Содержание

Как работает герконовый датчик охранный. Что такое герконы, как они устроены и работают

Их конструкция имеет ряд серьезных недостатков. Среди них в первую очередь следует отметить ненадежность контактной системы, а также трущиеся металлические детали, при износе которых снижается общая работоспособность прибора. В результате, были созданы герметические магнитоуправляемые контакты - геркон овое реле, принцип действия которого позволил избавиться от минусов, присущим электромагнитным устройствам.

Характеристики геркон овых реле

Г еркон это устройство состоящее из двух контактов, изготовленных из ферромагнитного сплава. Они размещены в специальной колбе, позволяющей осуществлять контроль за их работой. В случае приближения к контактам постоянного магнита, происходит замыкание с образованием непрерывной цепи. В связи с этим геркон овое реле известны как концевые выключатели.

Все геркон ы маркируются в соответствии с областью применения. Например, обозначение КЭМ относится к коммутации электрических механизмов, буква «А» означает возможность работы в любом климате, буква «В» предполагает работу устройства только в помещениях. МКА является магнитным коммутатором для любых климатических условий.

Сопротивление стандартно переключающего путевого геркон а составляет примерно 0,2 Ом. У геркон а, работающего на размыкание этот показатель составляет как минимум 1 кОм. Эти показатели позволяют существенно ускорить переключение цепей. Магнитные выключатели этого типа применяются для силовых цепей напряжения и обладают улучшенными показателями. Размыкающие магнитные геркон овые переключатели применяются во многих схемах, в основном для компьютерных или охранных систем, контрольных датчиков и многих других устройств.

Принцип действия геркон ового реле

В работе нормально замкнутого геркон а используется принцип взаимодействия сил, возникающих между магнитными телами. В электромагнитном поле появляются и передаются импульсы, начинают двигаться электроны, вызывающие перемещение и деформацию токопроводящих контактов.

tileinfo.ru

Датчики магнитного поля

13 сентября 2017

Геркон – сверхточный быстродействующий

герметичный переключатель, управляемый магнитным полем. Количество его срабатываний – до пяти миллиардов раз. На его основе выпускаются датчики магнитного поля и герконовые реле для самых различных применений – от бытовой техники до авиации и космонавтики. В статье описаны особенности выбора герконов и дан табличный обзор широкой линейки этих изделий производства Littelfuse.

Слово «геркон» является сокращением слов «герметичный контакт». Первый геркон был разработан в 1936 году американской компанией Bell Telephone Laboratories. Впоследствии они стали широко применяться в качестве датчиков, и на их основе были созданы герконовые реле.

Рис. 1. Геркон

Геркон (рисунок 1) состоит из двух ферромагнитных проводников, имеющих плоские контакты, герметизированные в стеклянной капсуле. Без внешнего магнитного поля контакты разомкнуты, и между ними есть небольшой диэлектрический зазор. В магнитном поле контакты замыкаются. Контактная область обеих пластин имеет напыленное или гальваническое покрытие, выполненное из очень стойкого к эрозии металла (обычно – родий, иридий или рутений). Структура слоев покрытия контактов приведена на рисунках 2а и 2б для родия и иридия соответственно.

Иридий, рутений и родий – очень стойкие к эрозии металлы платиновой группы. Благодаря напылению из этих металлов количество срабатываний контактов достигает пяти миллиардов раз. В полость капсулы обычно закачивают азот. Некоторые типы герконов вакуумируются для увеличения максимально допустимого коммутируемого напряжения. Контакты геркона в магнитном поле намагничиваются, и между ними возникает магнитодвижущая сила, равная напряженности магнитного поля. Если напряженность магнитного поля достаточно велика, чтобы преодолеть упругие силы в контактах, возникающие при их упругой деформации, то контакты замыкаются. Когда поле ослабевает, контакты снова размыкаются.

Рис. 2. Структура контактных групп NiFe-W-Ru (а) и NiFe-Au-Ro-Ir (б)

Существует два типа герконов: SPST-NO (Single Pole, Single Throw Normally Open, то есть «один полюс, один канал») – обычный выключатель, в котором два контакта нормально разомкнуты; SPDT-CO (Single Pole, Double Through Change Over, то есть «один полюс, два канала – переключение») – переключатель, в котором один контакт всегда нормально замкнут, а второй нормально разомкнут.

Геркон, описанный выше и представленный на рисунке 3, относится к SPST-типу.

Рис. 3. Устройство геркона SPST-типа

На рисунке 4 представлен геркон SPDT-типа.

Рис. 4. Устройство трехвыводного геркона типа SPDT (однополярное двунаправленное)

Общая пластина является единственной подвижной частью такого геркона, в отсутствие магнитного поля она замкнута с нормально замкнутым контактом реле. При возникновении магнитного поля соответствующей силы общая пластина замыкается с нормально разомкнутым контактом. Обе пластины нормально разомкнутого и нормально замкнутого контактов являются неподвижными. Разомкнутые контакты имеют ферромагнитное покрытие, а нормально замкнутый контакт выполнен из немагнитного материала. При помещении в магнитное поле подвижный и нормально-разомкнутый контакт намагничиваются в одинаковом направлении, и при достаточной напряжённости магнитного поля происходит замыкание подвижного контакта с неподвижным ферромагнитным контактом. При исчезновении внешнего магнитного поля намагниченность контактов ослабевает, и они размыкаются. Для того, чтобы остаточная намагниченность была минимальной, при изготовлении герконов применяют высокотемпературную обработку контактов. В качестве источника магнитного поля для геркона чаще всего используют постоянный магнит (рисунок 5) или соленоид.

Рис. 5. Принцип работы магнитоуправляемого контакта – геркона

Рассмотрим несколько наиболее распространённых систем геркон-магнит.

  1. Приближение и удаление магнита перпендикулярно (рисунок 6) или под углом (рисунок 7) к главной геометрической оси геркона:

Рис. 6. Перпендикулярное приближение и удаление магнита

Рис. 7. Приближение и удаление магнита под углом

В данном случае геркон будет замыкаться при приближении и размыкаться при отдалении магнита. Рассмотрим более подробно, обратившись к рисунку 8.

Рис. 8. Зоны активации геркона при поперечном удалении магнита

Концентрация силовых линий магнита уменьшается при удалении магнита от геркона. Наиболее сконцентрированы магнитные линии на полюсах магнита. Наиболее обширная зона взаимодействия магнита с герконом находится в центре геркона. При нахождении постоянного магнита в пределах этой зоны магнитное поле является достаточным для надежного срабатывания контактной группы. Пунктиром показана зона гистерезиса – при вхождении магнита в эту зону магнитное поле еще не обладает достаточной напряженностью для срабатывания контактной группы, но ее достаточно для удержания контактной группы в сработавшем состоянии. В случае иной конфигурации контактной группы геркона, отличной от рассматриваемой SPST, под срабатыванием будет пониматься размыкание нормально-замкнутого контакта и замыкание подвижного контакта с нормально-разомкнутым контактом SPDT геркона. Замыкание контактов геркона может активироваться с помощью параллельного движения кольцевого магнита вдоль оси геркона, как показано на рисунке 9.

Рис. 9. Движение кольцевого магнита относительно геркона

Конфигурация зон взаимодействия будет схожа с предыдущей системой, так как ось геркона и направление магнитных линий магнита будут совпадать с описанной выше ситуацией, как видно на рисунке 10.

Рис.10. Зоны взаимодействия при движении магнита вдоль оси геркона

  1. Геркон может активироваться при помощи плоского магнита или кольцевого магнита с двумя или 2N полюсами (рисунок 11).

Рис. 11. Активация геркона плоским или кольцевым магнитом

Для понимания зон взаимодействия геркона обратимся к рисункам 12 и 13.

Рис. 12. Полюса магнита перпендикулярны главной геометрической оси геркона. Магнит движется вдоль нее

Рис. 13. Полюса магнита перпендикулярны главной геометрической оси геркона. Магнит движется перпендикулярно ей

Как видно, зоны взаимодействия находятся на концах геркона. В центральной части геркона находится «мертвая зона», в которой геркон остается открытым. Таким образом, двигающийся перпендикулярно геркону магнит, чьи полюса расположены подобным образом, активировать геркон не будет (рисунок 14).

Рис. 14. «Мертвая зона» взаимодействия магнита с герконом

  1. Геркон можно экранировать с помощью магнитного материала (например, стального листа). На рисунке 15 изображены неподвижный геркон и неподвижный магнит между которыми движется экранирующий предмет.

Рис. 15. Экранирование геркона магнитным материалом

Основные типы герконов, выпускаемые компанией Littelfuse, приведены в таблице 1.

Таблица 1. Серии герконов Littelfuse

СерияДлина корпуса, ммНагрузочная способность
(Стандартная: ≤10 Вт, ≤0,5 A, ≤200 В)
Тип контактовKey Features
MITI-3V17СтандартнаяSPSTСупер-компактный (7 мм стеклянный корпус)
MDSR-1010СтандартнаяSPSTОчень компактный (10 мм стеклянный корпус)
MDSR-713СтандартнаяSPSTКомпактный (12.7 мм стеклянный корпус)
FLEX-1414СтандартнаяSPSTДешевый, более гибкие выводы
MACD-1414СтандартнаяSPSTМалый гистерезис
MDCG-415СтандартнаяSPSTНизкая цена
HA15-2
15
~240 В (20 Вт)SPST~ 240 В макс. рабочее напряжение
MLRR-41520 ВтSPSTМалый гистерезис
MLRR-31520 ВтSPSTДлинные выводы, повышенный ресурс
MARR-5191000 ВSPSTВысоковольтный
MRPR-2020~240 В, 50 ВтSPSTНапряжение переключения ~240 В, высокая мощность
DRR-12950100 Вт, 3 A, 400 ВSPSTБольшой, высокая мощность
MDRR-DT15СтандартнаяSPDTМалый корпус
DRR-DTH4030 Вт, 0.5 A, 500 ВSPDTВысокая мощность
DRT-DTH4050 Вт, 1.5 A, 500 ВSPDTБольшой, высокая мощность

Основные параметры герконов

Время срабатывания время между моментом приложения магнитного поля и моментом замыкания контактов геркона.

На рисунке 16 представлен график зависимости величины магнитного поля от времени. Вначале геркон помещают в сильное магнитное поле до момента насыщения (при этом даже при увеличении магнитной индукции намагниченность, достигнув максимума, остается неизменной). После этого магнитное поле ослабляют до 0 и начинают постепенно увеличивать. Рабочая точка на данном графике означает такую величину магнитного поля, при которой контакты геркона замыкаются. Точка рассоединения – соответствует величине магнитного поля, при которой контакты размыкаются. Нужно заметить, что сила поля в точке рассоединения всегда ниже, чем в рабочей точке. Это связано с тем, что у контактов геркона всегда остается небольшая намагниченность.

Рис. 16. Зависимость величины магнитного поля геркона от времени

Временем отпускания называется интервал между рабочей точкой и точкой рассоединения.

Магнитодвижущая сила (МДС) срабатывания (pullin) – это величина силовой характеристики магнитного поля, при которой происходит замыкание контактов геркона. В системе СИ единицами измерения магнитодвижущей силы являются Ампер*витки (AT или Amper*turns). Когда измеряют магнитодвижущую силу с помощью соленоида, рабочая точка (замыкание) обычно дается при температуре 20°С, так как из-за термического расширения медного провода в катушке магнитное поле будет меняться приблизительно на 0,4%/°С.

Отношение между размыканием и замыканием, выраженное, как правило, в процентах, называется гистерезисом. В зависимости от материалов металлических контактов, их жесткости, длины, площади соприкосновения, гистерезис будет сильно меняться (рисунок 17).

Рис. 17. Отношение между МДС в точках замыкания и размыкания

Гистерезис – это отношение магнитодвижущей силы срабатывания к магнитодвижущей силе в точке рассоединения. Обычно этот параметр выражают в процентах. Компания Littelfuse выпускает специальные серии герконов (MACD-14, MASM-14), в которых гистерезис сведен к минимуму. Обычно такие герконы применяются в датчиках уровня жидкостей, в системах позиционирования.

Контактное сопротивление (contact resistance) – максимальное сопротивление геркона в замкнутом состоянии.

Удельное сопротивление контактов геркона или герконового реле очень мало и обычно составляет от 7,8х10-8 до 10х10-8 Ом/м. Это выше удельного сопротивления меди, которое равняется 1,7х10-8 Ом/м. Контактное сопротивление герконов обычно составляет около от 70 до 200 мОм, а сопротивление контактов в герконовом реле – около 150 мОм.

Динамическое сопротивление контактов (Dynamic Contact Resistance (DCR) – это сопротивление контактов геркона в рабочем/динамическом режиме. Статичное контактное сопротивление геркона – достаточно малоинформативный параметр, который не позволяет выявить проблемы, связанные с реальным состоянием контактов. Замыкание и размыкание контактов геркона с частотой от 50 до 200 Гц дает намного больше информации. Подача на геркон напряжения 0,5 В и тока 50 мА может помочь выявить потенциальные проблемы. Эти измерения могут быть выполнены с помощью осциллографа и легко оцифрованы при автоматическом контроле качества (рисунок 18). Не стоит использовать более высокое напряжение, чтобы не изнашивать контакты геркона. Если на производстве контакты геркона не были правильно очищены перед корпусированием, то на них может находиться тончайшая диэлектрическая пленка толщиной в несколько ангстрем. Из-за нее может быть нарушена коммутация слабых сигналов. При использовании более высокого напряжения эта проблема может никак не проявиться.

Рис. 18. Измерение динамического сопротивления контактов геркона

Если на катушку подать сигнал с частотой 50…200 Гц, ток коммутации будет порядка 0,5 мА. Дребезг контактов после замыкания может продолжаться около 100 мс, и за ним последует динамический шум, который будет длиться около 0,5 мс. Природа этого динамического шума состоит в том, что после замыкания контактов происходят гармонические колебания, и в месте контакта изменяется сопротивление из-за меняющегося в зоне контакта давления. При этом размыкания не происходит. На рисунке 19 видно, что после завершения фазы динамического шума начинается «волновая» фаза, длящаяся 1 мс или чуть более. Вибрация контактов геркона в магнитном поле соленоида через 2…2,5 мс прекращается, и сопротивление стабилизируется.

Рис. 19. Динамический шум коммутации геркона

Наблюдая за осциллограммой этого динамического теста, мы можем сделать некоторые выводы о качестве тестируемого геркона. Как только на соленоид подается напряжение, колебательный процесс должен завершиться за время, приблизительно равное 1,5 мс. Если колебания продолжаются более 2,5 мс, это может означать, что контакты плохо намагничиваются. В результате ресурс данного геркона будет небольшим, особенно если он будет работать с большой нагрузкой (рисунок 20).

Рис. 20. Затягивание колебательного процесса из-за плохой намагниченности контактов

Если динамический шум или дребезг контактов длятся значительно дольше 3 мс, это может быть следствием нарушения герметичности геркона, трещины в корпусе, перегрузки по току или напряжению. Также это может быть следствием загрязнения контактов при производстве или попадания влажного воздуха внутрь корпуса геркона. На рисунках 21 и 22 изображены такие случаи.

Рис. 21. Чрезмерный динамический шум контактов геркона

Рис. 22. Чрезмерный дребезг контактов геркона

На рисунке 23 изображен случай, когда после завершения фазы динамического шума продолжаются стохастические колебания контактов, вследствие которого динамическое сопротивление контактов не стабилизируется.

Рис. 23. Стохастические колебания контактов геркона

Напряжение переключения/коммутации (switching voltage) – это обычно максимальное постоянное напряжение, которое может быть приложено к геркону в момент замыкания контактов. Если напряжение на герконе выше 5…6 В, при этом может произойти перенос микроскопического количества металла с одного контакта на другой. Несмотря на это, при работе с напряжениями до 12 В герконы и герконовые реле имеют наработку на отказ в десятки миллионов раз срабатываний. А при напряжении 5 В и меньше количество срабатываний увеличивается до миллиардов раз. Высококачественные герконовые реле Littelfuse могут работать в слабосигнальных цепях с напряжениями всего в несколько нановольт.

Ток переключения или коммутационный ток (switching current) – это максимальный постоянный ток или амплитудное значение переменного тока в момент замыкания контактов геркона. В случае превышения этого значения срок службы геркона значительно сократится.

Несущий ток (carry current) – это максимальное значение тока при замкнутых контактах геркона. Микросекундные импульсы тока могут значительно превосходить это значение без сокращения срока службы геркона. В то же время длительные импульсы тока или постоянный ток, превышающий несущий, приведут к сокращению срока службы геркона или выходу его из строя. Герконы и герконовые реле в отличие от своих электромеханических собратьев могут работать с очень малыми токами, на уровне нескольких фемтоампер (фемто = 10-15).

Паразитная емкость (stray capacitance) – емкость, которая возникает между разомкнутыми контактами геркона. Обычно она составляет единицы пикофарад. Данный параметр очень важен с точки зрения образования дуги, так ток дуги будет напрямую зависеть от емкости заряда.

Эквивалентная емкость (contact capacitance) – емкость геркона в замкнутом состоянии. Для герконов SPST-типа эта величина обычно составляет 0,1…0,2 пФ. Для переключающих герконов SPDT-типа эквивалентная емкость обычно составляет 1…2 пФ.

Этот параметр имеет большое значение при применении геркона в высокочастотных цепях.

Напряжение пробоя (breakdown voltage) – это максимальное напряжение, приложенное к геркону в открытом состоянии. Оно всегда больше, чем напряжение переключения. Для большинства герконов с инертными газами внутри это значение составляет от 175 до 1000 В. При каждом замыкании контактов геркона паразитная емкость будет мгновенно разряжаться. Чем ближе напряжение в цепи к рабочему напряжению геркона, тем ниже будет его ресурс работы в этой цепи. Поэтому желательно всегда выбирать изделие с запасом по данному параметру.

Коммутируемая мощность (switching power) – это максимальная мощность, которая может потребляться нагрузкой, подключенной через геркон. Так как мощность рассчитывается как произведение коммутируемого напряжения и тока переключения, то для 10 Вт геркона не стоит пропускать ток более 500 мА при напряжении 200 В, для такого тока максимальное коммутационное напряжение составит всего 20 В. Превышение данного параметра также неминуемо влечет за собой сокращение срока службы геркона.

Сопротивление изоляции (insulation resistance)сопротивление геркона в открытом состоянии. По этому параметру герконы превосходят большинство существующих на сегодняшний день ключей, так как их сопротивление изоляции измеряется в тераомах. Величина токов утечки геркона в открытом состоянии составляет единицы пикоампер.

Диэлектрическая абсорбция (dielectric absorbtion) – это эффект, связанный с поляризацией диэлектриков в герконе при разряде емкостного заряда контактов. Данный эффект проявляется в виде задержки или уменьшения протекания через замкнутый геркон очень малых токов на уровне наноампер.

Резонансная частота (resonance frequency) – это частота собственных колебаний геркона, при которой начинаются собственные вибрации контактов, которые, в свою очередь, влияют на такие параметры геркона как напряжение пробоя и напряжение коммутации. Герконы с капсулами 20 мм обычно имеют резонансную частоту в диапазоне 1500…2000 Гц. Более компактные 10 мм герконы имеют более высокую резонансную частоту: 7000…8000 Гц. Для того, чтобы избежать проблем в работе геркона, нужно учесть вибрации среды эксплуатации и резонансную частоту геркона.

Защита герконов и герконовых реле

В цепях, где геркон работает с индуктивной нагрузкой, такой как катушка реле, соленоид, трансформатор или миниатюрный мотор, энергия магнитного поля, накопленная в индуктивных компонентах, при коммутации будет испытывать высокие нагрузки по напряжению и току. Это обстоятельство будет негативно сказываться на сроке службы геркона.

Существует несколько способов устранить эту проблему.

  1. Использование шунтирующего диода (в зарубежной литературе он часто встречается под названием flyback или freewheeling diode) возможно в цепях постоянного тока (рисунок 24). Для переменного напряжения придется использовать защитный диод Зенера (он же лавинный диод или TVS-диод), варистор или RC-цепочку (снабберную RC-цепь). Каждый из способов имеет как достоинства, так и недостатки.

Рис. 24. Защита геркона шунтирующим диодом

  1. Использование варисторов или двунаправленных TVS-диодов (рисунок 25). Данные компоненты проводят ток при превышении некоторого порогового значения напряжения. Эти компоненты ставят в параллель с герконом. Рабочие напряжения для TVS-диодов составляют от 2,5 до 600 В, а для варисторов – от 9 до 3500 В. Варисторы обладают значительно большими импульсными мощностями, чем TVS-диоды, но их емкость также значительно выше, и это негативно влияет на контакты геркона при замыкании, поскольку при этом через них протекает больший ток за счет разрядки этой паразитной емкости. Для защиты геркона в цепи переменного напряжения можно использовать только двунаправленный TVS-диод, чтобы он не шунтировал разомкнутый геркон при прямом смещении по напряжению.

Рис. 25. Защита геркона варистором

  1. Использование подавляющих RC-цепей (снабберных цепей).

Существует два варианта подключения снабберной цепи: параллельно геркону (рисунок 26) или параллельно нагрузке (рисунок 27). Первый способ является предпочтительным. Он позволяет снизить напряжение при коммутации и таким образом избежать образования искр. Но в этом случае при коммутации через геркон будет протекать больший ток, обусловленный разрядом конденсатора.

Рис. 26. Защита геркона снабберной цепью, подключенной параллельно геркону

Рис. 27. Защита геркона снабберной цепью, подключенной параллельно нагрузке

Таким образом, мы столкнемся с решением задачи по выбору подходящего по сопротивлению резистора и конденсатора по емкости. Малая емкость будет плохо сглаживать скачки напряжения при переходных процессах , особенно при большой реактивной составляющей нагрузки. А большая повысит стоимость снабберной цепи и при этом увеличит коммутационный ток, что также негативно скажется на долговечности геркона. Для ограничения тока во время замыкания контактов геркона используется резистор. Посчитаем сопротивление:

По закону Ома:

Напряжение на герконе должно лежать в пределах 0,5 от максимального пикового значения Vpk напряжения (1)

(1)

и троекратного его превышения 3*Vpk. Производим расчет по формуле (2):

(2)

где Isw – ток коммутации геркона.

Уменьшение сопротивления резистора в снабберной цепи уменьшит износ контактов геркона от электрических дуг, при этом высокое сопротивление будет положительно влиять на ограничение тока «конденсатор-геркон». Для подбора подходящей емкости рекомендуется начать с 0,1 мкФ. Это очень распространенная емкость и ее цена очень мала. Если этой емкостью не удается избавиться от искр при замыкании контактов геркона, то попробуйте ее постепенно увеличивать до исчезновения искр при коммутации. Параллельно с этим не забывайте про ток коммутации.

Формовка и обрезка выводов герконов

Длина и форма аксиальных выводов герконов не всегда удобны для применения в конкретном приборе. Однако необдуманная модификация может значительно сказаться на работе геркона. При резке и формировании выводов герконов важно использовать правильные опорные и режущие инструменты, чтобы избежать повреждения герметичных уплотнений «стекло-металл». Поврежденный корпус может иметь как незаметные глазу сколы, так и крупные трещины. Такие дефекты могут быть обнаружены визуально с использованием микроскопа с небольшим увеличением. Но бывают случаи, когда нарушается герметизация корпуса, и даже описанная выше методика измерения динамического сопротивления может не выявить заметного ухудшения. С течением времени в геркон будет попадать влага, и его функционирование будет нарушаться.

Для того, чтобы избежать повреждений, рекомендуется оставлять 1 мм длины вывода между точкой формовки либо обрезки – и корпусом геркона. При этом вывод геркона должен быть полностью зафиксирован, чтобы механическое напряжение при формовке или обрезке не передавалось на остальную часть вывода.

Рассмотрим основные способы формовки и обрезки выводов геркона.

  1. Обрезка выводов геркона с помощью бокорезов с двусторонней заточкой (рисунок 28) недопустима, так как при этом сила, деформирующая вывод, будет передаваться в сторону корпуса.

Рис. 28. Недопустимость обрезки выводов геркона бокорезами с двусторонней заточкой

Обрезка выводов бокорезами с односторонней заточкой допустима (рисунок 29), при этом надо помнить, что плоская сторона губок бокорезов должна находится со стороны корпуса геркона. Также следует обратить внимание на качество заточки и наличия люфта у используемого инструмента.

Рис. 29. Обрезка выводов геркона бокорезами с односторонней заточкой

  1. Обрезка выводов с помощью зажима, жестко фиксирующего контакты геркона (рисунки 30 и 31).

Рис. 30. Обрезка выводов геркона с помощью зажима (вариант 1)

Рис. 31. Обрезка выводов геркона с помощью зажима (вариант 2)

Обрезка выводов геркона с частичной фиксацией (рисунок 32) недопустима.

Рис. 32. Недопустимость обрезки выводов геркона с частичной фиксацией

  1. Формовка выводов геркона без фиксации вывода запрещена (рисунок 33), так как в таком случае деформации подвергается и часть вывода, уходящая в корпус геркона.

Рис. 33. Недопустимость формовки выводов геркона без фиксации

Формовка выводов геркона при фиксации вывода в двух точках, как показано на рисунке 34, допустима, так как опора В не дает деформироваться выводу в направлении от нее к корпусу геркона.

Рис. 34. Формовка выводов геркона при фиксации вывода в двух точках

Формовка при полной фиксации вывода геркона, как показано на рисунках 35 и 36, также допустима.

Рис. 35. Формовка вывода геркона при полной фиксации (вариант 1)

Рис. 36. Формовка вывода геркона при полной фиксации (вариант 2)

После правильной формовки и обрезки выводов геркона можно получить распространенные конфигурации, изображенные на рисунке 37.

Рис. 37. Распространенные конфигурации герконов

Выбор магнитов

Для общего применения в основном используются четыре группы магнитов: ферросплавы, альнико AlNiCo, неодимовые NdFeB и самариевые SmCo (таблица 2). Для того чтобы подобрать подходящий магнит, следует учитывать такие факторы как температура среды, размагничивание близкорасположенными источниками магнитных полей, свободное пространство для движения, химический состав окружающей среды.

Неодимовые магниты обладают наибольшей энергией, наибольшей остаточной намагниченностью и коэрцитивной силой. Они имеют сравнительно невысокую цену и более высокую механическую прочность, чем самариевые SmCo. Могут использоваться при температурах среды до 200°C. Не рекомендуется использовать эти магниты в средах с повышенным содержанием кислорода.

Самариевые SmCo имеют высокую энергию и подходят для применений, где требуется высокая стойкость к размагничиванию. Имеют великолепную термическую стабильность и могут использоваться в средах до 300°C, обладают высокой коррозийной стойкостью. При этом их цена – самая высокая среди всех типов магнитов. Их недостатком является очень высокая хрупкость.

Альнико AlNiCo намного дешевле, чем магниты из редкоземельных элементов и подходят для большинства применений. Имея низкую коэрцитивную силу, отличаются великолепной термической стабильностью вплоть до 550°C.

Ферритовые магниты являются самыми дешевыми, но при этом хрупкими. Имеют неплохую термическую стабильность и могут использоваться при температурах до 300 °C. Очень стойки к коррозии. Требуют механической обработки для соответствия жестким габаритным допускам.

Таблица 2. Выбор магнитов для управления герконами

ПоказателиУвеличение показателей →
ЦенаФерритAlNiCoNdFeBSmCo
ЭнергияФерритAlNiCoSmCoNdFeB
Диапазон рабочих температурNdFeBФерритSmCoAlNiCo
Коррозионная стойкостьNdFeBSmCoAlNiCoФеррит
Коэрцитивная силаAlNiCoФерритNdFeBSmCo
Механическая прочностьФерритSmCoNdFeBAlNiCo
Температурный коэффициентAlNiCoSmCoNdFeBФеррит

Заключение

В современном мире с каждым днем становится все больше «умных вещей», которые значительно упрощают наши повседневные задачи. Немалую роль в этом сыграли датчики на основе герконов. Фантастическая надежность, четкость срабатывания, отсутствие потребности в питании, простота применения и великолепные коммутационные свойства для слабосигнальных цепей сделали герконы одними их самых распространенных электронных компонентов, применяющихся всюду, от холодильников до самолетов.

•••

Наши информационные каналы

www.compel.ru

что это такое, назначение и область применения, разновидности

Содержание статьи:

Для быстроты реакции охранной, противопожарной системы, установок экстренного оповещения и контроля применяется герконовый датчик. Элемент выявляет состояние объекта, появление дыма, пыли, предотвращает несанкционированный доступ.

Что такое герконовый датчик

Герконы

Датчик геркон представляет собой прибор электромеханического типа. Он может размыкать и замыкать контакты при воздействии магнитного поля, создаваемого электрическим либо постоянным магнитом.

Расшифровка термина – герметичный контакт, что определяется его конструкцией. Прибор состоит из пары ферромагнитных пластинок, запаянных в капсулу из стекла. Резервуар заполняется инертным газом, азотом, иссушенным воздухом, имеет два выхода. Подобная колба предотвращает воздействие внешних факторов и повышает надежность прибора.

Для повышения коммутируемого напряжения оболочку вакуумируют.

Конструкция и внешний вид

Конструкция геркона

Внешний вид герконового выключателя – герметичная колба из стекла с магнитными контактами-сердечниками. Между ними имеется зазор. Элементы фиксируются сваркой с торцов оболочки и подключаются в сеть внешними частями. Сам датчик выглядит как поплавок и состоит из трех частей:

  • стеклянная колба;
  • контакт переключения;
  • неподвижный контакт.

Благодаря прямоугольным контактам из ферромагнитной проволоки прибор может замыкать сеть. Тип покрытия контактных элементов зависит от мощности и габаритов изделия. Производители используют золото, родий, серебро или пермаллоевую проволоку.

Датчики с инертным газом или вакуумные модификации не подвергаются коррозии.

Классификация герконов

Принцип работы нормально-разомкнутого геркона

Герконовые переключатели подразделяются на виды по нескольким критериям.

Нормальное состояние контактов

Контакты бывают:

  • замкнутые – размыкание цепи происходит посредством магнитного поля;
  • переключаемые/бистабильные – один контакт замыкается при воздействии поля, другой – если его нет;
  • разомкнутые – геркон срабатывает в момент образования магнитного поля.

Принцип действия нормально-замкнутого геркона

Модели с переключаемыми контактами имеют 3 вывода.

Конструкция

Срабатывание переключающего геркона

Существуют такие датчики:

  • гильзовые – стеклянная оболочка заполняется инертным газом либо воздухом;
  • ртутные – для улучшения коммутации, снижения сопротивления и устранения вибраций контакты покрываются ртутью.

Гильзовые герконы имеют сухие контакты.

Технические параметры

В зависимости от технических характеристик бывают:

  • Геркотрон – герконовое реле с изоляцией высоковольтного типа. Работает в сети под напряжением 10-100 кВ.
  • Газакон – модификация, которая запоминает положение контактов после выключения магнитного поля.
  • Герксикон – реле, с помощью которого активируется сигнализация и оборудование мощностью до 3 кВт. Отличается повышенным током коммутации и дугогасительными контактами.

Устройства могут заменить электромеханическое реле.

Принцип работы

Упрощеное изображение конструкции герконового реле

Принцип работы герконового датчика основывается на размыкании или замыкании сети, где он стоит, под воздействием электромагнитного поля. Напряжение магнитного потока определяет положение контактов. Поле генерируется постоянным или электрическим магнитом.

Внутренние контакты прибора намагничиваются в момент попадания под действие силовой линии. Притягивание элементов осуществляется под действием, преодолевающим силу упругости. Так происходит замыкание цепи. При подключении линии к источнику питания ток протекает через устройство.

Это состояние длится до момента прекращения воздействия силовой линии. Контакты размыкаются без магнитного поля. Для повторного замыкания понадобится вновь генерировать поле.

Геркон – это малогабаритный переключатель, работающий от силового воздействия магнитного потока.

Параметры прибора

Технические характеристики основных типов герконовых выключателей

Тип оборудования, к которому относится магнитный герконовый датчик – релейный. Перед его покупкой стоит учитывать следующие характеристики:

  • Время срабатывания. Зависит от времени реакции на появление магнитного поля и не превышает 2 мкс.
  • Сила магнитного поля. Чувствительность зависит от ферромагнетика и габаритов.
  • Мощность коммутации. Предел передаваемой через геркон энергии с учетом материала и сечения контактов.
  • Предельное напряжение. Определяет амплитуду сигнала выдержки аппарата.
  • Сопротивление замкнутых контактов. При меньшей величине теряется меньше сигнальной мощности.
  • Допустимый температурный режим эксплуатации. Зависит от производителя, но чаще всего элемент работает при температуре от -60 до +120 градусов.
  • Частота. Срабатывание происходит на частоте до 1 мГц.
  • Количество циклов коммутации. Определяет число срабатываний.
  • Емкость контактов. Зависит от дистанции между площадками в разомкнутом положении.
  • Физические габариты. Горизонтальный баллон может иметь от 4 мм в длину.

Емкость контактов – паразитный критерий.

Преимущества и недостатки

Малогабаритный геркон рассчитан на ток аналогичный стандартному реле

К положительным факторам применения герконов относятся:

  • отсутствие дребезжания у модификаций с ртутными выводами;
  • надежность – датчик не сломается при падении и превышает показатели стандартного реле в 100 раз;
  • отсутствие рисков обгорания контактов, расположенных в вакууме или инертном газе;
  • малогабаритный датчик рассчитан на ток, аналогичный стандартному реле;
  • наличие гальванической развязки – устройства подключаются к сети последовательно;
  • коммутация слабых сигналов;
  • большое количество включений без трения;
  • эксплуатация без привязки к источнику электричества.

Низкая стоимость приборов обусловлена отсутствие драгоценных и тугоплавких металлов в контактах.

К минусам эксплуатации герконов относятся:

  • большой вес в сравнении с реле с открытыми контактами;
  • необходимость генерации магнитного поля;
  • не всегда выдерживают удары и вибрации;
  • необходимость защиты от внешнего магнитного поля;
  • сложность вывода контактов из замкнутого состояния;
  • ограниченная скорость срабатывания.

При воздействии большого тока происходит самопроизвольное размыкание контактов.

Подключение герконового датчика

Схема управления освещением в прихожей

В комплекте с поплавковым датчиком поставляется документация, регламентирующая процесс подключения. Пошагово работают так:

  1. Узел для создания магнитного поля устанавливается на подвижную часть.
  2. Геркон фиксируется на неподвижной части конструкции.
  3. Замыкание цепи. Подвижная часть должна примыкать плотно для воздействия магнитным полем катушки на контакты.
  4. Получение информации об исправности установки.
  5. Уведомление о нарушении целостности. Катушка прекращает воздействовать на геркон.

Устанавливать датчики можно скрытым или наружным способом на конструкциях из стали или магнитопассивного типа.

Практическое использование в быту

Герконы используются для защиты клавишных синтезаторов и промышленных установок от взрывов, увеличения сроков работы оборудования. Детали управляют механизмами, а датчик уровня поплавковый нужен для замера жидкости в резервуаре.

Герконы ставятся в телевизионную аппаратуру, отображают открытие или закрытие створок. Приборы совместимы с компьютерными или охранными системами – оповещают, закрыта ли дверь, окно.

В электронных счетчиках тока имеются герконовые датчики.

Использование в охранных системах

Простая домашняя сигнализация

Особенность геркона, внедряемого в охранный комплекс – адаптированность к материалу основания. Такой прием исключает влияние магнитного поля конструкции на магнитное поле, нужное для срабатывания устройства.

Датчик работает по принципу магнитной защелки. Выключатель устанавливается на дверной короб, раму, а затем к нему подключается кабель. Открытый способ монтажа обеспечивает просматриваемость устройства, но повышает магнитное поле. Для скрытой установки подходят только чувствительные модификации, реагирующие на магнит. В противном случае существуют риски взлома.

Усиление защиты от несанкционированного проникновения

В стандартном исполнении геркон находится на раме, а магнит – на дверной или оконной створке. Закрытое положение конструкции обеспечивает максимальное приближение магнита к датчику. В момент открытия он удаляется, поэтому злоумышленники легко найдут места установки.

Для повышения защиты прибора используются:

  • Скрытый прибор. Замыкает сигнализационную цепь в момент открытия створки. Минус технологии – открытие створки при помощи дополнительного магнита.
  • Электрический магнит. Особенность электромагнитного замка с герконом – сложность подделки за счет случайной повторяемости сигналов. Защита также срабатывает при задержке импульса.

Для электромагнита нужно напряжение определенной длительности.

Нюансы применения герконов

Применение геркона с магнитом

Перед использованием или установкой герконового датчика нужно учитывать:

  • Прибор не совместим с источниками ультразвука, т.к. изменяет электрические параметры.
  • Магнитное поле влияет на особенности выключателя.
  • При ударе инертный газ разбалтывается, баллон может лопнуть.
  • Переключатель не коммутирует большой ток по причине малой мощности сердечника.

Герконы не подходят для подключения мощной техники.

Миниатюрный герконовый датчик отличается быстродействием и рассчитан на 4-5 млрд срабатываний. Прибор совместим с нагрузкой низковольтной сети и функционирует без привязки к источнику электроэнергии.

strojdvor.ru

Причины выхода из строя герконовых реле и способы повышения их надежности

При правильном использовании герконовые реле являются очень надежными устройствами. Контакты, выполняющие переключение, герметичны и не подвергаются воздействиям окружающей среды (например, окисление контактов), что дает им значительное преимущество перед обычными электромеханическими реле. Однако не всегда герконовые устройства используются по назначению, что делает их более уязвимыми. В данной статье мы рассмотрим определенные моменты, которые смогут повысить надежность герконовых устройств.

Перегрузка контактов

Большие коммутируемые токи или большие броски мощности – наиболее частая причина разрушения контактов. Герконы имеют строго определенные максимальные значение тока, напряжения, мощности. Под мощностью подразумевается произведение напряжение на контактах до их закрытия, на мгновенное значение тока, протекающего в момент закрытия контактов.

Довольно часто при выходе из строя герконовых реле от пользователей можно услышать: «Я всего лишь переключил напряжение на печатной плате при 5 В и 50 мА». Но при том, что рабочий ток составляет 50 мА, на печатной плате существуют еще и коммутационные токи конденсаторов обвязки с емкостями в несколько мкФ. Эти токи просто необходимо учитывать при использовании реле, ведь они могут иметь довольно большие значения.

Не нужно полагаться исключительно на электронные ограничители тока источников питания для защиты контактов реле. Электронные ограничители тока часто имеют ограниченное время реакции, а конденсаторы часто устанавливают на выходе источников питания. Лучшим решением в этом случае будет резистивный ограничитель тока.

Также очень негативное влияние оказывают большие зарядные токи конденсаторов, и их разрядка тоже находится под вопросом, так как контур чаще всего имеет сопротивление самих контактов и PC трекера. При работе конденсатора от сверхнизких напряжений могут возникать броски тока до десятков ампер. И хотя они длятся в течении всего нескольких микросекунд, они все же могут приводить к небольшим повреждениям герконов.

Негативную роль играют и высокие напряжения, при которых броски могут стать еще большей проблемой, например, после контрольного испытания кабеля высоким напряжением. Энергия, запасенная в конденсаторе, будет равна СV2/2 джоулей, и соответственно будет увеличиваться пропорционально квадрату напряжения. При увеличении напряжения от 10 В до 1000 В увеличит количество запасенной энергии в 10 000 раз.

«Горячие» и «холодные» переключение

Контактное повреждение при «горячей» коммутации происходит в процессах замыкания – размыкания контактов. Большие перегрузочные токи будут расплавлять контактные площади, которые соприкасаются при коммутациях, что будет приводить к появлению сварных швов между контактами.

Меньшие токи перегрузки вызовут образование более мягкого сварного шва или же будут постепенно наращивать маленькие «зернышка» на одном контакте и образовывать «кратер» на другом. В конечном счете, это явление тоже приведет к «залипанию» контактов. При таких образованиях дуга может возникать и при открытых контактах, особенно при индуктивной нагрузке. Влияние индуктивной нагрузки может быть ограничено с помощью простого диода при нагрузке постоянного напряжения, и с помощью снаббера или варистора при нагрузках переменного напряжения.

Один из способов устранить или уменьшить проблему образования сварных швов при коммутации реле – применение «холодного» способа коммутации. Этот способ довольно сильно распространен в контрольно-измерительной аппаратуре и заключается в том, что ток или напряжение нагрузки не прикладывается к контактам реле до тех пор, пока не закончится процесс переключения. Таким образом, факторы, негативно влияющие на коммутацию, устраняются, и срок службы такого реле может достигать нескольких миллиардов операций.

Перед расчетом времени задержки между включением катушки реле и временем подведения тока к контактам необходимо учитывать влияние температуры окружающей среды. Максимальное время срабатывания для таких реле приводится для температуры окружающей среды в 25 0С. При более высоких температурах сопротивление обмотки катушки будет увеличиваться в примерном соотношении 0.4%/°C, что соответствует коэффициенту сопротивления катушки из медной проволоки. При увеличении сопротивления катушки ток и магнитной поток ее снизятся, что приведет к более длительному времени замыкания контактов.

Справочные данные, как правило, весьма относительны, так что это вряд ли будет проблемой для нормальной окружающей среды с температурой до 85 0С. Однако, если есть какое-то дополнительное самонагревающееся реле из-за высокого тока, способное внести задержку в процесс замыкания контактов, необходимо более детально рассмотреть этот вопрос и при необходимости внести  задержку включения тока, протекающего через контакты.

Процессы «холодной» коммутации постепенно начинают внедрятся в силовое электрооборудование. Существуют гибридные магнитные пускатели способные пропускать большие токи благодаря «холодному» переключению.

elenergi.ru

Герконовый датчик, принцип работы и схема подключения

Герконовый датчик — распространён в качестве датчика открывания дверей и окон, для защиты от постороннего проникновения на объекты, в охранных системах. Эти магнитоконтактные датчики устанавливаются на двери, на ворота, на окна и на любые другие массивные конструкции и предметы, которые требуется защитить от нежелательного открывания, перемещения.

Геркон (герметичный контакт) является основным элементом такого датчика, и делает его надежным, безопасным, и долговечным, при невысокой стоимости, компонентом охранных систем.

Геркон представляет собой герметично заваренный стеклянный баллон, в который обычно помещены два пермаллоевых контакта, причем среда внутри баллона – азот высокого давления, что исключает окислительные процессы внутри этого важного электронного компонента. Контакты его покрыты специальным металлом, например молибденом, титаном, вольфрамом или золотом. Это придает им долговечность и износостойкость (рабочий ресурс геркона составляет более миллиона срабатываний). Подробнее про герконы читайте здесь: Геркон, что это такое, как он устроен и работает?

По принципу работы герконовый датчик достаточно прост. Он состоит из двух частей: задающей и исполнительной. В качестве задающей части используется постоянный магнит, а в качестве исполнительной – герконовый элемент. Как правило, эти части очень похожи внешне, у них одинаковые корпуса. Часть содержащая магнит размещается обычно на подвижной конструкции, например на двери, а сам датчик, например, на дверном косяке.

Когда дверь закрыта, элементы находятся рядом друг с другом, и магнит, действуя на контакты геркона, удерживает их в замкнутом состоянии. В этом положении типичный режим охраны соблюден. Если дверь в таком режиме открыть, то магнит уже не будет удерживать контакты геркона замкнутыми, и возникнет сигнал тревоги. В технической документации на датчик указано, каким должно быть расстояние между двумя компонентами датчика, чтобы он надежно работал.

   Герконовый датчик для открытого монтажа

Встречаются разные типы датчиков для разных условий:

  • Для поверхностного монтажа на магнитопассивных конструкциях.
  • Для поверхностного монтажа на стальных конструкциях.
  • Для скрытого монтажа на магнитопассивных конструкциях.
  • Для скрытого монтажа на стальных конструкциях.

Различия здесь вполне оправданы, поскольку массивная стальная дверь, например, требует установки более мощного магнита, так как часть магнитного поля забирает на себя сталь. К тому же монтажные зазоры при установке должны быть увеличены, это связано с особенностями монтажа самой такой двери.

В то же время, монтаж на деревянную или ПВХ дверь или на окно не требует особых условностей, и датчик для них достаточно прост, он может быть прикручен шурупами или просто приклеен.

Скрытый монтаж, в свою очередь, позволяет вписать оборудование в интерьер, элементы такого датчика вставляются в отверстия, и надежно удерживаются там крепежными защелками для фиксации. Как видно, датчики для скрытого монтажа выглядят иначе, чем датчики для наружного монтажа.

   Герконовый датчик для скрытого монтажа

Для защиты от незаконного проникновения посредством попытки обмана датчика внешним магнитом, при установке датчика следует пользоваться простыми защитными мерами, главных из которых две.

  • Первая заключается в размещении двух датчиков так, чтобы магнитные поля их магнитов были направлены встречно, а сами датчики располагались бы на небольшом расстоянии друг от друга. Тогда злоумышленник, пытаясь обмануть датчик, своим магнитом вызовет размыкание одного из герконов, и тем самым включит сигнал тревоги.
  • Второй способ – разместить стальную пластину толщиной от 0,5 мм между частью датчика содержащей геркон и предполагаемым местом воздействия внешним магнитом. Тогда пластина послужит магнитным экраном. Размер пластины должен быть 60 на 20 мм для открытых датчиков, и 20 на 30 мм – для скрытых. Пластина должна быть расположена на расстоянии не менее 15 мм до геркона.

Видео, герконовый датчик, обзор и монтаж 

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

powercoup.by

герконовый, беспроводной, магнитный, GSM детектор открывания и закрытия

Разделы статьи:

Сегодня уже недостаточно просто установить хорошую и надежную металлическую бронированную дверь. Современные воры находят подходы и применяют интеллектуальные решения для вскрытия любых замковых систем.

Для того, чтобы чувствовать себя в полной безопасности, дверную конструкцию оснащают дополнительными защитными системами – это могут быть и простые сигнализации с минимальным набором функций или же мощные и серьезные охранные комплексы. И в простой системе, и в сложной есть одна общая деталь – это датчик открытия двери. Данные приспособления проверены временем и могут служить своему владельцу очень долго. Это доступный способ защиты квартиры или дома от взлома и незваных гостей.

Сегодня рынок охранных систем предлагает множество подобных устройств. Это традиционные проводные решения или же беспроводные. Также популярны сегодня GSM устройства. Поговорим о том, как выбрать подходящий датчик, как они работают, узнаем их особенности монтажа.

Геркон на страже безопасности

Герконовый датчик, пожалуй, самый популярный среди всех тех, которые можно установить на входную дверь. Данные решения широко распространены практически во многих отраслях, но используют их и в охранных системах. Преимущество геркона в том, что это доступный, простой в монтаже и очень эффективный датчик, который реагирует на открытие двери, ворот, люков, окон – любых движущихся конструкций.

Раньше для этих целей применяли электромагнитные реле, однако эти устройства не справлялись с поставленными задачами – у них слишком низкая скорость переключения. Кроме этого, трущиеся детали ускоряли износ контактов, что приводило к отказам реле. Но после создания герконов о реле позабыли.

Применение

Датчик открытия двери магнитоконтактного типа или же геркон может реагировать на замыкание или размыкание подвижных частей, которые предоставляют доступ в помещение. Данные вещатели располагают внутри строений, они незаметны для глаз, работа их практически безотказна – с помощью миниатюрных датчиков обеспечивается надежная защита удаленных объектов.

При помощи таких датчиков появляется возможность практически без серьезных вложений средств организовать в квартире или коттедже эффективную охранную систему. Установить такой датчик открытия двери можно где угодно – на сейфах, витринах магазинов, внутри квартир на стальных дверях.

Принцип работы

Геркон представляет собой герметичный переключатель. Его контакты изготовлены из специального феромагнитного сплава.

Принцип действия основан на использовании сил взаимодействия, которые действуют на два феромагнитных тела в магнитном поле. Данные силы заставляют пружинные контакты деформироваться и перемещаться до их соединения – так работает датчик закрытия двери. Когда создается магнитное поле определенной силы, то концы пружин притягиваются и замыкаются. Когда сила магнитного поля снижается (две части датчика разъединяются), то пружины разжимаются и контакт будет разорван, в результате чего срабатывает сигнализация.

В цепи охранной сигнализации пропускается постоянный электрический сигнал – он проходит через датчик открывания двери. Также может использоваться и постоянное магнитное поле. По стандарту порог срабатывания геркона может настраиваться от 30 до 50 мм. Если открыть дверь на расстоянии 30 мм, то на пульт сигнализации поступит сигнал о том, что контакты магнитного датчика разорваны.

Конструктивно данные извещатели исполняются в минимальных размерах. Датчик предоставляет собой два блока магнитных реле в пластиковом корпусе. Датчик открывания двери покрывается двойным слоем изоляции – это помогает исключить ложные срабатывания.

Популярные датчики для охранных систем

Среди тех, кто занимается монтажом охранного оборудования, под герконом понимают герметичный контакт. СМК – так называются магнитоконтактные сигнализаторы.

Чаще всего применяют ИО 102-20 – это стандартное решение, где расстояние между контактами в замкнутом состоянии составляет 24 мм, а в разомкнутом 70. Данный магнитный датчик открытия комплектуется кабелем длиной 350 мм и толщиной 3,5 мм. Одна его часть устанавливается на двери.

Существуют и другие типы подобных датчиков – различия среди них сугубо конструктивные. Так, они могут различаться разным типом защиты корпуса, порогом срабатывания.

Преимущества и недостатки герконовых датчиков

Так или иначе, герконовые реле лежат в основе любых современных дверных охранных систем. У них есть некоторые недостатки и преимущества.

Так, преимуществом считают компактную конструкцию, которая позволяет установить данный элемент где угодно. Также среди плюсов выделяют высокую герметичность – это особенно важно, если в помещении повышенная влажность. Кроме этого, отмечают высокую скорость срабатывания реле, его долговечность.

Есть и недостатки. Самый значительный – это прочность. При механическом воздействии устройство просто выйдет из строя. Кроме этого, датчик закрытия двери реагирует на магнитные поля, которые расположены рядом с ним. При воздействии на геркон высокого тока цепь может непроизвольно размыкаться.

Беспроводные решения

Многие сегодня стараются использовать беспроводные технологии. В охранных системах также замечена эта тенденция. Удобство беспроводных сигнализаций заключается в отсутствии проводов. Все элементы системы соединяются по специальному протоколу с пультом системы.

Беспроводной датчик открытия двери представляет собой все тот же геркон. Конструкция состоит из модуля связи, в котором и размещается герконовое реле с разомкнутыми контактами. Вторая часть представляет собой магнит, который замыкает контакты реле.

Радиопередающий модуль рекомендуют крепить на дверной раме, а магнит – непосредственно на двери таким образом, чтобы в закрытом состоянии двери он находился напротив радиопередающей части и смог замыкать контакты магнитного реле. Принцип работы данного датчика закрытия двери основан на герконовом реле. Когда двери открываются, цепь разрывается, контакты размыкаются – на главный модуль или же центральный GSM-блок подается тревожный сигнал. Также о тревоге может предупредить световой индикатор. Он же сообщит о том, что пора заменить элементы питания устройства.

Зазор, при котором данное устройство сработает, начинается от 10 мм и может составлять до 20 мм. Прибор работает на частоте 433 МГц, а радиус его действия — до 150 м в режиме прямой видимости на открытом пространстве. Питается данный беспроводной датчик открытия двери от батарейки с напряжением 12 В. Этой батареи прибору хватит на два года беспрерывной работы.

Это типовой датчик открывания двери. Все устройства имеют примерно одинаковые технические характеристики. Подбирать их следует исходя из конкретной ситуации.

Дверная сигнализация GSM

На рынке существуют и такие устройства. Они серьезно отличаются от полноценных беспроводных охранных сигнализаций. Данное устройство чрезвычайно простое, но при этом может надежно защитить имущество.

Устройства представляют собой GSM датчик открытия двери – это специальный контроллер, оснащенный GSM-модулем. В случае, если сработает датчик, контроллер отправит SMS владельцу жилья. Этот простой прибор можно установить практически везде, где есть две створки. В основе работы лежит все то же герконовое реле.

Для управления данным охранным аппаратом производители предлагают несколько SMS команд, которые позволяют выключать или включать систему, устанавливать объект на охрану, вводить номер для отправки SMS. Некоторые модели могут иметь режим прослушивания того, что происходит, например, в квартире – этот режим также можно запустить при помощи SMS-команд.

Для того, чтобы закрепить сигнализацию, производитель предусмотрел специальную липучку. Это упрощает многократный монтаж/демонтаж прибора. При монтаже нужно внимательно выставить расстояние от контроллера до магнитного датчика – порог срабатывания сигнализации равен 10 мм.

Как видите, с помощью таких датчиков открытия двери можно надежно защитить входную дверь и квартиру, частный коттедж или любой другой объект.

o-dveryah.ru

Герконовый датчик

Рейтинг:   / 0
Подробности
Подробности
Категория: Охранка
Создано 09.07.2017 22:53
Опубликовано 09.07.2017 23:26
Автор: Силин Станислав Олегович
Просмотров: 756

Бодрого времени суток уважаемые и сверх уважаемые читатели моего блога в этой статье хочу рассказать вам про небольшую часть системы охранной сигнализации - магнитоконтактный датчик или геркон (герметичный контакт).

Содержание:

  1. Область применения. 
  2. Виды герконов. 
  3. Принцип действия и подключение герконов. 
  4. Подключение трёх контактных герконов.
  5. Как можно использовать геркон, как тревожную кнопку. 
  6. Видео обзор. 

1. Область применения. 

Область применения магнитоконтактных датчиков очень велика, укажу несколько вариантов для защиты чего их можно использовать:

  • Дверей.
  • Окон.
  • Сейфов. 
  • Ворот. 
  • Тревожных кнопок и проч. 

Срабатывают такие датчики за счёт того что произошло разъединение магнитной и контактной части датчика, если не понятно смотрите ниже принцип действия и подключения. 

2. Виды герконов.

Если вы разберёте корпус магнитоконтактного датчика вы увидите либо двух контактный: Либо трёхконтактный геркон: Моделей исполнения корпуса магнитоконтакнтых датчиков очень много, но в основном их можно разделить на несколько типов: 
  • Уличный - 
  • Вандалозащищённые - 
  • Для помещений - 
  • Обманки, куклы - 

Основной характеристикой геркона считается расстояния с которого они начинают срабатывать, в зависимости от модели начинается с 1 см. - 22 см. 

3. Принцип действия и подключение герконов.

Магнитоконтактные датчики по своей сути состоят из двух составляющих - магнитная часть и контактная -  При появлении большого зазора, магнит перестаёт действовать на контакт, он размыкается, от чего охранный шлейф перестаёт быть замкнутым из чего контрольная панель "делает вывод", что что-то случилось и начинает принимать меры по тому сценарию который в ней запрограммирован (вызывает силовые структуры, оповещает клиента СМС сообщением или отпускает собак с вальера .... ) Подключение их очень простое обычно в охранном шлейфе их собирают вот так: 

4. Подключение трёх контактных герконов.

Что касается трёх контактных герконов, рисунок смотрите выше, то используются они крайне редко. Используют их когда на один геркон необходимо увязать две независимые системы,  к примеру вашу дверь необходимо ставить на охрану и одновременно мониторить дверь на открытость её или закрытость (ночью помещение под охраной, а днём охранник видит открыта эта дверь или нет).

Так же их используют из-за специфичности, капризности контрольной панели (КП), когда КП хочет работать только в NO режиме. Но это бывает очень редко. 

5. Как можно использовать геркон, как тревожную кнопку.

Геркон можно очень удобно использовать как скрытую тревожную кнопку. Вот реальная история: мой знакомый врезал проводную часть геркона в свой рабочий стол, а магнитную установил на настольные часы. Соединил магнитную и контактную части и когда недруги стали покушаться на его материальны и физические ресурсы он слега подвинул эти часы, произошла тихая сработка сигнализации,  от чего нужные люди узнали, что он в опасности и приняли все необходимые и правильные меры. Думаю после такой истории вариантов как использовать это чудо инженерной мысли у вас поприбавиться!

6. Видео обзор:



www.magat.kz

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *