Daudzu ierīču darbībai nepieciešams elements ir ierīce, kas var atvērt vai aizvērt kontaktus. Viens no tiem ir niedru slēdzis. Magnētiskā vai elektromagnētiskā lauka ietekmē tas maina ierīcei pievienotās elektriskās ķēdes stāvokli. Niedru slēdzis tiek izmantots mājsaimniecības skaitītājos, drošības sistēmās, medicīnas iekārtās.
Niedru slēdžu veidi un veidi
Niedru relejiem ir daudz iespēju. Ierīces tiek klasificētas pēc dažādiem parametriem: vibrācijas līmenis, jauda, kontaktu grupa.
Magnētisks
Ierīce aizver vai atver līniju, kas pārraida elektrību magnētiskā lauka ietekmē. Avots var būt pastāvīgs magnēts vai elektromagnēts. Pamatojoties uz to, niedru slēdži tiek iedalīti 3 kategorijās:
- Ar parasti atvērtu ķēdi - normālā stāvoklī kontakti tiek atvienoti. Elektriskās strāvas vai magnētiskā lauka ietekmē plāksnes ir savienotas, un ierīce pārraida strāvu.
- Atveramais niedru magnēts īsteno pretēju principu: normālā stāvoklī kontakti ir aizvērti, bet magnētiskā lauka ietekmē tie atveras un tiek atvienota elektriskā ķēde.
- Pārslēgšanas relejs - šajā modelī ir 3 izejas. Ārpus elektromagnētiskā lauka viens pāris ir aizvērts, un lauka iedarbībā slēgtās plāksnes parasti atveras, un jaunā aizveras. Šajā gadījumā strāva plūst caur divām dažādām ķēdēm, atkarībā no magnētiskā lauka klātbūtnes vai neesamības.
Lai atvērtu durvis
Visi durvju sensoru varianti darbojas ar niedru relejiem. Tomēr ierīces savienojuma metodes ir atšķirīgas. Pamatojoties uz to, ir 3 kategorijas.
- Kopīgs - ietver 2 daļas ar atsperes kontaktiem. Magnētiskais lauks aizver atsperes kontaktus: to gali pievelk un aizveras. Kad lauks pazūd, sensora 2 daļas atrodas attālumā viena no otras, atsperes atveras. Sensors ir signalizācijas ķēdes elements. Caur līniju caur to nepārtraukti plūst strāva. Ja durvis ir atvērtas, sensors pārtrauc ķēdi un tiek iedarbināta trauksme. Reakcijas slieksnis ir no 30 līdz 50 mm.
- Bezvadu sensors - tā pamatā ir parasti atvērts niedru slēdzis un sakaru modulis. Sensora otrā daļa ir magnēts, kura iedarbībā kontakti ir aizvērti. Ierīce ir uzstādīta tā, ka, aizverot durvis, magnēts atrodas pretī radio raidošajai daļai, lai aizvērtu magnētisko niedru slēdzi. Ja durvis ir atvērtas, ķēde tiek atvērta un trauksme tiek nosūtīta vadības blokam. Reakcijas slieksnis ir 10–20 mm. Šī opcija ir efektīvāka nekā vadu.
- GSM signalizācija sastāv no niedru slēdža un GSM moduļa. Darbības princips ir līdzīgs bezvadu. Kad tiek iedarbināts relejs, kontrolieris nosūta īsziņu dzīvokļa vai biroja īpašniekam. Šāda ierīce bieži ir apveltīta ar papildu funkcijām.
Durvju atvēršanas sensors ir apsardzes signalizācijas sistēmas elements. Tās uzdevums ir informēt par neatļautu atvēršanu, nevis novērst atvēršanu.
Pēc dizaina
No strukturālā viedokļa ir divu veidu niedru slēdži:
- Sausa - noslēgta stikla kolba, kas piepildīta ar sausu gaisu vai citu gāzi. Ārpus cilindra magnēta serdeņi tiek metināti no gala, kontakti atrodas iekšpusē.
- Dzīvsudrabs vai "samitrināts" - kolbā ievieto dzīvsudraba pilienus. Viņi samitrina kontaktus, kas arī uzlabo aizdares blīvumu.Dzīvsudraba niedru slēdzis nerabina un nevibrē, bet sensora reakcijas laiks palielinās.
Dzīvsudraba niedru releji apdraud veselību. Šīs ierīces tiek iznīcinātas īpašā veidā.
Darbības princips
Jebkura niedru slēdža darbības princips ir šāds:
- Kad lauka jauda pārsniedz kritisko vērtību, niedru slēdža elastīgās plāksnes aizveras, aizverot ķēdi.
- Kad ārējais lauks tiek noņemts, ķēdes tiek atvērtas.
Niedru slēdžu uzticamība un popularitāte ir saistīta ar ierīces hermētiskumu. Kontakti ir izolēti, un vide tos neietekmē. Ierīce nebaidās no putekļiem, netīrumiem, ūdens, agresīvām ķīmiskām vielām.
Raksturlielumi un parametri
Izvēloties niedru slēdzi, to novērtē pēc šādiem kritērijiem:
- magnetomotīvais atbrīvošanās spēks un darbība ir indikatori, pie kuriem serdeņi tiek atvērti vai savienoti;
- pārejas pretestība - pretestības daudzums, kas rodas, savienojot;
- izolācijas pretestība - pretestības vērtība dobumā starp spailēm;
- kapacitāte - elektriskā kapacitāte starp spailēm, kad tā tiek atvērta;
- sadalīšanās spriegums - šajā gadījumā ir iespējams elementa sadalījums;
- reakcijas laiks - laika intervāls starp magnētiskā lauka parādīšanos un faktisko pirmā kontakta aizvēršanos; vidējais reakcijas laiks ir 0,2-1 μs, sausā niedru slēdžā šis rādītājs ir mazāks;
- atbrīvošanas laiks - intervāls starp lauka samazināšanos vai pazušanu un faktisko serdeņu atvēršanos; parametrs ir 0,2–1 μs;
- darbību skaits - pārslēgumu skaits, pie kura niedru slēdzis nezaudē veiktspēju;
- jauda - maksimālā jauda, ko nosaka plākšņu sekcija un materiāls; mēra W un kW;
- darba spriegums - vērtība, pie kuras niedru slēdzis tur darba stāvokli;
- vibrācijas līmenis - niedru slēdzis ir vāji jutīgs pret vibrāciju, bet tas pats to var vadīt; slieksni nevar pārsniegt, pretējā gadījumā stikla spuldze var saplaisāt.
Visi nepieciešamie indikatori ir ierīces pasē.
Instalācijas funkcijas
Ja niedru slēdzis ir uzstādīts telpās, tas tiek piestiprināts pie durvīm, loga rāmja, transom ar parastām skrūvēm. Ja magnētiskais niedru sensors pirms uzstādīšanas ir uzstādīts noliktavā, garāžā, seifa iekšpusē, ir jāizurbj caurumi stiprinājumiem. Metāla šļūtene ar niedru slēdzi tiek sagriezta un sametināta vārtiem vai durvīm, kas vērsti uz ielu.
Piemērošanas joma
Hermētiskais kontakts tiek izmantots visdažādākajos gadījumos:
- tastatūras - sintezatori, rūpnieciskas ierīces, datori;
- sakaru un medicīnas aprīkojums;
- signalizācijas un automatizācijas sistēmas: lifta kabīnes sensors, durvju atvēršana, klēpjdatora pārsegs;
- mēraparatūra, skaitītāju shēmas;
- strāvas kabeļu uzturēšana - šeit tiek izmantoti gersikoni;
- radio raidīšanas ierīces, lāzeri, radari.
Niedru slēdži bija ļoti populāri pagājušā gadsimta 70. gados. Tagad ierīces pakāpeniski tiek aizstātas ar cietvielu elementiem.
Lietošanas plusi un mīnusi
Hermētiski noslēgts kontakts ir populārs ar daudzām priekšrocībām:
- Izturīgs - darbības laikā nav berzes. Ja kolbā tiek iesūknēta inerta gāze vai tiek evakuēts gaiss, elements darbojas vēl ilgāk.
- Minimālie izmēri salīdzinājumā ar standarta releju.
- Augsta veiktspēja.
- Niedru slēdzis spēj pārraidīt ļoti mazjaudas signālu.
- Nav iejaukšanās. Signāls nav sagrozīts.
- Putekļi, netīrumi, mitrums neietekmē ierīces darbību.
Trūkumi:
- stikla kolbas ir diezgan trauslas, niedru slēdži netiek izmantoti ar spēcīgu vibrāciju;
- atbildes ātrums ir liels, bet ierobežots;
- sausie slēdži grabē augstas elastības dēļ;
- ar lielu strāvu kontakti var spontāni atvērties.
Neskatoties uz hermētiskumu, kolbas iekšpusē esošās plāksnes laika gaitā nolietojas. Elektriskās korozijas ietekmē ir iespējama plākšņu mehāniska saspiešana. Pēc daudzām operācijām kontakti berzējas un virsmas tiek slēgtas molekulāro spēku dēļ. Laika gaitā ir jāmaina durvju atvēršanas sensors.
