Nendrinių jungiklių veikimo principas ir atmainos

Daugelio prietaisų veikimui būtinas elementas yra prietaisas, galintis atidaryti arba uždaryti kontaktus. Vienas iš jų yra nendrinis jungiklis. Veikiamas magnetinio ar elektromagnetinio lauko, jis keičia prie prietaiso prijungtos elektros grandinės būseną. Nendrinis jungiklis naudojamas buitiniuose skaitikliuose, apsaugos sistemose, medicinos įrangoje.

Nendrių jungiklių tipai ir tipai

Yra daugybė nendrių relių variantų. Prietaisai skirstomi pagal įvairius parametrus: vibracijos lygį, pajėgumą, kontaktinę grupę.

Magnetinis

Prietaisas uždaro arba atidaro liniją, perduodančią elektrą veikiant magnetiniam laukui. Šaltinis gali būti nuolatinis magnetas arba elektromagnetas. Šiuo pagrindu nendrių jungikliai skirstomi į 3 kategorijas:

• Esant normaliai atvirai grandinei - įprastoje būsenoje kontaktai atjungiami. Veikiant elektros srovei ar magnetiniam laukui, plokštės sujungiamos ir prietaisas perduoda srovę.
• Atidaromas nendrių magnetas įgyvendina priešingą principą: esant normaliai būsenai, kontaktai yra uždaryti, tačiau veikiami magnetinio lauko jie atsiveria ir atjungiama elektros grandinė.
• Perjungimo relė - šiame modelyje yra 3 išėjimai. Už elektromagnetinio lauko ribų viena pora yra uždara, o veikiant laukui, uždarytos plokštės paprastai atsidaro ir naujos uždaromos. Šiuo atveju srovė teka dviem skirtingomis grandinėmis, priklausomai nuo magnetinio lauko buvimo ar nebuvimo.

Norėdami atidaryti duris

Visi durų jutiklių variantai veikia nendrių reles. Tačiau įrenginio prijungimo būdai yra skirtingi. Tuo remiantis yra 3 kategorijos.

• Bendra - apima 2 dalis su spyruokliniais kontaktais. Magnetinis laukas uždaro spyruoklinius kontaktus: jų galai pritraukia ir užsidaro. Kai laukas išnyksta, 2 jutiklio dalys yra nutolusios viena nuo kitos, spyruoklės atsidaro. Jutiklis yra signalizacijos grandinės elementas. Pro jį linija nuolat teka srovė. Jei durys atidaromos, jutiklis nutraukia grandinę ir suveikia aliarmas. Atsako slenkstis yra nuo 30 iki 50 mm.
• Belaidis jutiklis - jis pagrįstas paprastai atidarytu nendrių jungikliu ir ryšio moduliu. Antroji jutiklio dalis yra magnetas, kuriam veikiant kontaktai yra uždaryti. Prietaisas sumontuotas taip, kad uždarius duris, magnetas būtų priešais radiją perduodančią dalį, kad uždarytų magnetinį nendrių jungiklį. Jei atidaromos durys, atidaroma grandinė ir valdymo blokas siunčiamas aliarmu. Atsakymo slenkstis yra 10–20 mm. Ši parinktis yra efektyvesnė nei laidinė.
• GSM signalizaciją sudaro nendrinis jungiklis ir GSM modulis. Veikimo principas yra panašus į belaidį. Kai suveikia relė, valdiklis siunčia tekstinį pranešimą buto ar biuro savininkui. Toks įrenginys dažnai yra aprūpintas papildomomis funkcijomis.

Durų atidarymo jutiklis yra apsauginės signalizacijos sistemos elementas. Jo užduotis yra įspėti apie neteisėtą atidarymą, o ne užkirsti kelią atidarymui.

Pagal dizainą

Struktūriniu požiūriu yra 2 nendrių jungiklių tipai:

• Sausa - sandari stiklinė kolba, pripildyta sauso oro ar kitų dujų. Už cilindro iš galo suvirinamos magnetinės šerdys, kontaktai yra viduje.
• Gyvsidabris arba „sudrėkintas“ - į kolbą dedami gyvsidabrio lašai. Jie drėkina kontaktus, o tai taip pat pagerina uždarymo sandarumą.Gyvsidabrio nendrių jungiklis nevargia ir nevibruoja, tačiau jutiklio atsako laikas ilgėja.

Gyvsidabrio nendrių relės kelia pavojų sveikatai. Šie prietaisai šalinami specialiu būdu.

Veikimo principas

„Reed“ jungiklis yra trumpas „sandariam kontaktui“. Konstrukcija paprasta: sandari stiklinė kolba su feromagnetinėmis plokštelėmis viduje. Indas pripildytas oro, inertinių dujų, azoto. Kai kuriais atvejais iš nendrių jungiklio pumpuojamas oras, kad padidėtų leistina perjungimo įtampa. Plokščių medžiaga yra nikelis ir plienas su metalų, tokių kaip rodis, rutenis, auksas, purškimu.

Bet kurio nendrių jungiklio veikimo principas yra toks:

• Kai lauko galia viršija kritinę vertę, nendrių jungiklio elastinės plokštės užsidaro ir uždaro grandinę.
• Pašalinus išorinį lauką, grandinės atidaromos.

Nendrinių jungiklių patikimumą ir populiarumą lemia prietaiso sandarumas. Kontaktai yra izoliuoti ir jų neveikia aplinka. Prietaisas nebijo dulkių, purvo, vandens, agresyvių chemikalų.

Charakteristikos ir parametrai

Renkantis nendrinį jungiklį, jis vertinamas pagal šiuos kriterijus:

• magnetomotyvo atlaisvinimo ir veikimo jėga yra rodikliai, prie kurių atidaromos arba sujungiamos šerdys;
• perėjimo varža - pasipriešinimo dydis, atsirandantis jungiantis;
• izoliacijos varža - varžos vertė ertmėje tarp gnybtų;
• talpa - elektrinė talpa tarp gnybtų atidarius;
• gedimo įtampa - šiuo atveju galimas elemento suskaidymas;
• atsako laikas - laiko tarpas tarp magnetinio lauko pasirodymo ir faktinio pirmojo kontakto uždarymo; vidutinė atsako trukmė yra 0,2–1 μs, sausame nendrių jungiklyje šis rodiklis yra mažesnis;
• išleidimo laikas - intervalas tarp lauko sumažėjimo ar išnykimo ir faktinio šerdžių atidarymo; parametras yra 0,2–1 μs;
• operacijų skaičius - perjungimų, kai nendrinis jungiklis nepraranda našumo, skaičius;
• galia - didžiausia galia, nustatoma pagal plokščių sekciją ir medžiagą; matuojamas W ir kW;
• darbinė įtampa - vertė, kuria nendrinis jungiklis išlaiko darbinę padėtį;
• vibracijos lygis - nendrių jungiklis yra silpnai jautrus vibracijai, tačiau jis pats gali tai atlikti; slenksčio negalima viršyti, kitaip stiklinė lemputė gali įtrūkti.

Visi reikalingi rodikliai yra įrenginio pase.

Diegimo ypatybės

Įrenginio montavimas yra labai paprastas. Vienintelė sąlyga yra ta, kad abi jutiklio dalys turi būti uždėtos tiksliai priešais viena kitą. Šiuo atveju lemputė yra magneto veikimo lauke, o nendrių jungiklis atlieka savo funkcijas.

Jei nendrių jungiklis sumontuotas patalpose, jis prie durų, lango rėmo, skersinio pritvirtinamas paprastais varžtais. Jei prieš montuojant magnetinį nendrių jutiklį montuojamas sandėlyje, garaže, seifo viduje, reikia išgręžti skyles tvirtinimo detalėms. Metalinė žarna su nendrių jungikliu įpjaunama ir privirinama prie vartų ar durų, nukreiptų į gatvę.

Taikymo sritis

Užplombuotas kontaktas naudojamas įvairiose srityse:

• klaviatūros - sintezatoriai, pramoniniai prietaisai, kompiuteriai;
• ryšių ir medicinos įranga;
• signalizacijos ir automatikos sistemos: lifto kabinos jutiklis, durų atidarymas, nešiojamojo kompiuterio dangtis;
• matavimo įranga, skaitiklių grandinės;
• maitinimo kabelių priežiūra - čia naudojami gersikonai;
• radijo perdavimo prietaisai, lazeriai, radarai.

Nendriniai jungikliai buvo labai populiarūs praėjusio amžiaus 70-aisiais. Dabar prietaisai palaipsniui keičiami kietojo kūno elementais.

Privalumai ir trūkumai naudojant

Hermetiškai uždaras kontaktas yra populiarus dėl daugybės privalumų:

• Patvarus - darbo metu nėra trinties. Jei į kolbą pumpuojamos inertinės dujos arba evakuojamas oras, elementas veikia dar ilgiau.
• Mažiausi matmenys, palyginti su standartine rele.
• Didelis našumas.
• Nendrinis jungiklis gali perduoti labai mažos galios signalą.
• Jokio kišimosi. Signalas nėra iškraipytas.
• Dulkės, purvas, drėgmė neturi įtakos prietaiso veikimui.

Trūkumai:

• stiklinės kolbos yra gana trapios, nendrių jungikliai nenaudojami esant stipriai vibracijai;
• atsakymo greitis yra didelis, bet ribotas;
• sausieji jungikliai barškina dėl didelio elastingumo;
• esant didelei srovei, kontaktai gali atsidaryti spontaniškai.

Nepaisant sandarumo, kolbos viduje esančios plokštės ilgainiui susidėvi. Veikiant elektrinei korozijai, mechaniškai galima prispausti plokštes. Po daugelio operacijų kontaktai įtrina ir paviršiai uždaromi dėl molekulinių jėgų. Laikui bėgant, durų atidarymo jutiklis turi būti pakeistas.