-1А-1Геркон замыкающий, высокочастотный МК-17Геркон универсальный, перекидной КЭМ-3Геркон замыкающий МК-27-3Геркон замыкающий, измерительный МК-27-ИГеркон универсальный, перекидной МК-27-ПГеркон замыкающий КЭМ-6Геркон замыкающий КЭМ-1Геркон замыкающий МУК-3А-1Геркон замыкающий, измерительный МК-1Геркон замыкающий, вакуумный, высоковольтный МК-52-3В5. Некоторые схемы применения магнитоуправляемых контактов6. Дополнения и правкиСканы документа предоставил Александр Перебаскин (Москва) создатель портала >> Справочник по микросхемам
Достоинства герконовых переключателей
- В отличие от обычных реле с электромагнитными катушками и сердечником в герконовых нет механических элементов, привода рычага для перемещения контактов и стального сердечника в катушке. За счет этого конструкция получается меньших габаритов.
- Многие показатели герконовых реле в сотни раз выше, чем обычных реле, сопротивление изоляции, пробивное напряжение, соответственно электрическая прочность.
- Очевидно, что обычные реле не могут сравниться с герконами по быстродействию. Частота коммутации контактов на герконах 1000Гц;
- Ресурс работы герконов исчисляется в миллиардах циклах переключений;
Принцип работы геркона
Для того, чтобы вызвать срабатывание контактной группы, необходимо вокруг геркона создать магнитное поле достаточной напряженности
При этом абсолютно не важно, как это поле будет создано, либо просто постоянным магнитом, либо электромагнитом. Силовые линии внешнего магнитного поля намагничивают внутренние контакты – сердечники геркона, в результате чего они преодолевают силы упругости, притягиваются и замыкают электрическую цепь
В таком состоянии контакты будут находиться до тех пор, пока вокруг них есть магнитное поле достаточной напряженности: достаточно выключить электромагнит или убрать подальше обычный постоянный магнит, как контакты сразу разомкнутся. Следующее срабатывание контактов произойдет, когда магнитное поле появится вновь. Из всего сказанного можно сделать вывод, что контакты выполняют сразу три функции: упругих элементов (пружин), магнитопровода, и собственно проводящих контактов.
Несколько по-иному действует геркон, работающий на размыкание. Его магнитная система устроена так, что при воздействии магнитного поля контакты – сердечники намагничиваются одноименно, поэтому отталкиваются друг от друга, размыкая электрическую цепь.
У переключающего геркона один из трех контактов, как правило, нормально — замкнутый выполняется из металла немагнитного, а оба нормально – разомкнутых контакта из ферромагнитного, как было сказано чуть выше. Поэтому при воздействии на геркон магнитного поля нормально разомкнутые контакты просто замыкаются, а немагнитный нормально – замкнутый, оставаясь на своем первоначальном месте, размыкается.
Примечание. Нормально – разомкнутый контакт, это который разомкнут при отсутствии управляющего воздействия, в данном случае магнитного поля. Соответственно нормально — замкнутый контакт замкнут при отсутствии магнитного поля.
Конечно, магнитное поле присутствует всегда, например магнитное поле Земли. И нельзя, вроде бы, сказать про отсутствие магнитного поля совсем. Но магнитное поле Земли для срабатывания геркона недостаточно, поэтому им можно пренебречь и сказать об отсутствии магнитного поля, в данном случае внешнего.
Способы управления, примеры использования
Герконы имеют ряд механических и электрических параметров, которые характеризуют их свойства. Эти параметры можно разделить на две большие группы: механические и электрические.
Механические параметры герконов
К механическим параметрам относится магнитодвижущая сила срабатывания. Этот параметр показывает, при каком значении напряженности магнитного поля происходит срабатывание и отпускание контакта. В технической документации это называется как магнитодвижущая сила срабатывания (обозначается Vср) и магнитодвижущая сила отпускания (обозначается Vотп).
Немаловажными параметрами геркона, в ряде случаев основными, является скорость его срабатывания и отпускания. Эти параметры измеряются обычно в миллисекундах и обозначаются соответственно как tср и tотп, которые в целом характеризуют быстродействие геркона. Герконы, имеющие меньшие геометрические размеры обладают более высоким быстродействием.
Максимальное число срабатываний, или попросту ресурс, также относится к группе механических параметров. Этот параметр оговаривает, при каком числе срабатываний все свойства геркона, как механические, так и электрические сохраняются в пределах допустимых значений. В технической документации обозначается как Nmax.
Электрические параметры герконов
Эти параметры такие же, как у обычных механических контактов. Сопротивление, измеренное между замкнутыми контактами называется сопротивлением контактного перехода и обозначается как Rк, а сопротивление, измеренное между разомкнутыми контактами есть не что иное, как сопротивление изоляции Rиз.
Электрическая прочность геркона. Этот параметр характеризует пробивное напряжение Uпр. Это напряжение в основном определяет качество изоляции между контактами, которое в свою очередь обусловлено качеством вакуума или заполнения колбы инертными газами. Кроме этого пробивное напряжение зависит от величины зазора между контактами и качества их покрытия.
Мощность, коммутируемая герконом определяется в основном его конструкцией: материалом и размерами контактов, а также типом покрытия контактных площадок. В технической документации этот параметр обозначается как Pmax.
Емкость, измеренная между разомкнутыми контактами обозначается как Cк. Она зависит лишь от геометрических размеров геркона и расстояния между разомкнутыми контактами.
Герконы: способы управления, примеры использования
Герконы имеют ряд механических и электрических параметров, которые характеризуют их свойства. Эти параметры можно разделить на две большие группы: механические и электрические.
Механические параметры герконов
К механическим параметрам относится магнитодвижущая сила срабатывания. Этот параметр показывает, при каком значении напряженности магнитного поля происходит срабатывание и отпускание контакта. В технической документации это называется как магнитодвижущая сила срабатывания (обозначается Vср) и магнитодвижущая сила отпускания (обозначается Vотп). Немаловажными параметрами геркона, в ряде случаев основными, является скорость его срабатывания и отпускания. Эти параметры измеряются обычно в миллисекундах и обозначаются соответственно как tср и tотп, которые в целом характеризуют быстродействие геркона.
Герконы, имеющие меньшие геометрические размеры обладают более высоким быстродействием. Максимальное число срабатываний, или попросту ресурс, также относится к группе механических параметров. Этот параметр оговаривает, при каком числе срабатываний все свойства геркона, как механические, так и электрические сохраняются в пределах допустимых значений. В технической документации обозначается как Nmax.
Размеры геркона.
Электрические параметры герконов
Эти параметры такие же, как у обычных механических контактов. Сопротивление, измеренное между замкнутыми контактами называется сопротивлением контактного перехода и обозначается как Rк, а сопротивление, измеренное между разомкнутыми контактами есть не что иное, как сопротивление изоляции Rиз. Электрическая прочность геркона. Этот параметр характеризует пробивное напряжение Uпр. Это напряжение в основном определяет качество изоляции между контактами, которое в свою очередь обусловлено качеством вакуума или заполнения колбы инертными газами. Кроме этого пробивное напряжение зависит от величины зазора между контактами и качества их покрытия.
Мощность, коммутируемая герконом определяется в основном его конструкцией: материалом и размерами контактов, а также типом покрытия контактных площадок. В технической документации этот параметр обозначается как Pmax. Емкость, измеренная между разомкнутыми контактами обозначается как Cк. Она зависит лишь от геометрических размеров геркона и расстояния между разомкнутыми контактами. Все технические характеристики основных типов герконовых выключателей приведены в таблице ниже:
Таблица стандартных технических характеристик герконов.
Достоинства герконовых реле:
- Полная герметизация контакта позволяет их использовать герконовые реле в различных условиях влажности, запыленности и т. д.
- Высокое быстродействие, что позволяет использовать герконовые реле при высокой частоте коммутаций.
- Гальваническая развязка коммутируемых цепей и цепей управления герконовых реле.6. Расширенные функциональные области применения герконовых реле.
- Надежная работа в широком диапазоне температур
Будет интересно Что такое катушка индуктивности и почему ее иногда называют дроссель
Недостатки герконовых реле:
- Восприимчивость к внешним магнитным полям, что требует специальных мер по защите от внешних воздействий.
- Хрупкий корпус герконов, чувствительный к ударам.
- Малая мощность коммутируемых цепей у герконов.
- Возможность самопроизвольного размыкания контактов герконовых реле при больших токах.
Геркон на бумаге.
Подключение герконового датчика
Документация, поставляемая в комплекте с датчиками, дает исчерпывающую информацию о том, как подключить геркон.
Для функционирования и безопасности датчика часть реле, генерирующая магнитное поле, монтируется на подвижную часть конструкции. Сам геркон крепится на стационарно установленный элемент конструкции или здания.
Подвижная часть плотно примыкает, воздействуя магнитным полем катушки на контактную сеть геркона и замыкая этим электрическую цепь. Датчик системы информирует о правильном функционировании системы. Как только катушка, расположенная на подвижной части, перестает воздействовать на датчик, сеть размыкается и автоматика сообщает о нарушении целостности системы.
По способу монтажа датчики бывают:
- скрытого крепления;
- наружного крепления.
В зависимости от физических свойств поверхности, на которой происходит подключение геркона, бывают:
- датчики для монтажа на стальных конструкциях;
- датчики, монтируемые на магнитопассивных конструкциях.
При монтаже герконового реле необходимо помнить о некоторых особенностях установки:
- Рекомендуется избегать расположения вблизи источников ультразвука. Он в состоянии оказать негативное воздействие на параметры датчика.
- Не допускать расположения рядом с источником постороннего магнитного поля.
- Обезопасить колбу датчика от ударов и повреждений. В противном случае газ испарится, нарушится контакт, и сердечники быстро придут в негодность.
Герконовые переключатели не могут коммутировать большие токи в силу маломощности сердечников. Поэтому их нельзя использовать для включения и выключения мощных электрических устройств.
Их включают в маломощную коммутационную схему для контроля реле, которое осуществляет управление оборудованием.
Электронная библиотека
Электротехника и промышленная электроника / Магнитные элементы электронных устройств / 4.6. Магнитоуправляемые герметизированные контакты (герконы)
Автоматизированные системы управления в производственных условиях могут подвергаться воздействию агрессивной окружающей среды в виде пыли, газа, повышенной влажности и других факторов, вызывающих коррозию и преждевременный износ. В электромагнитных реле наиболее уязвимым звеном являются контакты. Герметизация контактов повышает надежность работы реле в целом.
Герметизированные магнитоуправляемые контакты (герконы)
нашли широкое применение в безъякорных реле в качестве концевых и путевых выключателей, датчиков положений и перемещений, координатных переключателей, в охранной сигнализации.
Простейший магнитоуправляемый контакт (МУК) представляет собой стеклянную трубочку (колбочку) с впаянными в нее пермаллоевыми пластинками – контактами, между которыми оставлен рабочий зазор. Колбочка заполнена азотом или другим инертным газом для предотвращения электрокоррозии. Под воздействием внешнего магнитного поля между пластинками возникает тяговое усилие и они смыкаются. Соприкасающиеся поверхности контактов покрыты серебром, золотом, родием.
Некоторые модификации герконов показаны на рис. 4.8: а
– симметричные;б – несимметричные замыкающие;в – переключающие;д – ртутный;е – ртутный плунжерного типа. Возможны и другие модификации, в частности, поляризованные. Поляризацию осуществляют путем размещения внутри колбочки тонких пластинок постоянных магнитов. В ртутных МУК (рис. 4.8,д ) ртуть, смачивая пластину, поднимается по ней к контактирующим частям, обеспечивая высокую частоту переключения. Частотой переключения до 800 Гц обладают ртутные МУК плунжерного типа. Пермаллоевый плунжер перемещается под действием электромагнитного усилия к левому или правому контакту в цилиндрической направляющей, наполненной ртутью. На рис. 4.8,г – МУК дифференциального типа. Он имеет две обмотки – правую и левую.
Рис.
4.8. Конструктивное исполнение магнитоуправляемых контактов
Магнитное поле, управляющее контактами, создается током в обмотке, представляющей соленоид, внутри которого размещен МУК, или постоянным магнитом.
По сравнению с обычными реле герконы имеют ряд преимуществ: высокая надежность коммутации в любой среде, длительный срок службы (до 108 – 109 срабаты
ваний), высокое быстродействие, вибрационная и радиационная устойчивость, низкая стоимость, малые габариты и вес.
Не лишены они и недостатков: малое число контактных групп, одна пара контактов в одной колбочке, дребезги при замыкании, большая, чем у обычных реле, намагничивающая сила срабатывания из-за нескольких воздушных промежутков.
Для увеличения числа контактов в одном соленоиде размещают несколько герконов, но недостаток их в том, что срабатывают они неодновременно из-за различия магнитных сопротивлений, т.к. МУК, сработавший первым, шунтирует магнитные пути других МУК.
Одна из разновидностей МУК – ферриды
. ЭтоМУК с памятью . Если МУК снабжен внешним магнитным сердечником с прямоугольной петлей гистерезиса, то при подаче на его обмотку импульса тока МУК срабатывает и остается в таком положении до подачи импульса обратной полярности. Сердечник может располагаться внутри колбочки. Для размыкания контактов нужно подать строго определенный ток обратной полярности. При большом токе сердечник перемагнитится в противоположном направлении и контакты снова замкнутся. Для предотвращения этого ферриды обычно снабжают двумя обмотками: рабочей и поляризующей.
Сейчас выпускаются МУК с внутренним объемом колбочки не более 2,5 мм3 на контакт. Они сравнимы по размерам с интегральными схемами. В качестве контактов используются пленочные пермаллоевые покрытия. Минимальный коммутирующий ток до 10-12 А, напряжение срабатывания (1,3 — 23) В, отпускания (1,15 — 3) В. Ведутся разработки по созданию мощных МУК. Уже выпускаются МУК на максимальную коммутируемую мощность до 250 Вт, коммутируемый ток до 4 А и напряжение до 10000 В.
Что такое геркон
Геркон — электромеханическое устройство, замыкающее либо размыкающее электрические контакты под влиянием магнитного поля, генерируемого электромагнитом, либо постоянным магнитом.
READ Как заново подключить интернет на телефоне
Термин «геркон» означает герметичный контакт. Обусловлено это его конструкцией. Состоит он из двух ферромагнитных пластин, запаянных в стеклянную капсулу с двумя выходными контактами и заполненную инертным газом. Такая оболочка минимизирует воздействие окружающей среды и обеспечивает надежное функционирование устройства.
Колба может содержать азот, иссушенный воздух, иной инертный газ. Также из колбы может быть откачан весь газ до состояния вакуума. Этим добиваются повышения уровня коммутируемого напряжения.
Назначение и область применения
Используют герконовые выключатели и по сей день в:
- клавиатуры и синтезаторы;
- оборудование для безопасности и автоматики;
- оборудование для подводного плавания;
- оборудование для тестирования и снятия замеров;
- аппаратура в медучреждениях и коммуникационные аппараты.
К примеру, в системах охраны геркон используют как реле. Также устройства используются и в охранном датчике. Из себя это представляет: геркон плюс магнит. Если рассматривать герконовое реле, то оно представляет собой: геркон и обмотка из проволоки. Плюсами такого реле, являются:
- маленький размер и простота конструкции;
- не поддается влиянию влаги и обгоранию контактов;
- нет подвижных элементов.
Применять такие детали можно много в чем и где
Но одним существенным недостатком является низкая ударостойкость, а это уж немаловажно для различного рода систем, датчиков и т.д
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.
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.
READ Как подключить две веб камеры в скайпе
Электрика УАЗ Патриот. Концевики на герконах
Продолжаем сериал под названием «Заменим колхоз отстающий на колхоз-передовик». В сегодняшней серии внедряем в дверь УАЗ Патриот концевики на герконах. Обычно это позволяет снять имеющиеся проблемы, когда концевик работает лишь по большой просьбе, подсветка живёт своей жизнью, а сигналка блокирует двери когда не надо.
Всё просто. Откручиваем концевики от машины и драконим их пластмассовую часть. Пластик хороший, перекусывается тяжело. Из всего концевика нам потребуется лишь металлический «грибок».
По пути с работы заскакиваем в магазин радиодеталей и берём герконы марки «КЭМ-3а». Там знают, что это такое
Осторожно откусываем у герконов по одной ноге. Я откусил кусачками, а потом дошлифовал мелкой наждачкой
Получается детский набор для лепки. Эпоксилин (тот, что без металлического наполнителя), грибочки и изувеченные герконы.
Вмазываем герконы по центру. Глубоко не утапливаем, чтобы не потерялась чувствительность. Крайний, для наглядности, залил прозрачным Поксиполем. Видно, что от поверхности его отделяет лишь тонкая плёнка.
Обжимаем и пропаиваем плюсовые «папы» и массы. Массы загибаем в сторону крепёжной дырки, папы остаются торчать.
В отличие от классической УАЗо-технологии, папы обжал сразу на ногу геркона, без демпфера из мягкого провода. А чтобы от вибрации нога не отломилась — зафиксировал всё слоем Эпоксилина. Получаются такие весёлые грибочки-чувачочки.
Монтируем штатным манером на штатное место. На дверь лепим магнитик. Кто-то покупает в магазине, кто-то у китайцев, а я разобрал жёсткий диск. Хорошие там магниты, мощные.
Концевики работают просто замечательно. Даже как-то непривычно, что в ногах загорается лампочка, фонарь на потолке, а сигналка не орёт, что «за машину оставленную с открытыми дверями гардеробщик ответственности не несёт».
Переключение открыто-закрыто происходит примерно с такого расстояния. Если прислушаться, то слышно, как тоненько-тоненько звенькает контакт геркона.
Но радость от лампочки в ногах была недолгой! Сразу стала давить паранойя: «А если мы поедем вдоль ЛЭП, переменное электрическое поле породит магнитное и геркон навсегда заблокирует нас в машине. А с нами всего ОДНА поллитра».
В холодном поту и с трясущимися руками проверяем данную нечеловеческую гипотезу Ищем самую чистую тряпку в гараже и лепим на неё адской силы магнит. Лепим на совесть, по-всякому, меняем положения, ищем мёртвые зоны.
Результат: концевики на герконах обмануть не удалось! Всё работало в штатном режиме, без сбоев. Список серий о тюнинге электрики Патриота: Электрика 01. Разветвитель плюса >>> Электрика 02. Концевики на герконах
Электрика УАЗ Патриот. Разветвитель питания
Электрика УАЗ Патриот. Трехуровневый регулятор напряжения
Устройство прибора
Итак, в стеклянную трубочку вставлена механическая система, состоящая из двух пружинистых пластин, магнитного материала и наплавленных или напаянных на них контактных групп. В нормальном состоянии правая и левая составляющие могут находиться в гальваническом соприкосновении, обеспечивая возможность прохождения электрического тока (такие герконы называют нормальнозамкнутыми), или, напротив, могут быть разомкнутыми (геркон замыкающий). Затем внутри трубки создается вакуум либо в нее закачивается инертный (химически пассивный) газ. Это делается для увеличения детали. При прохождении тока происходит нагрев контактов и убыстряется процесс окисления, то есть соединения с кислородом. Если металл окружен средой инертной, то такой реакции не произойдет. Теперь трубку можно запаивать, и прибор готов.
Усиление защиты от несанкционированного проникновения
В стандартном исполнении геркон находится на раме, а магнит – на дверной или оконной створке. Закрытое положение конструкции обеспечивает максимальное приближение магнита к датчику. В момент открытия он удаляется, поэтому злоумышленники легко найдут места установки.
Для повышения защиты прибора используются:
- Скрытый прибор. Замыкает сигнализационную цепь в момент открытия створки. Минус технологии – открытие створки при помощи дополнительного магнита.
- Электрический магнит. Особенность электромагнитного замка с герконом – сложность подделки за счет случайной повторяемости сигналов. Защита также срабатывает при задержке импульса.
