Pentru funcționarea multor dispozitive, un element necesar este un dispozitiv care poate deschide sau închide contacte. Unul dintre acestea este un comutator reed. Sub influența unui câmp magnetic sau electromagnetic, acesta modifică starea circuitului electric conectat la dispozitiv. Comutatorul reed este utilizat în contoare de uz casnic, în sisteme de securitate, în echipamente medicale.
Tipuri și tipuri de comutatoare reed
Există multe opțiuni pentru relee de stuf. Dispozitivele sunt clasificate în funcție de o varietate de parametri: nivelul vibrațiilor, capacitatea, grupul de contact.
Magnetic
Dispozitivul închide sau deschide o linie care transmite electricitate sub influența unui câmp magnetic. Sursa poate fi un magnet permanent sau un electromagnet. Pe această bază, comutatoarele reed sunt împărțite în 3 categorii:
- Cu un circuit normal deschis - în stare normală, contactele sunt deconectate. Sub influența unui curent electric sau a unui câmp magnetic, plăcile sunt conectate și dispozitivul transmite curent.
- Magnetul de stuf de deschidere implementează principiul opus: în stare normală, contactele sunt închise, dar sub influența unui câmp magnetic, acestea se deschid și circuitul electric este deconectat.
- Releu de comutare - în acest model există 3 ieșiri. În afara câmpului electromagnetic, o pereche este închisă, iar sub acțiunea câmpului, plăcile închise se deschid în mod normal, iar noua se închide. În acest caz, curentul circulă prin două circuite diferite, în funcție de prezența sau absența unui câmp magnetic.
Pentru a deschide ușa
Toate variantele senzorului de ușă funcționează pe relee cu lamele. Cu toate acestea, metodele de conectare ale dispozitivului sunt diferite. Pe această bază, există 3 categorii.
- Comun - include 2 părți cu contacte cu arc. Câmpul magnetic închide contactele arcului: capetele lor se atrag și se închid. Când câmpul dispare, cele 2 părți ale senzorului sunt la distanță una de cealaltă, arcurile se deschid. Senzorul este un element al circuitului de semnalizare. Un curent curge constant prin linie prin el. Dacă ușa este deschisă, senzorul întrerupe circuitul și se declanșează alarma. Pragul de răspuns este de la 30 la 50 mm.
- Senzor wireless - se bazează pe un comutator reed normal deschis și un modul de comunicație. A doua parte a senzorului este un magnet, sub acțiunea căruia contactele sunt închise. Dispozitivul este montat astfel încât atunci când ușa este închisă, magnetul este opus părții de transmisie radio pentru a închide comutatorul magnetic Reed. Dacă ușile sunt deschise, circuitul este deschis și se trimite o alarmă către unitatea de control. Pragul de răspuns este de 10-20 mm. Această opțiune este mai eficientă decât prin cablu.
- Semnalizarea GSM constă dintr-un comutator reed și un modul GSM. Principiul de funcționare este similar cu cel wireless. Atunci când releul este declanșat, controlerul trimite un mesaj text proprietarului apartamentului sau biroului. Un astfel de dispozitiv este adesea dotat cu funcții suplimentare.
Senzorul de deschidere a ușii este un element de alarmă de securitate. Sarcina sa este de a alerta despre deschiderea neautorizată, nu de a preveni deschiderea.
De proiectare
Din punct de vedere structural, există 2 tipuri de comutatoare reed:
- Uscat - un balon de sticlă sigilat umplut cu aer uscat sau alt gaz. În afara cilindrului, miezurile magnetice sunt sudate de la capăt, contactele sunt în interior.
- Mercur sau "udat" - picături de mercur sunt plasate în balon. Acestea uda contactele, ceea ce îmbunătățește și etanșeitatea închiderii.Comutatorul reed cu mercur nu clătină sau vibrează, dar timpul de răspuns al senzorului crește.
Releele de stuf cu mercur reprezintă un pericol pentru sănătate. Aceste dispozitive sunt aruncate într-un mod special.
Principiul de funcționare
Principiul de funcționare al oricărui comutator reed este după cum urmează:
- Când puterea câmpului depășește o valoare critică, plăcile elastice ale comutatorului de stuf se închid, închizând circuitul.
- Când câmpul extern este eliminat, circuitele sunt deschise.
Fiabilitatea și popularitatea comutatoarelor reed se datorează etanșeității dispozitivului. Contactele sunt izolate și neafectate de mediu. Dispozitivul nu se teme de praf, murdărie, apă, substanțe chimice agresive.
Caracteristici și parametri
Atunci când alegeți un comutator reed, acesta este evaluat în conformitate cu următoarele criterii:
- forța de eliberare și funcționare magnetomotorie sunt indicatorii la care sunt deschise sau conectate nucleele;
- rezistență la tranziție - cantitatea de rezistență care apare la conectare;
- rezistență la izolație - valoarea rezistenței în cavitatea dintre terminale;
- capacitate - capacitate electrică între terminale la deschidere;
- tensiune de avarie - în acest caz, este posibilă o avarie a elementului;
- timpul de răspuns - intervalul de timp dintre apariția câmpului magnetic și închiderea efectivă a primului contact; timpul mediu de răspuns este de 0,2-1 μs, într-un comutator stuf uscat acest indicator este mai mic;
- timp de eliberare - intervalul dintre scăderea sau dispariția câmpului și deschiderea efectivă a nucleelor; parametrul este de 0,2-1 μs;
- numărul de operații - numărul de comutări la care comutatorul reed nu pierde performanța;
- putere - putere maximă, determinată de secțiunea plăcilor și material; măsurat în W și kW;
- tensiunea de funcționare - valoarea la care comutatorul reed deține poziția de funcționare;
- nivelul vibrațiilor - comutatorul reed este slab sensibil la vibrații, dar îl poate conduce singur; pragul nu poate fi depășit, altfel becul de sticlă se poate sparge.
Toți indicatorii necesari se află în pașaportul dispozitivului.
Caracteristici de instalare
În cazul în care comutatorul reed este instalat în interior, acesta este fixat pe ușă, cadrul ferestrei, traversa cu șuruburi obișnuite. Dacă senzorul magnetic de stuf este instalat într-un depozit, într-un garaj, în interiorul unui seif, înainte de instalare, este necesar să faceți găuri pentru elementele de fixare. Un furtun metalic cu întrerupător reed este tăiat și sudat pe poartă sau ușă cu vedere la stradă.
Scopul aplicatiei
Contactul etanș este utilizat într-o mare varietate de aplicații:
- tastaturi - sintetizatoare, dispozitive industriale, calculatoare;
- echipamente medicale și de comunicații;
- sisteme de alarmă și automatizare: senzor pentru lift, deschidere ușă, capac laptop;
- echipamente de măsurare, circuite de contor;
- întreținerea cablurilor de alimentare - aici se utilizează gersiconi;
- dispozitive de transmisie radio, lasere, radare.
Comutatoarele Reed au fost foarte populare în anii 70 ai secolului trecut. Dispozitivele sunt acum înlocuite treptat cu elemente în stare solidă.
Argumente pro și contra utilizării
Contactul închis ermetic este popular pentru numeroasele sale beneficii:
- Durabil - nu există frecare în timpul funcționării. Dacă gazul inert este pompat în balon sau aerul este evacuat, elementul funcționează și mai mult.
- Dimensiuni minime comparativ cu un releu standard.
- Performanta ridicata.
- Comutatorul Reed este capabil să transmită un semnal de putere foarte mică.
- Fără interferențe. Semnalul nu este distorsionat.
- Praful, murdăria, umezeala nu afectează funcționarea dispozitivului.
Dezavantaje:
- baloanele de sticlă sunt destul de fragile, întrerupătoarele cu stuf nu sunt utilizate cu vibrații puternice;
- viteza de răspuns este mare, dar limitată;
- întrerupătoarele uscate zornăiesc datorită elasticității ridicate;
- cu un curent mare, contactele se pot deschide spontan.
În ciuda etanșeității, plăcile din interiorul balonului se uzează în timp. Sub influența coroziunii electrice, este posibilă ciupirea mecanică a plăcilor. După multe operații, contactele se freacă și suprafețele sunt închise din cauza forțelor moleculare. În timp, senzorul de deschidere a ușii trebuie schimbat.
