Principen för drift och typer av reed-omkopplare

För drift av många enheter är ett nödvändigt element en enhet som kan öppna eller stänga kontakter. En av dessa är en reed switch. Under påverkan av ett magnetiskt eller elektromagnetiskt fält ändrar det tillståndet för den elektriska kretsen som är ansluten till enheten. Reed-omkopplaren används i hushållsmätare, i säkerhetssystem, i medicinsk utrustning.

Typer och typer av reed-omkopplare

Det finns många alternativ för reedreläer. Enheter klassificeras enligt olika parametrar: vibrationsnivå, kapacitet, kontaktgrupp.

Magnetisk

Enheten stänger eller öppnar en linje som överför elektricitet under påverkan av ett magnetfält. Källan kan vara en permanentmagnet eller en elektromagnet. På grundval av detta är reed-omkopplare uppdelade i tre kategorier:

• Med en normalt öppen krets - i normalt tillstånd är kontakterna frånkopplade. Under påverkan av en elektrisk ström eller ett magnetfält är plattorna anslutna och enheten överför ström.
• Den öppnande vassmagneten implementerar den motsatta principen: i normalt tillstånd är kontakterna stängda, men under påverkan av ett magnetfält öppnas de och den elektriska kretsen kopplas bort.
• Växlarrelä - i den här modellen finns 3 utgångar. Utanför det elektromagnetiska fältet är ett par stängt och under fältets inverkan öppnas de stängda plattorna normalt och den nya stängs. I detta fall strömmar strömmen genom två olika kretsar, beroende på närvaron eller frånvaron av ett magnetfält.

Att öppna dörren

Alla varianter av dörrsensorer fungerar på reedreläer. Anslutningsmetoderna för enheten är dock olika. På grundval av detta finns det tre kategorier.

• Gemensam - innehåller två delar med fjäderkontakter. Magnetfältet stänger fjäderkontakterna: deras ändar lockar och stänger. När fältet försvinner är sensorns två delar på avstånd från varandra, fjädrarna öppnas. Sensorn är ett element i signalkretsen. En ström flyter ständigt genom linjen genom den. Om dörren öppnas bryter sensorn kretsen och larmet utlöses. Svarströskeln är från 30 till 50 mm.
• Trådlös sensor - den är baserad på en normalt öppen reed-omkopplare och en kommunikationsmodul. Den andra delen av sensorn är en magnet, under vilken kontakten är stängd. Enheten är monterad så att när dörren är stängd är magneten mittemot den radiosändande delen för att stänga magnetreed-omkopplaren. Om dörrarna öppnas öppnas kretsen och ett larm skickas till styrenheten. Svarströskeln är 10–20 mm. Det här alternativet är effektivare än kabelanslutet.
• GSM-signalering består av en reed-omkopplare och en GSM-modul. Funktionsprincipen liknar trådlöst. När reläet utlöses skickar styrenheten ett textmeddelande till ägaren av lägenheten eller kontoret. En sådan anordning är ofta utrustad med ytterligare funktioner.

Dörröppningssensorn är ett säkerhetslarmelement. Dess uppgift är att varna om obehörig öppning, inte för att förhindra öppning.

Efter design

Ur strukturell synpunkt finns det två typer av reed-omkopplare:

• Torr - en förseglad glaskolv fylld med torr luft eller annan gas. Utanför cylindern svetsas magnetkärnor från änden, kontakterna är inuti.
• Kvicksilver eller "fuktat" - droppar kvicksilver placeras i kolven. De fuktar kontakterna, vilket också förbättrar tätheten hos förslutningen.Kvicksilversträngbrytaren raslar eller vibrerar inte, men sensortiden ökar.

Kvicksilverrörreläer är en hälsorisk. Dessa apparater kasseras på ett speciellt sätt.

Funktionsprincip

Reed-omkopplare är en förkortning för "förseglad kontakt". Designen är enkel: en förseglad glaskolv med ferromagnetiska plattor inuti. Fartyget är fyllt med luft, inert gas, kväve. I vissa fall pumpas luft ut från reed-omkopplaren för att öka den tillåtna kopplingsspänningen. Plattans material är nickel och stål med en förstoftning av metaller som rodium, ruthenium, guld.

Principen för användning av en reed-omkopplare är som följer:

• När fälteffekten överstiger ett kritiskt värde stängs de elastiska plattorna på reed-omkopplaren och stänger kretsen.
• När det externa fältet tas bort öppnas kretsarna.

Tillförlitligheten och populariteten hos reed-omkopplare beror på enhetens täthet. Kontakterna är isolerade och påverkas inte av miljön. Enheten är inte rädd för damm, smuts, vatten, aggressiva kemikalier.

Egenskaper och parametrar

När du väljer en reed-switch utvärderas den enligt följande kriterier:

• magnetmotorns frigöringskraft och drift är indikatorerna vid vilka kärnorna öppnas eller är anslutna;
• övergångsmotstånd - mängden motstånd som uppstår vid anslutning;
• isolationsmotstånd - värdet på motståndet i håligheten mellan terminalerna;
• kapacitans - elektrisk kapacitans mellan terminalerna när de öppnas;
• nedbrytningsspänning - i detta fall är en nedbrytning av elementet möjlig;
• svarstid - tidsintervallet mellan magnetfältets utseende och den faktiska första kontaktstängningen; den genomsnittliga svarstiden är 0,2-1 μs, i en torrreed-omkopplare är denna indikator mindre;
• släpptid - intervallet mellan fältets minskning eller försvinnande och kärnans faktiska öppning; parametern är 0,2–1 μs;
• antal operationer - antalet växlingar där reed-omkopplaren inte tappar prestanda;
• effekt - maximal effekt, bestämd av plattans sektion och materialet; mätt i W och kW;
• driftspänning - det värde vid vilket reed-omkopplaren håller arbetsläget;
• vibrationsnivå - reed-omkopplaren är svagt känslig för vibrationer, men den kan leda den själv; tröskeln kan inte överskridas, annars kan glödlampan spricka.

Alla nödvändiga indikatorer finns i enhetens pass.

Installationsfunktioner

Installationen av enheten är mycket enkel. Det enda villkoret är att båda delarna av sensorn måste placeras precis mittemot varandra när dörren är stängd. I detta fall är glödlampan i magnetens verkningsområde och reed-omkopplaren utför sina funktioner.

Om reed-omkopplaren installeras inomhus, är den fäst vid dörren, fönsterkarmen, akterspegeln med vanliga bultar. Om magnetvasssensorn är installerad i ett lager, i ett garage, i ett kassaskåp, före installation, är det nödvändigt att borra hål för fästelement. En metallslang med en vassbrytare skärs in och svetsas på porten eller dörren mot gatan.

Tillämpningsområde

Den förseglade kontakten används i en mängd olika applikationer:

• tangentbord - syntar, industriella enheter, datorer;
• kommunikation och medicinsk utrustning;
• larm- och automatiseringssystem: hissbilsensor, dörröppning, laptopskydd;
• mätutrustning, mätarkretsar;
• underhåll av elkablar - här används gersicons;
• radiosändare, lasrar, radar.

Reed-omkopplare var mycket populära på 70-talet under förra seklet. Enheter ersätts nu gradvis med solid-state-element.

Fördelar och nackdelar med att använda

Hermetiskt tillsluten kontakt är populär för sina många fördelar:

• Hållbar - det finns ingen friktion under drift. Om inert gas pumpas in i kolven eller luft evakueras fungerar elementet ännu längre.
• Minimimått jämfört med ett standardrelä.
• Hög prestanda.
• Reed-omkopplaren kan sända en signal med mycket låg effekt.
• Ingen störning. Signalen är inte förvrängd.
• Damm, smuts, fukt påverkar inte enhetens funktion.

Nackdelar:

• glasflaskor är ganska ömtåliga, vassbrytare används inte med stark vibration;
• svarshastigheten är hög, men begränsad;
• torra brytare skramlar på grund av hög elasticitet;
• med hög ström kan kontakterna öppnas spontant.

Trots tätheten slits plattorna inuti kolven över tiden. Under påverkan av elektrisk korrosion är mekanisk klämning av plattorna möjlig. Efter många operationer gnider kontakterna in och ytorna stängs på grund av molekylära krafter. Med tiden måste dörröppningssensorn bytas ut.