Princippet om drift og typer af reed switches

Til driften af ​​mange enheder er et nødvendigt element en enhed, der kan åbne eller lukke kontakter. En af disse er en reed switch. Under indflydelse af et magnetisk eller elektromagnetisk felt ændrer det tilstanden på det elektriske kredsløb, der er tilsluttet enheden. Reed-kontakten bruges i husholdningsmålere, i sikkerhedssystemer, i medicinsk udstyr.

Typer og typer af reed switches

Der er mange muligheder for reedrelæer. Enheder klassificeres efter forskellige parametre: vibrationsniveau, kapacitet, kontaktgruppe.

Magnetisk

Enheden lukker eller åbner en linje, der transmitterer elektricitet under påvirkning af et magnetfelt. Kilden kan være en permanent magnet eller en elektromagnet. På dette grundlag er reed switches opdelt i 3 kategorier:

• Med et normalt åbent kredsløb - i normal tilstand afbrydes kontakterne. Under indflydelse af en elektrisk strøm eller et magnetfelt er pladerne forbundet, og enheden transmitterer strøm.
• Åbningsrørsmagneten implementerer det modsatte princip: i normal tilstand er kontakterne lukket, men under indflydelse af et magnetfelt åbner de, og det elektriske kredsløb frakobles.
• Skiftrelæ - i denne model er der 3 udgange. Uden for det elektromagnetiske felt er et par lukket, og under markens handling åbner de lukkede plader normalt, og den nye lukker. I dette tilfælde strømmer strømmen gennem to forskellige kredsløb afhængigt af tilstedeværelsen eller fraværet af et magnetfelt.

For at åbne døren

Alle dørsensorvarianter fungerer på reedrelæer. Enhedens forbindelsesmetoder er imidlertid forskellige. På dette grundlag er der 3 kategorier.

• Fælles - inkluderer 2 dele med fjederkontakter. Magnetfeltet lukker fjederkontakterne: deres ender tiltrækker og lukker. Når marken forsvinder, er sensorens 2 dele placeret i en afstand fra hinanden, fjedrene åbner. Sensoren er et element i signalkredsløbet. En strøm flyder konstant gennem linjen gennem den. Hvis døren åbnes, bryder sensoren kredsløbet, og alarmen udløses. Svarstærsklen er fra 30 til 50 mm.
• Trådløs sensor - den er baseret på en normalt åben reed-switch og et kommunikationsmodul. Den anden del af sensoren er en magnet, under hvilken handling kontakterne er lukket. Enheden er monteret således, at når døren er lukket, er magneten modsat den radiosendende del for at lukke den magnetiske reed-kontakt. Hvis dørene åbnes, åbnes kredsløbet, og der sendes en alarm til kontrolenheden. Svarstærsklen er 10-20 mm. Denne mulighed er mere effektiv end kablet.
• GSM-signalering består af en reed-switch og et GSM-modul. Driftsprincippet svarer til trådløs. Når relæet udløses, sender controlleren en tekstbesked til ejeren af ​​lejligheden eller kontoret. En sådan enhed er ofte udstyret med yderligere funktioner.

Døråbningssensoren er et element i sikkerhedsalarmsystemet. Dens opgave er at advare om uautoriseret åbning, ikke for at forhindre åbning.

Af design

Fra et strukturelt synspunkt er der to typer reed-switche:

• Tør - en forseglet glaskolbe fyldt med tør luft eller anden gas. Uden for cylinderen svejses magnetkerner fra enden, kontakterne er indeni.
• Kviksølv eller "befugtet" - dråber kviksølv placeres i kolben. De fugter kontakterne, hvilket også forbedrer tætheden af ​​lukningen.Kviksølvrørskifteren rasler eller vibrerer ikke, men sensorens responstid øges.

Kviksølvrørrelæer er en sundhedsfare. Disse enheder bortskaffes på en særlig måde.

Driftsprincip

Reed switch er en forkortelse for "forseglet kontakt". Designet er simpelt: en forseglet glaskolbe med ferromagnetiske plader indeni. Beholderen er fyldt med luft, inaktiv gas, nitrogen. I nogle tilfælde pumpes der luft ud af reed-kontakten for at øge den tilladte koblingsspænding. Pladens materiale er nikkel og stål med en forstøvning af metaller som rodium, ruthenium, guld.

Funktionsprincippet for enhver reed-switch er som følger:

• Når feltstyrken overstiger en kritisk værdi, lukker de elastiske plader på reed-kontakten og lukker kredsløbet.
• Når det eksterne felt fjernes, åbnes kredsløbene.

Reed-switches pålidelighed og popularitet skyldes enhedens tæthed. Kontakterne er isoleret og upåvirket af miljøet. Enheden er ikke bange for støv, snavs, vand, aggressive kemikalier.

Karakteristika og parametre

Når du vælger en reed-switch, vurderes den efter følgende kriterier:

• frigørelses- og betjeningsmagnetkraften er de indikatorer, hvormed kernerne åbnes eller tilsluttes
• overgangsmodstand - den mængde modstand, der opstår ved tilslutning;
• isolationsmodstand - værdien af ​​modstand i hulrummet mellem terminalerne;
• kapacitans - elektrisk kapacitans mellem terminalerne, når de åbnes;
• nedbrydningsspænding - i dette tilfælde er en nedbrydning af elementet mulig;
• responstid - tidsintervallet mellem magnetfeltets udseende og den faktiske første kontaktlukning den gennemsnitlige responstid er 0,2-1 μs, i en tørrørskontakt er denne indikator mindre;
• frigivelsestid - intervallet mellem faldet eller forsvinden af ​​feltet og den faktiske åbning af kernerne; parameteren er 0,2-1 μs;
• antal operationer - antallet af omskiftninger, hvor reed-kontakten ikke mister ydeevne
• effekt - maksimal effekt bestemt af sektionen af ​​pladerne og materialet; målt i W og kW;
• driftsspænding - den værdi, hvormed reed-kontakten holder driftspositionen;
• vibrationsniveau - reed-kontakten er svagt følsom over for vibrationer, men den kan lede den selv; tærsklen kan ikke overskrides, ellers kan glaspæren knække.

Alle de nødvendige indikatorer findes i enhedens pas.

Installationsfunktioner

Installationen af ​​enheden er meget enkel. Den eneste betingelse er, at begge dele af sensoren skal placeres nøjagtigt overfor hinanden, når døren er lukket. I dette tilfælde er pæren i magnetens handlingsfelt, og reed-kontakten udfører sine funktioner.

Hvis reed-kontakten er installeret indendørs, er den fastgjort til døren, vinduesrammen, akterspejlet med almindelige bolte. Hvis den magnetiske reedsensor er installeret i et lager, i en garage, inde i et pengeskab, før installationen, er det nødvendigt at bore huller til fastgørelseselementer. En metalslange med en reed-afbryder skæres i og svejses på porten eller døren mod gaden.

Anvendelsesområde

Den forseglede kontakt bruges i en lang række anvendelser:

• tastaturer - synthesizere, industrielle enheder, computere;
• kommunikation og medicinsk udstyr;
• alarm- og automatiseringssystemer: elevatorbilsensor, døråbning, bærbar computerafdækning;
• måleudstyr; målerkredsløb;
• vedligeholdelse af strømkabler - her bruges gersicons;
• radiosendere, lasere, radarer.

Reed switches var meget populære i 70'erne i sidste århundrede. Enheder erstattes nu gradvist med solid-state-elementer.

Fordele og ulemper ved at bruge

Hermetisk forseglet kontakt er populær for sine mange fordele:

• Holdbar - der er ingen friktion under drift. Hvis der pumpes inaktiv gas ind i kolben, eller der evakueres luft, fungerer elementet endnu længere.
• Mindste dimensioner i forhold til et standardrelæ.
• Høj ydeevne.
• Reed-kontakten er i stand til at transmittere et signal med meget lav effekt.
• Ingen interferens. Signalet er ikke forvrænget.
• Støv, snavs, fugt påvirker ikke enhedens funktion.

Ulemper:

• glasflasker er ret skrøbelige, reed-afbrydere bruges ikke med stærk vibration;
• svarhastigheden er høj, men begrænset;
• tørre afbrydere rasler på grund af høj elasticitet;
• med høj strøm kan kontakterne åbnes spontant.

På trods af tætheden slides pladerne inde i kolben over tid. Under påvirkning af elektrisk korrosion er mekanisk klemning af pladerne mulig. Efter mange operationer gnides kontakterne, og overfladerne lukkes på grund af molekylære kræfter. Over tid skal døråbningssensoren skiftes.