Содержание

Датчики положения пневмоприводов герконовые CSV

Фильтры товаров

Производитель

  • По этим критериям поиска ничего не найдено

Категория

  • По этим критериям поиска ничего не найдено

Наличие на складе поставщика

Наличие

  • По этим критериям поиска ничего не найдено

  • По этим критериям поиска ничего не найдено

Электрическое подключение

  • По этим критериям поиска ничего не найдено

Тип конструкции

  • По этим критериям поиска ничего не найдено

Материал корпуса

  • По этим критериям поиска ничего не найдено

Класс защиты

  • По этим критериям поиска ничего не найдено

Температура окружающей среды

  • По этим критериям поиска ничего не найдено

Монтаж

  • По этим критериям поиска ничего не найдено

Как работает датчик открытия двери: что такое геркон и принцип его работы

Обеспечить защиту коттеджа, квартиры или офиса помогают «умные» системы сигнализации. На двери устанавливают интеллектуальные датчики, которые в случае несанкционированного проникновения передают предупреждающий сигнал на пульт управления охранной сигнализацией, что позволяет предотвратить кражу имущества. Чтобы выбрать надежный элемент защиты собственности, стоит разобраться, как работает геркон – датчик открытия двери. Полную безопасность жилого или офисного помещения обеспечивает установка таких датчиков не только на вход, но и на другие конструкции – балконы, окна, запасные входы.

 

 

Что такое герконовый датчик?

Магнитоуправляемый датчик – это часть охранной системы, которая применяется для выявления открытого положения дверей и других контролируемых объектов. Основу конструкции устройства составляет герметичный контакт – сокращенно «геркон». По этому сокращению изделия и получили такое название.

Геркон – это магнитный механизм, состоящий из двух контактов-ферромагнетиков, помещенных в герметичную емкость из стекла. Контакты находятся в вакууме или инертном газе, что обеспечивает долговечность устройства. Срок службы условно считается неограниченным, поскольку вывести охранные элементы из строя может только механическое повреждение (разбитие) или воздействие электрического тока большой силы.

В зависимости от рабочих характеристик герконы бывают:

  • переключающие;
  • размыкающие;
  • замыкающие.
  • Магнитоуправляемые чувствительные датчики относятся к системе «умного дома» и служат дополнительным элементом охранной сигнализации. Все изделия имеют аналогичную конструкцию и различаются формой, размерами и деталями исполнения. Для повышения надежности коммутации рабочие контакты электронных устройств обрабатывают тонким слоем благородных металлов.

    По характеристикам включения, выключения, оповещения, принципу работы герконовые датчики классифицируют на:

  • бистабильные;
  • с технологией Wi-Fi;
  • со звуковым оповещением;
  • беспроводные.
  • Бистабильные модели оснащены встроенным магнитом, который после отключения внешнего воздействия удерживает контакты в переключенном положении. Все остальные приборы различаются лишь способом подключения (проводной или беспроводной), способностью коммутировать звуковой сигнал.

    Также герконы бывают сухие и ртутные. Сухие переключающиеся контакты характеризуются «дребезгом» – микровибрациями при замыкании и размыкании. В ртутных образцах внутрь стеклянного герметичного сосуда помещают каплю ртути, которая смазывает контакты и устраняет звук, когда ферромагнитные элементы замыкаются или размыкаются.

     

     

    Как это работает?

    Датчики на дверь позволяют контролировать зоны входа и выхода. Герконы включают в систему охранной сигнализации. В случае несанкционированного проникновения прибор передает моментальный сигнал на охранный пульт, который оповещает владельца о попытке взлома по e-mail, SMS или посредством включения сирены.

    Рассмотрим, как работает датчик открытия двери:

  • Прибор устанавливают на дверь и подключают к электрическому току.
  • При открытии двери ослабевает внешнее электромагнитное поле или датчик полностью выходит из зоны действия магнитной катушки.
  • Контакты геркона размыкаются за счет восстановления свойства упругости и разъединяют электрическую цепь.
  • Принцип работы геркона основан на явлении притяжения ферромагнитных материалов друг к другу в результате воздействия внешнего МП (приближение или отдаление). Источником поля выступает магнит постоянного действия или электрический (в зависимости от конструкции датчика).

    В обычном состоянии контакты сомкнуты – под воздействием поля они притягиваются. Как только внешнее воздействие ослабевает или прекращается из-за открытия двери, контакты размыкаются и разъединяют электрическую цепь, вызывая срабатывание сигнализации.

     

    Основные технические характеристики

    Магнитный охранный элемент относится к релейному типу оборудования. Технические параметры устройств различаются. При выборе прибора нужно узнать, как работает герконовый датчик, и обратить внимание на следующие характеристики:

  • время срабатывания;
  • сила магнитного поля;
  • мощность коммутации;
  • предельное напряжение;
  • сопротивление контактов;
  • температурный режим;
  • частотный диапазон;
  • количество циклов коммутации;
  • емкость контактов;
  • физические габариты.
  • Геркон срабатывает в течение 2 мс на частоте 1 Гц, чувствительность зависит от габаритов и свойств ферромагнетика. Температура эксплуатации варьируется в диапазоне от –60 до +120°C. Поскольку контакты датчика находятся в вакуумном пространстве или среде инертного газа, риск обгорания сведен к минимуму.

     

    Особенности установки приборов

    Чтобы правильно организовать охрану на контролируемом объекте с использованием датчиков, монтаж выполняют, учитывая принцип работы герконового реле и его конструктивные особенности. Основные правила монтажа:

  • Сенсор фиксировать вверху двери на отдалении не больше 2 мм от раствора.
  • Геркон располагать со стороны охраняемого помещения.
  • При большой толщине дверного полотна датчик фиксировать ближе к оси.
  • Допускается ставить геркон сбоку или снизу блокируемой конструкции, если сверху зафиксировать прибор невозможно.
  • Монтаж на металл выполнять с использованием прокладок из дерева, текстолита, эбонита толщиной 2,5-3 мм.
  • Герконовые датчики также используют для блокировки окон, лоджий, люков, офисных дверей, запасных входов в частных домовладениях, загородных постройках, коммерческих помещениях. Устройство можно применять как выключатель света в комнате.

     

     

    Какую модель выбрать?

    Перед покупкой прибора стоит выяснить, что такое геркон и как он работает. Затем нужно внимательно изучить технические характеристики устройства.

    Стоит выбирать датчики компактных габаритов, обращать внимание на емкость батареи и длительность работы прибора в автономном режиме. Для повышения эффективности охраны можно подобрать модель с громкой сиреной и/или микрофоном. Необходимо выяснить, предусмотрена ли возможность настройки разных способов оповещения.

    Самые популярные герконы:

  • AJAX DOORPROTECT – беспроводной датчик открытия двери с мощным магнитом, миллионным циклом срабатываний и защищенным от вскрытия корпусом. Максимальное расстояние между прибором и централью – 2000 м.
  • SATEL K-1 – магнитоуправляемый датчик, поддерживается центральными блоками охранных сигнализаций, которые работают с NC-шлейфами. Монтируется накладным способом, подходит для неметаллических конструкций.
  • TECSAR ALERT SENS-D – датчик детектирования открытия двери, совместимый с охранной сигнализацией WARD. Оптимальный порог считывания, большой радиус сигнала. Оснащен светодиодной индикацией срабатывания, тамперной защитой от вскрытия.
  • В зависимости от конструктивных особенностей стоимость герконов сильно варьируется. Чем выше цена устройства, тем шире его функциональные возможности, параметры настройки оповещения, совместимость с охранными системами и мобильными приложениями. Хороший датчик отличается высоким качеством сборки, стабильной и непрерывной работой, минимальным уровнем ложных срабатываний.

    Герконовые датчики уровня / Инструменты, цифровые технологии, связь, измерения / Элек.ру

    В ходе автоматизации технологических процессов на современных производственных предприятиях одной из самых распространенных задач является возможность автоматического мониторинга уровня воды и жидких продуктов. В связи с этим на производители предлагают большое число разнообразных датчиков и уровнемеров. И наиболее распространенными сегодня промышленности устройствами контроля уровня являются герконовые уровнемеры и герконовые поплавковые сигнализаторы уровня. Герконовые уровнемеры предназначены для непрерывного мониторинга уровня жидкости и являются самым простым вариантом автоматизации контроля уровня.

    Работа герконовых уровнемеров строится на использовании магнита и специальных герконовых контактов. Измерительный элемент датчика состоит из направляющего стержня и магнитного поплавака, свободно перемещающегося вдоль стержня. Для проведения мониторинга измерительная часть датчика погружается в контролируемую среду. По мере изменения уровня продукта поплавок перемещается вверх или вниз по стержню, воздействуя на установленные герконовые контакты датчика. В зависимости от настроек герконовые контакты при приближении магнита замыкаются или размыкаются, вызывая срабатывание датчика. В результате формируется выходной сигнал управления, который передается на подключенное оборудование. Обратное прохождение магнитного поплавка вызывает возврат контактов в исходное положение и обратное переключение датчика.

    Современные герконовые измерители уровня жидкости выпускаются в разнообразных вариантах, отличающихся конструктивным исполнением, а также рабочими характеристиками и совместимостью приборов. Так в зависимости от модели герконового датчика можно выбрать вариант с необходимой длиной измерительного элемента. Большинство моделей предусматривают возможность дополнительного удлинения измерителя. Благодаря простоте конструкции и надежности результатов измерения уровня датчики герконового типа могут применяться как для непрерывного измерения уровня, так и для сигнализации предельных значений. Также датчики могут иметь несколько пар герконовых контактов для измерения нескольких уровней продукта на разной высоте, например, для контроля верхнего и нижнего значения уровня, контроля процесса наполнения емкости или для решения других задач.

    Магнитные поплавковые уровнемеры с герконовыми контактами применяются для контроля уровня различных видов жидких продуктов, а также подойдут для контроля некоторых видов сжиженных газов. При этом свойства продукта практически не влияют на результат измерения.

    Современные герконовые датчики уровня имеют большое число разнообразных вариантов исполнения, подходящих для работы в различных, в том числе суровых промышленных условиях. Помимо стандартных общепромышленных моделей также выпускаются взрывозащищенные варианты, модели для высокого давления и повышенных температур, а также других специфичных условий эксплуатации. Разнообразие моделей также позволяет выбрать подходящий вариант по типу выходного сигнала для работы с различными видами оборудования. Возможности датчиков и разнообразие моделей позволяет подобрать вариант для работы практически во всех отраслях промышленности.


    По сравнению с другими видами измерителей уровня герконовые уровнемеры имеют ряд преимуществ. Так по сравнению с ультразвуковыми или радарными уровнемерами герконовые датчики отличаются более низкой стоимостью. Герконовые датчики мало чувствительны к возможному образованию пены или пыли на поверхности продукта.

    При этом важно помнить, что герконовые контакты чувствительны к внешним магнитным полям, поэтому не рекомендуется использовать датчики вблизи оборудования, создающего большие внешние электромагнитные шумы и помехи, или выбирать модели с надежной изоляцией и экранированием датчика от внешних влияний. Также герконовые датчики могут быть чувствительны к внешним воздействиям, вибрациям и ударным нагрузкам. В отличие от емкостных и бесконтактных датчиков контроля уровня магнитные датчики с герконовыми контактами имеют большие размеры и вес.

    При регулярном обслуживании недостатки приборов могут быть сведены к минимуму. В случае необходимости измерения уровня в условиях возможного частого возникновения внешних электромагнитных помех или повышенной вибрации рекомендуется выбрать другие виды уровнемеров, например, ультразвуковые. При невозможности использования других вариантов измерителей уровня для корректной работы герконовые датчики необходимо изолировать с помощью защитных экранов от возможных электрических и магнитных помех, а также внешней вибрации.

    В статье приведен общий обзор современных герконовых датчиков уровня. Для выбора конкретной модели герконового датчика необходима консультация технических специалистов. Инженеры компании «РусАвтоматизация» помогут в подборе датчиков и оборудования в соответствии с поставленными задачами и существующими технологическими процессами.

    что это такое, назначение и область применения, разновидности

    На чтение 7 мин Просмотров 264 Опубликовано Обновлено

    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.

    виды, принцип работы, как работает, устройство, схема

    Для уменьшения влияния негативных факторов, влияющих на контакты и несущих разрушающее воздействие, разработаны герконовые датчики — коммутирующие устройства. Контактная группа в них помещается в герметичную колбу.

    Эти контакты переводят магнитопровод, могут менять своё положение. Конструкция геркона распространена, несмотря на свою хрупкость.

    Описание и назначение

    Герконом является устройство электромеханического типа, которое размыкает или замыкает электрические контакты. Это происходит за счёт магнитно-контактного поля, которое генерирует электромагнит. Это может делать и постоянный магнит.

    Геркон переводится как герметичный контакт. Это обуславливается его конструкцией. Его составляющие — ферромагнитными пластинами, которые запаяны в капсулу из стекла. Она заполняется инертным газом, вместе с двумя контактами выхода.

    Благодаря оболочке воздействие внешних факторов сводится к минимуму, при этом устройство может функционировать в нормальном режиме.

    В колбе может содержаться иссушенный воздух, азот и любой другой инертный газ. Кроме этого, его могут откачать, чтобы создать вакуум. Это делают, чтобы повысить уровень коммутируемого напряжения.

    Датчики из геркона применяются в разных системах и устройствах:

    • Бытовые счетчики.
    • Клавиатуры в оборудовании промышленного назначения и синтезаторах. Возникновение искры с них исключено. Именно поэтому их широко используют при производстве взрывоопасных вещей (где есть пыльные испарения или горючие).
    • Оборудование для медицинских учреждений.
    • Системы, которые охраняют и контролируют положение, работающее по автоматическому принципу.
    • Телекоммуникационные системы.

    Для систем безопасности актуальны устройства, изготавливаемые из магнита и геркона. Они дают сигнал о закрытии и открытии дверей.

    Стоит отметить, что распространены герконовые реле, которые состоят из проволочной обмотки и контактного датчика. У такой системы отмечают значимые преимущества: устойчивость к влаге, простое использование, нет деталей, которые двигаются.

    С помощью герконов защищаются электроустановки от перегрузок.

    Схема

    Устройство и принцип работы

    Принцип работы геркона похож на выключатель. Его составляющие — пара сердечников, проводящих ток и зазор. Их герметично запаивают в стеклянной колбе, у которой инертная среда. Благодаря этому исключается процесс окисления.

    Управляющая обмотка находится вокруг колбы и питается постоянным током, за счет которого работает. Магнитное поле генерируется с помощью обмотки после подачи питания. После отключения от питания катушки магнитный поток прекращается. После этого размыкаются пружинами контакты. Так как трение отсутствует, они являются абсолютно надежными.

    У герконового датчика есть своя особенность: в состоянии покоя на пружины реле не действуют никакие силы. Благодаря этому они замыкают контакт за несколько секунд.

    Магниты постоянного характера также используются. Их принято относить к поляризованным.
    Стандартные устройства работают по другому принципу функционирования. Система магнитов под воздействием электромагнита заряжает каждый сердечник потенциалом.

    Это заставляет их размыкать цепь и отталкиваться друг от друга.

    Герконы, которые переключаются, состоят из трёх контактов. Два из них сделаны из специального ферромагнитного сплава, один не магнитится. Когда наводится магнитное поле, разомкнутые контакты замыкаются, при этом пара немагнитного размыкается.

    Как осуществляется управление

    Управление герцогом осуществляется несколькими способами. Самый простой — управление магнитом в электрической схеме. Его перемещение осуществляется линейным способом. Это актуально для охранных сигнализаций, в которых магнит крепится на дверь, после чего геркон срабатывает (при закрытой двери).

    Существует угловое перемещение магнита. Его используют редко, когда недоступны к применению остальные способы.

    Перекрытие шторкой, как один из способов, уже не применяется. Его использовали для вычислительных устройств и их клавиатур до девяностых годов.

    Плюсы и минусы

    У герконовых датчиков есть свои преимущества и недостатки. К плюсам относят:

    • В контактах отсутствует дребезг. Это актуально для тех, выводы которых смочены ртутью.
    • По сравнению с классическим реле датчики отличаются высоким быстродействием.
    • Датчик считается долговечным и не поддаётся физическим ударам (например, при неосторожном обращении или падении).
    • Такой вид датчика не создаёт шум.
    • Контакты слабо сгорают, так как располагаются в вакууме или инертном газе. Это относится и к тем случаям, когда замыкание с размыванием происходит с возникновением искры.
    • Доступная для всех цена, так как при производстве не используют тугоплавкие или драгоценные металлы.
    • Небольшой размер по сравнению с классическими реле.

    Минусы:

    • По сравнению с открытыми контактами они тяжеловаты.
    • Скорость срабатывания ограничена.
    • Нужно создавать магнитное поле.
    • Бывают случаи, когда контакты остаются в замкнутом состоянии и вывести их из него нельзя.
    • Внешние магнитные поля влияют на них.

    Разновидности

    Устройство работает по принципу размыкания, либо замыкания линии, передающей электричество. Напряженность магнитного потока задает замкнутое или разомкнутое положение. Примечательно, что не важно, откуда возникает магнитное поле. Оно может появляться как от электромагнита, так и постоянного магнита.

    Намагничивание в устройстве начинает происходить тогда, когда под действие попадают силовые линии. После этого, сила упругости преодолевается и притягивает контакты друг к другу. В итоге цепь замыкается.

    В таком состоянии датчик будет находиться до тех пор, пока будет оставаться магнитное поле. После прекращения воздействия силовых линий контакты размыкаются. Чтобы произошло следующее замыкание, необходимо, чтобы создалось поле вокруг устройства снова.

    Исходя из этого, специалисты считают геркон переключателем.

    Замыкающие

    Замыкающие по своему принципу работы постоянно находятся в разомкнутом состоянии. Для них это нормальное статичное положение, а контакты между собой не соединятся.

    Переключающие

    У такого типа в составляющей конструкции есть три вывода. При нормальном состоянии, когда отсутствует влияние электромагнитного поля, оба контакта замкнуты (один с другим). После появления поля, в одном контакте происходит замыкание, а тот, который замкнут нормально — размыкается.

    Размыкающие

    Размыкающие отличаются тем, что когда магнитное поле отсутствует, контакты соединяются между собой. Такой тип относят к нормально разомкнутым.

    Типы по технологическим особенностям

    Так как конструкций различных герконовых реле много, выделяют ряд характеристик. Благодаря ним можно отличать конкретный вид от остальных. К основным характеристикам относят:

    • Время отпускания — этот тот период времени от момента, когда ток в катушке пропадает, до перехода контактов в своё обычное положение. Промежуток времени — 0,2-1 мкс.
    • Уровень вибрации. Этот заданный уровень нельзя превышать, так как стеклянные колбы трескаются. Измерение величины вибрации происходит количеством колебания в секунду.
    • Время реакции. Промежуток времени, начинающийся с подачей тока, и завершаемый в момент размыкания или замыкания. Составляет примерно 0,5-2 мкс.
    • Допустимое показание. Мощность герконового датчика определяется из совокупности сечения контактов и материала. Измерение происходит в кВт и Вт.
    • Емкость контактов. Она может измеряться только тогда, когда контакты разомкнуты.
    Сухие

    Сухой выглядит как герметичный баллон, состоящий из стекла. Внутри него находятся контакты. К контактам относятся сердечники из магнита, они привариваются снаружи колбы, с торца. При этом ртуть в этом случае не добавляется.

    Ртутные

    При ртутном контакте в стеклянный корпус добавляются ртутные капли, благодаря которым смачивается деталь. При срабатывании геркона качество контакта улучшается. Благодаря такой системе можно избежать дребезга и вибрации в контактах. Это увеличит время срабатывания.

    Рекомендации по защите

    Если подключается герконовый датчик своими руками, то нужно учесть следующие моменты:

    • Необходимо установить самую тонкую металлическую пластину. Её ставят между магнитом и герконовым датчиком для защиты.
    • Магнитные и герконовые датчики нужно устанавливать так, чтобы они были направлены друг к другу. Расстояние при этом должно быть коротким.

    Примеры практического применения в быту

    Геркон позволяет управлять освещением в коридоре. Например, используя геркон, свет может включаться автоматически, при открытии входной двери. Спустя несколько минут он будет выключаться. При этом, когда уровень освещения нормальный – в течение дня, свет включаться в коридоре не будет.
    Используется он и в домашней, охранной сигнализации как извещатель.

    Датчик герконовый двери/положения врезной D=7мм

    При подключении к контроллеру SAURES позволяет получать своевременное PUSH или EMAIL оповещение об открытии/закрытии двери, положении какого-то механизма и т. д.

    Характеристики

    Параметр Значение
    диапазон коммутируемого напряжения, В 0,05-72
    диапазон коммутируемого тока, мА 0,1-250
    коммутируемая мощность, Вт, не более 10
    число срабатываний извещателя в указанных диапазонах, не менее 106
    выходное электрическое сопротивление:

    • при замкнутых контактах (при токе (100±10)мА), Ом, не более

    • при разомкнутых контактах, кОм, не менее

    0,5

    200

    контакты извещателя должны быть:

    • замкнуты - при расстоянии, мм

    • разомкнуты - при расстоянии, мм

    10 и менее

    45 и более

    допуск соостности установки датчика и задающего элемента, мм, не более 2

    Функция оповещения о срабатывании датчика по Wi-Fi

    Для дистанционного получения оповещений о срабатывания датчика по Wi-Fi подключите его к контроллеру SAURES и зарегистрируйте личный кабинет. Один контроллер обслуживает до 8 счетчиков и датчиков.

    Датчики / Бесконтактные выключатели / Магнитоуправляемые (герконовые) датчики положения / Каталог товаров ООО 'Моби Групп'

    Каталог

    • Датчики

      • Бесконтактные выключатели

      • Датчики и преобразователи

      • Компоненты весовых систем

    • Измерительные приборы

      • Измерители температуры и влажности

      • Измерительные головки

      • Измерительные приборы

      • Мультиметры

      • Осциллографы

      • Средства разработки

      • Токовые клещи

    • Индикация

      • Индикаторы и дисплеи

      • Лампы индикаторные

      • Светодиоды индикаторные

    • Инструмент

      • Антистатика

      • Губцевый инструмент

      • Оптические приспособления

      • Отвертки

      • Приспособления для хранения

      • Ручной инструмент

      • Электроинструмент

    • Источники питания

      • AC-DC преобразователи

      • Зарядные устройства

      • Источники питания

      • Лабораторные блоки питания

      • Элементы питания

    • Коммутация

      • Кнопки

      • Переключатели, кнопки

      • Разъемы, соединители

    • Корпусные и установочные изделия

      • Корпуса Bopla

      • Крепежные изделия

      • Установочные изделия

      • Устройства охлаждения

    • Оптоэлектроника

      • ИК/лазерные диоды и модули

      • Оптопары

      • Фоточувствительные элементы

    • Освещение

      • Аксессуары для светодиодов

      • Декоративное освещение

      • Лампы осветительные

      • Подъемные устройства для люстр

      • Прожекторы, светильники

      • Светодиоды Osram

      • Светодиоды осветительные

    • Паяльное оборудование

      • Запчасти к паяльным станциям

      • Материалы для пайки

      • Паяльное оборудование

      • Рабочее место

    • Провода, шнуры, расходные материалы

      • Аксессуары для кабеля

      • Изолирующие материалы

      • Макетные платы

      • Маркировка

      • Провода и кабели

      • Системы для прокладки кабеля

      • Теплопроводящие материалы

      • Химия для электроники

      • Шнуры

    • Промышленная автоматика

      • Коммутация

      • Промышленная безопасность

      • Системы идентификации

    • Электричество, контроль, управление мощностью

      • Анализаторы параметров сети

      • Компенсация реактивной мощности

      • Управление, контроль

      • Шкафы, боксы

      • Щитовые приборы

    • Электроника для дома и авто

      • Автомобильная электроника

      • Бытовая электроника

      • Компьютерное оборудование

      • Пожарно-охранные системы

      • Удобный и безопасный дом

      • Электронные модели, игрушки

      • Электроустановочные изделия

    • Электронные компоненты, радиодетали

      • Активные компоненты

      • Акустические компоненты

      • Беспроводные системы

      • Пассивные компоненты

      • Предохранители

      • Реле

      • Устройства защиты, предохранители

    • Освещение  (0)

    Магнитные датчики и герконы

    Магнитные датчики и герконы

    Littelfuse предлагает широкий ассортимент датчиков с магнитным приводом, герконовых переключателей и герконовых реле. Все это хорошо зарекомендовавшие себя конструкции, изготовленные в соответствии с нашими высокими стандартами. Обладая богатой историей лидера отрасли в предоставлении решений для магнитных датчиков, наши специалисты стремятся предоставить лучшие продукты и решения для ваших конкретных потребностей.

    Наша международная организация предоставляет:

    • Широкий выбор стандартных продуктов для различных областей применения
    • Изготовление датчиков по индивидуальному заказу в соответствии с требованиями заказчика
    • Вертикально интегрированное производство
    • Внутренняя поддержка магнитного моделирования
    • Быстрый выпуск нестандартных прототипов датчиков

    Технический центр

    Технический центр позволяет загружать самые свежие ресурсы по нашим магнитным датчикам и герконовым переключателям.Новая информация добавляется постоянно, поэтому не забывайте проверять ее почаще.

    Герконовые переключатели

    Базовый геркон состоит из двух ферромагнитных никель-железных проводов и стеклянной капсулы. Две проволоки формируются в «тростинки» путем сплющивания одного конца. Концы язычка аккуратно выравниваются с небольшим перекрытием, а затем надежно герметизируются внутри стеклянной капсулы. Зона перекрытия или контакта язычков покрыта специальными металлами, такими как рутений.Никель-железные выводы покрыты оловом, поэтому их можно паять.

    Два язычка действуют как проводники магнитного потока при воздействии внешнего магнитного поля от постоянного магнита или электромагнитной катушки. В контактном зазоре создаются полюса противоположной полярности, и контакты замыкаются, когда магнитная сила превышает силу пружины язычков. Контакты размыкаются, когда внешнее магнитное поле уменьшается, так что сила магнитного притяжения между язычками меньше, чем сила возвратной пружины язычков.

    Базовый герконовый переключатель - это однополюсный однопозиционный нормально разомкнутый переключатель, также известный как переключатель SPST-NO или переключатель формы A. Добавив дополнительный немагнитный контакт, который электрически замкнут без магнитного поля, можно сделать однополюсный переключатель двойного действия. Он также известен как переключатель переключения или переключатель SPDT. Это переключатель «размыкание перед замыканием» в том смысле, что закрытый контакт размыкается до того, как замыкается открытый контакт.

    Электрические контакты геркона герметичны.То есть газонепроницаемые уплотнения стекло-металл предотвращают воздействие окружающей среды на контакты. Герконовые переключатели Littelfuse герметизированы в атмосфере инертного азота внутри переключателя.

    Герконовые переключатели являются основным компонентом герконовых датчиков, а также герконовых реле. Поскольку Littelfuse производит как стандартные, так и индивидуальные герконовые датчики и реле, наши приложения очень часто могут извлечь выгоду из нашего инженерного опыта, производственных возможностей и систем качества, чтобы обеспечить рентабельность и своевременность поставки деталей. Опции включают стандартные герконовые переключатели для поверхностного монтажа, индивидуальную обрезку и формирование выводов, модификации существующих стандартных продуктов и полностью индивидуальные продукты.

    Геркон

    Герконовые датчики представляют собой герконовые переключатели, которые упакованы во внешний корпус для упрощения монтажа / подключения и дополнительной защиты от воздействия окружающей среды. Эти датчики обычно устанавливаются в механических системах. Герконовый переключатель можно легко установить на печатных платах.Однако для такого применения, как датчик безопасности двери, герконовому переключателю требуется защитная оболочка / корпус для перемещения и установки. Эти пакеты обеспечивают устойчивость к механическим воздействиям, защищая неизолированное стекло геркона.

    Есть несколько соображений при включении геркона в капсулу датчика, например, повреждение геркона в результате механического удара и изменение чувствительности из-за механического воздействия. В зависимости от типа механического удара повреждение может выражаться в потере герметичного уплотнения, изменении чувствительности или бездействии из-за разрушения стеклянной капсулы.К счастью, Littelfuse имеет большой опыт в области язычковых датчиков и производит как индивидуальные, так и стандартные язычковые датчики высокого уровня качества и надежности.

    Существует множество факторов, которые одинаковы как для герконов, так и для герконов, например, электрическая коммутируемая нагрузка, методы активации и т. Д. Поскольку герконовый датчик является магнитным датчиком, ферромагнитные материалы, такие как сталь, находятся в непосредственной близости от датчика. может повлиять на его поведение. Двигатели, трансформаторы и другие сильноточные электрические устройства рядом с герконом также могут оказывать нежелательное влияние.Еще одно влияние, о котором следует знать, - это температура. И магниты, и герконовые датчики становятся более магнитными при низких температурах и менее магнитными при высоких. Величина изменения температуры зависит от типа используемого магнита и геркона.

    Доступно множество типов и вариантов язычковых датчиков. Капсулы сенсора могут быть из пластика или нержавеющей стали. Монтаж может производиться винтами или пайкой на печатной плате. Датчики могут быть помещены в отверстие и удерживаться на месте гайками (датчики с резьбовым цилиндром) или установочными винтами или удерживающими зажимами (датчики петард).Электрическая заделка может быть для печатной платы с помощью встроенного разъема, или провода могут быть завершены разъемами, клеммами, фастонами или просто лужеными выводами. Хотя Littelfuse предлагает широкий выбор стандартных деталей, они не подходят для всех областей применения. Вот почему Littelfuse тесно сотрудничает с клиентами, чтобы предоставить индивидуальные решения, включая дополнительные компоненты, такие как резисторы, симисторы или работы, связанные с печатными платами.

    Герконовые реле

    Герконовое реле состоит из герконового переключателя и медной катушки. Как и другие реле, это обеспечивает гальваническую развязку между входом катушки и управляемым контактом (контактами). Однако из-за небольшого размера и магнитной эффективности герконового переключателя мощность, необходимая для управления катушкой, ниже, чем у большинства других типов реле. Другие преимущества включают высокое сопротивление изоляции, низкое контактное сопротивление и длительный срок службы контактов. Герконовые реле используются во многих приложениях, включая автомобильное, испытательное оборудование, охранное, медицинское оборудование и оборудование для управления технологическими процессами.

    По сравнению с другими релейными технологиями, герконовые реле обладают преимуществами герметичных контактов, малой мощности катушки, быстрой работы и небольшого размера.Однако, как и в случае с любой технологией, необходимо учитывать различные аспекты. Поскольку герконовый переключатель является переключающим компонентом, используемым в герконовом реле, многие технические аспекты, связанные с герконовым переключателем, такие как электрическая нагрузка, время срабатывания, дребезг контактов, удары и вибрация, влияют на характеристики и работу герконового реле.

    Реле

    герконов обычно монтируются на печатных платах. Клеммы герконового реле не должны изгибаться, например, для их самозажимания. Избегайте сгибания клемм, чтобы они совпали с отверстиями.Неэкранированные реле, расположенные слишком близко друг к другу, могут влиять друг на друга. Экранированные реле являются опцией в этом случае и для сред с сильными магнитными полями от двигателей, магнитов и т. Д.

    Датчики на эффекте Холла

    Обнаруженный Эдвином Холлом в 1897 году, «эффект Холла» существует уже давно. Только после того, как в 60-х годах электронная промышленность приняла полупроводниковые материалы, это открытие перешло от интересного физического эффекта к тому, что нашло серьезное практическое применение.Сегодня технология эффекта Холла позволяет разрабатывать сложные датчики, используемые в широком спектре автомобильных, электронных и промышленных изделий.

    Устройство на эффекте Холла - это интегральная схема на основе полупроводника с пластинами Холла, которые реагируют на магнитные поля. Устройства на эффекте Холла выдают цифровые или аналоговые выходные сигналы, которые используются для бесконтактного и непрерывного поворотного или линейного позиционирования. В отличие от геркона, устройство на эффекте Холла содержит активную схему, поэтому оно постоянно потребляет небольшой ток.Устройства на эффекте Холла выпускаются в двух- или трехпроводном исполнении. Некоторые устройства можно программировать.

    Температура, напряжение и мощность

    Как и все твердотельные полупроводниковые приборы, датчики на эффекте Холла имеют максимальную рабочую температуру перехода. Рабочая температура перехода определяется мощностью (напряжение, умноженное на ток), которую рассеивает датчик, тепловым сопротивлением корпуса, любыми эффектами теплоотвода, возникающими в результате конфигурации монтажа, любого движения воздуха и температуры окружающей среды (воздуха).Из-за внутреннего рассеивания мощности и самонагрева может потребоваться снижение максимальной рабочей температуры при более высоких напряжениях питания, чтобы ограничить температуру перехода до приемлемого значения.

    Меры предосторожности при электростатическом разряде

    Полупроводниковые изделия чувствительны к электростатическим разрядам (ESD). Всегда соблюдайте осторожность и соблюдайте процедуры контроля электростатического разряда при работе с датчиками Холла. Некоторые датчики на эффекте Холла Littelfuse снабжены внутренней защитой от электростатического разряда.

    Магнитные приводы

    Littelfuse предлагает широкий ассортимент магнитных приводов, которые имеют форму, аналогичную сопряженным датчикам. Мы также предлагаем ограниченное семейство магнитов без покрытия с различными марками материалов, включая феррит (керамику), AlNiCo и материалы с неодимом, железом и бором (NdFeB).

    Как работают герконы (переключатели с магнитным управлением)

    Как работают герконы (переключатели с магнитным управлением) Рекламное объявление

    Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 августа 2020 г.

    Если у вас есть портативный компьютер или мобильный телефон, который открывается как раскладушка, вы, наверное, заметили, что она чувствует, когда вы открыть и закрыть и соответственно включить или выключить. Но как это знать? Какой-то переключатель подключен к петле так он может обнаружить движение открытия и закрытия? Если это то, что ты думаю, ты прав как минимум наполовину! Подумайте об этом повнимательнее и вы увидите, что стандартный переключатель будет довольно сложно подключить в этом способ - и, вероятно, весьма ненадежный: все эти открытия и закрытия быстро изнашивает его.Таким образом, вместо этого многие ноутбуки и телефоны используют недорогие и очень надежное устройство, называемое герконом, которое включается и выключается при воздействии магнита. рядом. Охранная сигнализация и модели железных дорог тоже часто используют их. Давайте подробнее рассмотрим как они работают!

    Фото: Типичный геркон (Comus RI-23). Вы можете просто увидеть два перекрывающихся металлических контакта (язычка) внутри стеклянной оболочки. Контакты пружинят вместе и соприкасаются, когда переключатель включен; они расходятся и прерывают цепь, когда переключатель находится в положении «выключено».«

    Какую проблему решают герконы?

    Фото: выключатель, работающий от нажатия, замыкает цепь, когда вы его вставляете; а пружина заставляет его снова выскочить, когда вы убираете палец. Геркон переключает ток таким же образом, но «толкающее давление» обеспечивает магнит, а не ваш палец.

    Выключатель похож на подъемный мост в электрическом схема. Когда переключатель замкнут, «мост» не работает, и электрический ток может обтекать контур; при размыкании переключателя происходит «мост». вверх и ток не течет.Таким образом, цель переключателя - активировать или деактивировать цепь в любое время по нашему выбору.

    Большинство электрических переключателей, с которыми мы сталкиваемся, мы контролируем сами. Если вы хотите света в комнате, вы щелкаете выключателем на стене. Хотите смотреть телевизор? Включите выключатель. Хотеть слушать свой iPod? Толкать колесо спереди, и это активирует переключатель, который включает мощность. Но иногда нам нужны электрические и электронные цепи, которые нужно активировать другими способами.

    Предположим, вы хотите подключить банковский сейф, чтобы он срабатывает сигнал тревоги всякий раз, когда открывается дверь.Как это будет работать на практике? Вам понадобится электричество контакты на обеих частях дверной коробки, поэтому, когда дверь открыта, цепь будет разорвана, вызывая тревогу. Но подумайте, как сложно это было бы сделать надежное электрическое соединение на дверной коробке. Что, если вы закрасите его? Что, если он испачкался? И разве это не было бы так очевидно вору, что они могли бы легко вывести его из строя? Есть много способы, которыми электрический контакт может быть отключен и бесполезный. Здесь могут помочь герконы.

    Рекламные ссылки

    Что такое геркон?

    В обычном выключателе есть два электрических контакта, которые соединяют вместе, когда вы нажимаете кнопку, и пружина врозь, когда вы ее отпускаете. Кулисные переключатели на настенных светильниках (например, на фото вверху) сдвиньте два контакта вместе, когда переключатель находится в одном положении и разведите их, когда переключатель щелкает в другую сторону.

    В типичном герконовом переключателе два контакта (которые выглядят как металлические герконы) сделаны из ферромагнитного материал (что означает что-то такое же легкое намагничивание, как железо), покрытый прочным металлом, таким как родий или рутений (чтобы обеспечить им долгую жизнь при включении и выключении), и запечатанный внутри тонкой стеклянной оболочки, заполненной инертным газом (обычно азотом), чтобы уберечь их от пыли и грязи.Иногда стекло имеет внешний кожух из пластика для еще большей защиты. Обычно контакты изготавливаются из сплава никель-железо, который легко намагничивается (технически мы говорим, что он имеет высокую магнитную проницаемость), но не остается таким надолго (мы говорим, что он имеет низкую магнитную удерживающую способность). Им требуется некоторое время, чтобы отреагировать на изменения магнитного поля (мы говорим, что у них довольно небольшой гистерезис) - другими словами, они движутся довольно медленно и плавно. Обычно оба контакта перемещаются (а не один), и они образуют плоскую параллельную область контакта друг с другом (а не просто касаются одной точки), потому что это помогает продлить срок службы и надежность переключателя.

    Хотя у большинства герконов есть два ферромагнитных контакта, у некоторых есть один ферромагнитный контакт, а другой немагнитный, а у некоторых (например, оригинальный герконовый переключатель Элвуда, показанный в нижней части этой статьи) их три.

    Фото: Другой вид моего язычкового переключателя, смотрящего на движущиеся контакты в их запечатанном стеклянном конверте. Обратите внимание, что контакт справа находится чуть выше контакта слева. Вы также можете видеть здесь, что контакты намного шире, чем они выглядят на виде сбоку, показанном на верхнем фото.

    Как работает геркон?

    Герконы

    бывают двух основных типов: нормально разомкнутые (нормально выключенные) и нормально замкнутые (нормально включены). Ключом к пониманию того, как они работают, является осознание того, что они работают не только как электрический мост, но и как магнитный мост : через них течет магнетизм, а также электричество.

    Нормально открытый

    Когда вы подносите магнит к герконовому переключателю, весь переключатель фактически становится частью «магнитной цепи», включающей магнит (пунктирная линия на иллюстрации показывает часть магнитного поля).Два контакта геркона становятся противоположными магнитными полюсами, поэтому они притягиваются и защелкиваются. Неважно, какой конец магнита приближается первым: контакты по-прежнему поляризуются противоположным образом и притягиваются друг к другу. Такой геркон обычно разомкнут (НЕТ) (обычно выключен), если только рядом с ним не находится магнит, когда он включается, позволяя току течь через него.

    Уберите магнит, и контакты - сделанные из довольно жесткого и упругого металла - снова раздвинутся и вернутся в исходное положение.

    Нормально закрытый

    Вы также можете получить герконовые переключатели, которые работают противоположным образом: два контакта обычно защелкиваются вместе, а когда вы подносите магнит к переключателю, пружины расходятся. Такие герконы называются нормально замкнутыми (NC) (нормально включенными), поэтому большую часть времени через них проходит электричество. Самый простой способ сделать это - взять нормально открытый переключатель и постоянно прикрепить магнит к его стеклянному корпусу, перевернув его из открытого в закрытое состояние (как во втором кадре анимации нормально открытого состояния вверху).Вся эта единица (нормально разомкнутый герконовый переключатель с прикрепленным магнитом) становится нашим нормально замкнутым герконовым переключателем. Если вы поднесете к нему второй магнит с магнитным полем противоположной полярности, чем у первого магнита, это новое поле нейтрализует поле первого магнита, так что мы, по сути, получим именно то, что было в первом кадре. нормально разомкнутой анимации: геркон с двумя раздвинутыми контактами.

    На этих двух работах я сильно преувеличил движение контактов.Настоящие герконовые переключатели имеют контакты, расстояние между которыми составляет всего несколько микрон (миллионных долей метра), что примерно в десять раз тоньше человеческого волоса, поэтому движение не видно невооруженным глазом. Не ожидайте увидеть движение лезвий, когда вы поднесете магнит близко!

    Иллюстрации: Ключ к пониманию герконов - это осознание того, что они являются частью магнитной цепи, а также электрической цепи: магнитное поле стержневого магнита проходит через герконовый переключатель. Это то что делает его близким - и это то, что позволяет электричеству течь через него.Изображение магнитного поля взято с Wikimedia Commons.

    Еще одна важная вещь, на которую мне нужно обратить внимание, это то, что герконы не просто включаются, когда магнит приближается, и выключаются, когда он удаляется (в случае нормально разомкнутого / выключенного переключателя): они обычно включаются и выключается несколько раз по мере движения магнита, создавая несколько зон включения и выключения. Они также будут реагировать по-разному в зависимости от ориентации магнита (параллельна ли он переключателю или перпендикулярно), его формы (потому что, как мы все учились в школе, магниты разной формы создают вокруг себя разные модели магнитного поля) , и как он движется. Это действительно важно, когда дело доходит до практического применения: вам нужно убедиться, что вы используете правильный магнит и что он движется именно так, чтобы привести в действие ваш геркон. Например, если вы используете геркон в качестве счетчика, он должен срабатывать только один раз при каждом движении магнита (а не три или четыре раза, что приведет к ложным показаниям). Если вы используете геркон в сигнале тревоги, вы не хотите, чтобы злоумышленник включил сигнализацию на одну секунду, а затем снова выключил ее через секунду, потому что вы поместили магнит не в то место!

    Как использовать герконы на практике?

    Фото: Некоторые мобильные телефоны с откидной крышкой, такие как этот, включаются и выключаются с помощью герконовых переключателей.В одной части корпуса находится магнит, а в другой - геркон. Телефон выключается, когда геркон находится рядом с магнитом (когда корпус закрыт), и включается, когда геркон и магнит разделяются (когда корпус снова открывается).

    Теперь вы, наверное, видите, как включается и выключается телефон-раскладушка. когда вы его открываете или закрываете. Имеет нормально замкнутый геркон в нижняя часть корпуса (там, где находится клавиатура) и магнит в верхняя часть (где экран).Когда телефон открыт, трость переключатель и магнит относительно далеко друг от друга. Контакты на герконовый переключатель сдвинут вместе, и мощность течет через Телефон. Однако, если вы закроете корпус, вы повернете магнит близко к геркон, и это раздвигает контакты внутри переключателя. Схема внутри телефон распознает это и аккуратно отключает питание.

    Читатели электронных книг, такие как Kindles и Sony Readers, используйте похожий трюк. Поместив их в защитную кожаную куртку, вы обнаружите они выключаются автоматически, когда вы закрываете крышку - и снова включаются когда вы его открываете.Никакого волшебства здесь, конечно, нет: просто язычок в угол устройства электронной книги и магнит в соответствующей части крышки (проверьте сами, подержав рядом скрепку).

    Фото: Упрощенная концепция охранной сигнализации: вы просто устанавливаете геркон (подключенный к цепи сигнализации) к одной части двери и магнит к другой части. Разделение двух вещей щелкает переключателем и вызывает тревогу.

    Вы можете увидеть, как та же идея будет работать в дверях сейфа нашего банка: вы бы просто поместите геркон на дверной коробке и магнит на дверь.Открытие двери разделит магнит и трость переключатель, в результате чего контакты переключателя пружинят вместе и срабатывают будильник. Вы можете построить герконовые переключатели внутри маленьких частей пластик, так что их там даже не видно - идеально подходит для всех видов безопасности Приложения.

    Фото: коровы LEGO®, управляемые герконом. Фото любезно предоставлено Биллом Уордом, опубликовано на Flickr под лицензией Creative Commons.

    Герконы можно использовать и по-другому.LEGO® энтузиаст Билл Уорд, который руководит великолепным Блог Brickpile (и страницу с фотографиями на Flickr), построил эти гениальные роботизированные коровы для его модели железная дорога. Когда проезжает поезд, они поворачивают головы, чтобы посмотреть, как он проезжает. Целый вещь работает геркон. Головой каждой коровы управляет небольшой электродвигатель, который подключен к цепи, в которой есть нормально разомкнутый геркон. Геркон расположен рядом с железнодорожный путь и небольшой магнит прикреплен к стороне поезда.Когда поезд проезжает мимо язычкового переключателя, магнит заставляет контакты замыкаются и активирует цепь, которая включает головы. Насколько это аккуратно? Некоторые люди настолько изобретательны!

    Есть сотни других, менее очевидных применений герконов. Некоторые датчики уровня жидкости в стиральные машины и посудомоечные машины используют плавающие магниты, которые подпрыгивают мимо язычковых переключателей, чтобы выключить клапаны, когда внутри достаточно воды. Герконовые переключатели иногда также устанавливаются на вращающихся рычагах в посудомоечных машинах, чтобы определять, когда они застревают, и в термальных выключателях в электрических душах (чтобы остановить нагрев воды до опасного уровня). Анемометры с вращающимися чашками имеют внутри герконовые переключатели, которые измеряют скорость ветра. Когда чашки вращаются, они заставляют геркон вращаться мимо магнита, генерируя импульсы тока. Чем сильнее ветер, тем быстрее вращаются чашки и тем чаще герконовый переключатель включается и выключается. Электронная схема подсчитывает количество импульсов в секунду и использует это для определения скорости ветра.

    Иллюстрация: Типичный расходомер с герконовым переключателем работает примерно так. Есть труба, по которой течет жидкость (1), внутри которой установлено лопастное колесо (2).Когда жидкость течет, лопасть вращается и заставляет вращаться магнит (3). Вращающийся магнит размыкает геркон (4). Затем, когда он вращается и представляет свой противоположный полюс (5), магнит снова замыкает переключатель (6). Герконовый переключатель, попеременно открывающийся и замыкающийся, посылает в цепь импульсы электрического тока. Подсчитав скорость поступления импульсов, схема может измерить расход. Если ток полностью прекращается или течет все время, вы знаете, что жидкость перестала двигаться, что может указывать на застревание или закупорку.

    Кто изобрел герконы?

    Как и многие другие великие изобретения, герконы родились в Bell Laboratories, изобретенные там в середине 1930-х годов Уолтером Б. Элвудом . Его первоначальная заявка на патент на электромагнитный переключатель была подана 27 июня 1940 года и официально предоставлена ​​2 декабря 1941 года. Прочитав патент Элвуда, очень легко узнать геркон, который все еще широко используется сегодня: «Когда внешняя магнитная сила К этому блоку применяются два магнитных элемента, которые образуют часть магнитной цепи.... перемещаются вместе ... поскольку внешняя магнитная сила действует, уменьшая воздушный зазор между двумя упомянутыми магнитными элементами ".

    Изображение: оригинальный дизайн язычкового переключателя Уолтера Элвуда из патента США: 2264746: Электромагнитный переключатель. Это немного отличается от приведенного выше, переключение между двумя разными цепями, при этом одна из них всегда включена. У нас есть два немагнитных контакта слева (1,2) и магнитный контакт (3,4) справа, который переключается между ними при приближении магнита.Контакты разделены изолирующей прокладкой (5). Оригинальное изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. (Обратите внимание, что я немного раскрасил и упростил оригинал, чтобы облегчить восприятие.)

    Рекламные ссылки

    Узнать больше

    На этом сайте

    Практические проекты

    Вы найдете немало примеров использования язычковых переключателей на неизменно превосходном веб-сайте Instructables и в популярных книгах Evil Genius; Вот несколько примеров для начала:

    Книги

    • Датчик Arduino и Raspberry Pi Проекты Роберта Чина для злого гения.McGraw Hill, 2017. Некоторые из проектов в этой книге включают подключение язычковых переключателей к Arduinos и Pis (есть полные инструкции для звуковой сигнализации дверного переключателя).
    • СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Отличная практическая книга, которая даст толчок вашему хобби электроники. В главе 3 есть простое введение в герконы.
    • проектов Raspberry Pi Эндрю Робинсона и Майка Кука. John Wiley & Sons, 2014. «Глава 13: Домашняя автоматизация» описывает дверной датчик с герконовым переключателем, подключенный к Raspberry Pi.
    • Практическая электроника для изобретателей Пола Монка. McGraw-Hill, 2016. После того, как вы усвоите MAKE: Electronics , вы захотите перейти к чему-то более глубокому; это хорошее место, чтобы пойти дальше.
    • Электроника: первый курс Оуэна Бишопа. Newnes, 2011. Простой для понимания (хотя и довольно сухой) учебник, объясняющий все основные компоненты, включая герконы.

    Патенты

    Попробуйте эти для более глубоких технических подробностей:

    • Патент США 2264746: Электромагнитный переключатель Уолтера Элвуда, 2 декабря 1941 г.Оригинальный патент на герконовый переключатель Элвуда (как на фото выше).
    • Патент США 3 283 274: кнопочный переключатель Анджело де Фалько, 1 ноября 1966 г. Более сложный дизайн.
    • Патент США 4 038 620: Магнитный геркон, автор Б. Эдвард Шлезингер-младший и Чарли Дуэйн Маринер, 26 июля 1977 г. Переключатель с одним магнитным язычком и одним немагнитным.
    • Патент США 3 348 175: Нормально замкнутый геркон, Энтони Дж. Уилкис, 17 октября 1967 г. Описывает различные способы изготовления нормально замкнутого переключателя.

    Видео

    Благодарности

    Я очень благодарен Морису Баэнену из Comus Technology B.V. за предложения по улучшению этой статьи.

    Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

    статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

    Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

    Следуйте за нами

    Сохранить или поделиться этой страницей

    Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

    Цитируйте эту страницу

    Вудфорд, Крис. (2009/2020) Герконовые переключатели. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howreedswitcheswork.html.[Доступ (укажите дату здесь)]

    Больше на нашем сайте ...

    Как работают герконы (переключатели с магнитным управлением)

    Как работают герконы (переключатели с магнитным управлением) Рекламное объявление

    Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 августа 2020 г.

    Если у вас есть портативный компьютер или мобильный телефон, который открывается как раскладушка, вы, наверное, заметили, что она чувствует, когда вы открыть и закрыть и соответственно включить или выключить.Но как это знать? Какой-то переключатель подключен к петле так он может обнаружить движение открытия и закрытия? Если это то, что ты думаю, ты прав как минимум наполовину! Подумайте об этом повнимательнее и вы увидите, что стандартный переключатель будет довольно сложно подключить в этом способ - и, вероятно, весьма ненадежный: все эти открытия и закрытия быстро изнашивает его. Таким образом, вместо этого многие ноутбуки и телефоны используют недорогие и очень надежное устройство, называемое герконом, которое включается и выключается при воздействии магнита. рядом.Охранная сигнализация и модели железных дорог тоже часто используют их. Давайте подробнее рассмотрим как они работают!

    Фото: Типичный геркон (Comus RI-23). Вы можете просто увидеть два перекрывающихся металлических контакта (язычка) внутри стеклянной оболочки. Контакты пружинят вместе и соприкасаются, когда переключатель включен; они расходятся и прерывают цепь, когда переключатель находится в положении «выключено».

    Какую проблему решают герконы?

    Фото: выключатель, работающий от нажатия, замыкает цепь, когда вы его вставляете; а пружина заставляет его снова выскочить, когда вы убираете палец.Геркон переключает ток таким же образом, но «толкающее давление» обеспечивает магнит, а не ваш палец.

    Выключатель похож на подъемный мост в электрическом схема. Когда переключатель замкнут, «мост» не работает, и электрический ток может обтекать контур; при размыкании переключателя происходит «мост». вверх и ток не течет. Таким образом, цель переключателя - активировать или деактивировать цепь в любое время по нашему выбору.

    Большинство электрических переключателей, с которыми мы сталкиваемся, мы контролируем сами.Если вы хотите света в комнате, вы щелкаете выключателем на стене. Хотите смотреть телевизор? Включите выключатель. Хотеть слушать свой iPod? Толкать колесо спереди, и это активирует переключатель, который включает мощность. Но иногда нам нужны электрические и электронные цепи, которые нужно активировать другими способами.

    Предположим, вы хотите подключить банковский сейф, чтобы он срабатывает сигнал тревоги всякий раз, когда открывается дверь. Как это будет работать на практике? Вам понадобится электричество контакты на обеих частях дверной коробки, поэтому, когда дверь открыта, цепь будет разорвана, вызывая тревогу.Но подумайте, как сложно это было бы сделать надежное электрическое соединение на дверной коробке. Что, если вы закрасите его? Что, если он испачкался? И разве это не было бы так очевидно вору, что они могли бы легко вывести его из строя? Есть много способы, которыми электрический контакт может быть отключен и бесполезный. Здесь могут помочь герконы.

    Рекламные ссылки

    Что такое геркон?

    В обычном выключателе есть два электрических контакта, которые соединяют вместе, когда вы нажимаете кнопку, и пружина врозь, когда вы ее отпускаете.Кулисные переключатели на настенных светильниках (например, на фото вверху) сдвиньте два контакта вместе, когда переключатель находится в одном положении и разведите их, когда переключатель щелкает в другую сторону.

    В типичном герконовом переключателе два контакта (которые выглядят как металлические герконы) сделаны из ферромагнитного материал (что означает что-то такое же легкое намагничивание, как железо), покрытый прочным металлом, таким как родий или рутений (чтобы обеспечить им долгую жизнь при включении и выключении), и запечатанный внутри тонкой стеклянной оболочки, заполненной инертным газом (обычно азотом), чтобы уберечь их от пыли и грязи.Иногда стекло имеет внешний кожух из пластика для еще большей защиты. Обычно контакты изготавливаются из сплава никель-железо, который легко намагничивается (технически мы говорим, что он имеет высокую магнитную проницаемость), но не остается таким надолго (мы говорим, что он имеет низкую магнитную удерживающую способность). Им требуется некоторое время, чтобы отреагировать на изменения магнитного поля (мы говорим, что у них довольно небольшой гистерезис) - другими словами, они движутся довольно медленно и плавно. Обычно оба контакта перемещаются (а не один), и они образуют плоскую параллельную область контакта друг с другом (а не просто касаются одной точки), потому что это помогает продлить срок службы и надежность переключателя.

    Хотя у большинства герконов есть два ферромагнитных контакта, у некоторых есть один ферромагнитный контакт, а другой немагнитный, а у некоторых (например, оригинальный герконовый переключатель Элвуда, показанный в нижней части этой статьи) их три.

    Фото: Другой вид моего язычкового переключателя, смотрящего на движущиеся контакты в их запечатанном стеклянном конверте. Обратите внимание, что контакт справа находится чуть выше контакта слева. Вы также можете видеть здесь, что контакты намного шире, чем они выглядят на виде сбоку, показанном на верхнем фото.

    Как работает геркон?

    Герконы

    бывают двух основных типов: нормально разомкнутые (нормально выключенные) и нормально замкнутые (нормально включены). Ключом к пониманию того, как они работают, является осознание того, что они работают не только как электрический мост, но и как магнитный мост : через них течет магнетизм, а также электричество.

    Нормально открытый

    Когда вы подносите магнит к герконовому переключателю, весь переключатель фактически становится частью «магнитной цепи», включающей магнит (пунктирная линия на иллюстрации показывает часть магнитного поля).Два контакта геркона становятся противоположными магнитными полюсами, поэтому они притягиваются и защелкиваются. Неважно, какой конец магнита приближается первым: контакты по-прежнему поляризуются противоположным образом и притягиваются друг к другу. Такой геркон обычно разомкнут (НЕТ) (обычно выключен), если только рядом с ним не находится магнит, когда он включается, позволяя току течь через него.

    Уберите магнит, и контакты - сделанные из довольно жесткого и упругого металла - снова раздвинутся и вернутся в исходное положение.

    Нормально закрытый

    Вы также можете получить герконовые переключатели, которые работают противоположным образом: два контакта обычно защелкиваются вместе, а когда вы подносите магнит к переключателю, пружины расходятся. Такие герконы называются нормально замкнутыми (NC) (нормально включенными), поэтому большую часть времени через них проходит электричество. Самый простой способ сделать это - взять нормально открытый переключатель и постоянно прикрепить магнит к его стеклянному корпусу, перевернув его из открытого в закрытое состояние (как во втором кадре анимации нормально открытого состояния вверху).Вся эта единица (нормально разомкнутый герконовый переключатель с прикрепленным магнитом) становится нашим нормально замкнутым герконовым переключателем. Если вы поднесете к нему второй магнит с магнитным полем противоположной полярности, чем у первого магнита, это новое поле нейтрализует поле первого магнита, так что мы, по сути, получим именно то, что было в первом кадре. нормально разомкнутой анимации: геркон с двумя раздвинутыми контактами.

    На этих двух работах я сильно преувеличил движение контактов.Настоящие герконовые переключатели имеют контакты, расстояние между которыми составляет всего несколько микрон (миллионных долей метра), что примерно в десять раз тоньше человеческого волоса, поэтому движение не видно невооруженным глазом. Не ожидайте увидеть движение лезвий, когда вы поднесете магнит близко!

    Иллюстрации: Ключ к пониманию герконов - это осознание того, что они являются частью магнитной цепи, а также электрической цепи: магнитное поле стержневого магнита проходит через герконовый переключатель. Это то что делает его близким - и это то, что позволяет электричеству течь через него.Изображение магнитного поля взято с Wikimedia Commons.

    Еще одна важная вещь, на которую мне нужно обратить внимание, это то, что герконы не просто включаются, когда магнит приближается, и выключаются, когда он удаляется (в случае нормально разомкнутого / выключенного переключателя): они обычно включаются и выключается несколько раз по мере движения магнита, создавая несколько зон включения и выключения. Они также будут реагировать по-разному в зависимости от ориентации магнита (параллельна ли он переключателю или перпендикулярно), его формы (потому что, как мы все учились в школе, магниты разной формы создают вокруг себя разные модели магнитного поля) , и как он движется.Это действительно важно, когда дело доходит до практического применения: вам нужно убедиться, что вы используете правильный магнит и что он движется именно так, чтобы привести в действие ваш геркон. Например, если вы используете геркон в качестве счетчика, он должен срабатывать только один раз при каждом движении магнита (а не три или четыре раза, что приведет к ложным показаниям). Если вы используете геркон в сигнале тревоги, вы не хотите, чтобы злоумышленник включил сигнализацию на одну секунду, а затем снова выключил ее через секунду, потому что вы поместили магнит не в то место!

    Как использовать герконы на практике?

    Фото: Некоторые мобильные телефоны с откидной крышкой, такие как этот, включаются и выключаются с помощью герконовых переключателей.В одной части корпуса находится магнит, а в другой - геркон. Телефон выключается, когда геркон находится рядом с магнитом (когда корпус закрыт), и включается, когда геркон и магнит разделяются (когда корпус снова открывается).

    Теперь вы, наверное, видите, как включается и выключается телефон-раскладушка. когда вы его открываете или закрываете. Имеет нормально замкнутый геркон в нижняя часть корпуса (там, где находится клавиатура) и магнит в верхняя часть (где экран).Когда телефон открыт, трость переключатель и магнит относительно далеко друг от друга. Контакты на герконовый переключатель сдвинут вместе, и мощность течет через Телефон. Однако, если вы закроете корпус, вы повернете магнит близко к геркон, и это раздвигает контакты внутри переключателя. Схема внутри телефон распознает это и аккуратно отключает питание.

    Читатели электронных книг, такие как Kindles и Sony Readers, используйте похожий трюк. Поместив их в защитную кожаную куртку, вы обнаружите они выключаются автоматически, когда вы закрываете крышку - и снова включаются когда вы его открываете.Никакого волшебства здесь, конечно, нет: просто язычок в угол устройства электронной книги и магнит в соответствующей части крышки (проверьте сами, подержав рядом скрепку).

    Фото: Упрощенная концепция охранной сигнализации: вы просто устанавливаете геркон (подключенный к цепи сигнализации) к одной части двери и магнит к другой части. Разделение двух вещей щелкает переключателем и вызывает тревогу.

    Вы можете увидеть, как та же идея будет работать в дверях сейфа нашего банка: вы бы просто поместите геркон на дверной коробке и магнит на дверь.Открытие двери разделит магнит и трость переключатель, в результате чего контакты переключателя пружинят вместе и срабатывают будильник. Вы можете построить герконовые переключатели внутри маленьких частей пластик, так что их там даже не видно - идеально подходит для всех видов безопасности Приложения.

    Фото: коровы LEGO®, управляемые герконом. Фото любезно предоставлено Биллом Уордом, опубликовано на Flickr под лицензией Creative Commons.

    Герконы можно использовать и по-другому.LEGO® энтузиаст Билл Уорд, который руководит великолепным Блог Brickpile (и страницу с фотографиями на Flickr), построил эти гениальные роботизированные коровы для его модели железная дорога. Когда проезжает поезд, они поворачивают головы, чтобы посмотреть, как он проезжает. Целый вещь работает геркон. Головой каждой коровы управляет небольшой электродвигатель, который подключен к цепи, в которой есть нормально разомкнутый геркон. Геркон расположен рядом с железнодорожный путь и небольшой магнит прикреплен к стороне поезда.Когда поезд проезжает мимо язычкового переключателя, магнит заставляет контакты замыкаются и активирует цепь, которая включает головы. Насколько это аккуратно? Некоторые люди настолько изобретательны!

    Есть сотни других, менее очевидных применений герконов. Некоторые датчики уровня жидкости в стиральные машины и посудомоечные машины используют плавающие магниты, которые подпрыгивают мимо язычковых переключателей, чтобы выключить клапаны, когда внутри достаточно воды. Герконовые переключатели иногда также устанавливаются на вращающихся рычагах в посудомоечных машинах, чтобы определять, когда они застревают, и в термальных выключателях в электрических душах (чтобы остановить нагрев воды до опасного уровня).Анемометры с вращающимися чашками имеют внутри герконовые переключатели, которые измеряют скорость ветра. Когда чашки вращаются, они заставляют геркон вращаться мимо магнита, генерируя импульсы тока. Чем сильнее ветер, тем быстрее вращаются чашки и тем чаще герконовый переключатель включается и выключается. Электронная схема подсчитывает количество импульсов в секунду и использует это для определения скорости ветра.

    Иллюстрация: Типичный расходомер с герконовым переключателем работает примерно так. Есть труба, по которой течет жидкость (1), внутри которой установлено лопастное колесо (2).Когда жидкость течет, лопасть вращается и заставляет вращаться магнит (3). Вращающийся магнит размыкает геркон (4). Затем, когда он вращается и представляет свой противоположный полюс (5), магнит снова замыкает переключатель (6). Герконовый переключатель, попеременно открывающийся и замыкающийся, посылает в цепь импульсы электрического тока. Подсчитав скорость поступления импульсов, схема может измерить расход. Если ток полностью прекращается или течет все время, вы знаете, что жидкость перестала двигаться, что может указывать на застревание или закупорку.

    Кто изобрел герконы?

    Как и многие другие великие изобретения, герконы родились в Bell Laboratories, изобретенные там в середине 1930-х годов Уолтером Б. Элвудом . Его первоначальная заявка на патент на электромагнитный переключатель была подана 27 июня 1940 года и официально предоставлена ​​2 декабря 1941 года. Прочитав патент Элвуда, очень легко узнать геркон, который все еще широко используется сегодня: «Когда внешняя магнитная сила К этому блоку применяются два магнитных элемента, которые образуют часть магнитной цепи.... перемещаются вместе ... поскольку внешняя магнитная сила действует, уменьшая воздушный зазор между двумя упомянутыми магнитными элементами ".

    Изображение: оригинальный дизайн язычкового переключателя Уолтера Элвуда из патента США: 2264746: Электромагнитный переключатель. Это немного отличается от приведенного выше, переключение между двумя разными цепями, при этом одна из них всегда включена. У нас есть два немагнитных контакта слева (1,2) и магнитный контакт (3,4) справа, который переключается между ними при приближении магнита.Контакты разделены изолирующей прокладкой (5). Оригинальное изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. (Обратите внимание, что я немного раскрасил и упростил оригинал, чтобы облегчить восприятие.)

    Рекламные ссылки

    Узнать больше

    На этом сайте

    Практические проекты

    Вы найдете немало примеров использования язычковых переключателей на неизменно превосходном веб-сайте Instructables и в популярных книгах Evil Genius; Вот несколько примеров для начала:

    Книги

    • Датчик Arduino и Raspberry Pi Проекты Роберта Чина для злого гения.McGraw Hill, 2017. Некоторые из проектов в этой книге включают подключение язычковых переключателей к Arduinos и Pis (есть полные инструкции для звуковой сигнализации дверного переключателя).
    • СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Отличная практическая книга, которая даст толчок вашему хобби электроники. В главе 3 есть простое введение в герконы.
    • проектов Raspberry Pi Эндрю Робинсона и Майка Кука. John Wiley & Sons, 2014. «Глава 13: Домашняя автоматизация» описывает дверной датчик с герконовым переключателем, подключенный к Raspberry Pi.
    • Практическая электроника для изобретателей Пола Монка. McGraw-Hill, 2016. После того, как вы усвоите MAKE: Electronics , вы захотите перейти к чему-то более глубокому; это хорошее место, чтобы пойти дальше.
    • Электроника: первый курс Оуэна Бишопа. Newnes, 2011. Простой для понимания (хотя и довольно сухой) учебник, объясняющий все основные компоненты, включая герконы.

    Патенты

    Попробуйте эти для более глубоких технических подробностей:

    • Патент США 2264746: Электромагнитный переключатель Уолтера Элвуда, 2 декабря 1941 г.Оригинальный патент на герконовый переключатель Элвуда (как на фото выше).
    • Патент США 3 283 274: кнопочный переключатель Анджело де Фалько, 1 ноября 1966 г. Более сложный дизайн.
    • Патент США 4 038 620: Магнитный геркон, автор Б. Эдвард Шлезингер-младший и Чарли Дуэйн Маринер, 26 июля 1977 г. Переключатель с одним магнитным язычком и одним немагнитным.
    • Патент США 3 348 175: Нормально замкнутый геркон, Энтони Дж. Уилкис, 17 октября 1967 г. Описывает различные способы изготовления нормально замкнутого переключателя.

    Видео

    Благодарности

    Я очень благодарен Морису Баэнену из Comus Technology B.V. за предложения по улучшению этой статьи.

    Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

    статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

    Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

    Следуйте за нами

    Сохранить или поделиться этой страницей

    Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

    Цитируйте эту страницу

    Вудфорд, Крис. (2009/2020) Герконовые переключатели. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howreedswitcheswork.html.[Доступ (укажите дату здесь)]

    Больше на нашем сайте ...

    Как работают герконы (переключатели с магнитным управлением)

    Как работают герконы (переключатели с магнитным управлением) Рекламное объявление

    Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 августа 2020 г.

    Если у вас есть портативный компьютер или мобильный телефон, который открывается как раскладушка, вы, наверное, заметили, что она чувствует, когда вы открыть и закрыть и соответственно включить или выключить.Но как это знать? Какой-то переключатель подключен к петле так он может обнаружить движение открытия и закрытия? Если это то, что ты думаю, ты прав как минимум наполовину! Подумайте об этом повнимательнее и вы увидите, что стандартный переключатель будет довольно сложно подключить в этом способ - и, вероятно, весьма ненадежный: все эти открытия и закрытия быстро изнашивает его. Таким образом, вместо этого многие ноутбуки и телефоны используют недорогие и очень надежное устройство, называемое герконом, которое включается и выключается при воздействии магнита. рядом.Охранная сигнализация и модели железных дорог тоже часто используют их. Давайте подробнее рассмотрим как они работают!

    Фото: Типичный геркон (Comus RI-23). Вы можете просто увидеть два перекрывающихся металлических контакта (язычка) внутри стеклянной оболочки. Контакты пружинят вместе и соприкасаются, когда переключатель включен; они расходятся и прерывают цепь, когда переключатель находится в положении «выключено».

    Какую проблему решают герконы?

    Фото: выключатель, работающий от нажатия, замыкает цепь, когда вы его вставляете; а пружина заставляет его снова выскочить, когда вы убираете палец.Геркон переключает ток таким же образом, но «толкающее давление» обеспечивает магнит, а не ваш палец.

    Выключатель похож на подъемный мост в электрическом схема. Когда переключатель замкнут, «мост» не работает, и электрический ток может обтекать контур; при размыкании переключателя происходит «мост». вверх и ток не течет. Таким образом, цель переключателя - активировать или деактивировать цепь в любое время по нашему выбору.

    Большинство электрических переключателей, с которыми мы сталкиваемся, мы контролируем сами.Если вы хотите света в комнате, вы щелкаете выключателем на стене. Хотите смотреть телевизор? Включите выключатель. Хотеть слушать свой iPod? Толкать колесо спереди, и это активирует переключатель, который включает мощность. Но иногда нам нужны электрические и электронные цепи, которые нужно активировать другими способами.

    Предположим, вы хотите подключить банковский сейф, чтобы он срабатывает сигнал тревоги всякий раз, когда открывается дверь. Как это будет работать на практике? Вам понадобится электричество контакты на обеих частях дверной коробки, поэтому, когда дверь открыта, цепь будет разорвана, вызывая тревогу.Но подумайте, как сложно это было бы сделать надежное электрическое соединение на дверной коробке. Что, если вы закрасите его? Что, если он испачкался? И разве это не было бы так очевидно вору, что они могли бы легко вывести его из строя? Есть много способы, которыми электрический контакт может быть отключен и бесполезный. Здесь могут помочь герконы.

    Рекламные ссылки

    Что такое геркон?

    В обычном выключателе есть два электрических контакта, которые соединяют вместе, когда вы нажимаете кнопку, и пружина врозь, когда вы ее отпускаете.Кулисные переключатели на настенных светильниках (например, на фото вверху) сдвиньте два контакта вместе, когда переключатель находится в одном положении и разведите их, когда переключатель щелкает в другую сторону.

    В типичном герконовом переключателе два контакта (которые выглядят как металлические герконы) сделаны из ферромагнитного материал (что означает что-то такое же легкое намагничивание, как железо), покрытый прочным металлом, таким как родий или рутений (чтобы обеспечить им долгую жизнь при включении и выключении), и запечатанный внутри тонкой стеклянной оболочки, заполненной инертным газом (обычно азотом), чтобы уберечь их от пыли и грязи.Иногда стекло имеет внешний кожух из пластика для еще большей защиты. Обычно контакты изготавливаются из сплава никель-железо, который легко намагничивается (технически мы говорим, что он имеет высокую магнитную проницаемость), но не остается таким надолго (мы говорим, что он имеет низкую магнитную удерживающую способность). Им требуется некоторое время, чтобы отреагировать на изменения магнитного поля (мы говорим, что у них довольно небольшой гистерезис) - другими словами, они движутся довольно медленно и плавно. Обычно оба контакта перемещаются (а не один), и они образуют плоскую параллельную область контакта друг с другом (а не просто касаются одной точки), потому что это помогает продлить срок службы и надежность переключателя.

    Хотя у большинства герконов есть два ферромагнитных контакта, у некоторых есть один ферромагнитный контакт, а другой немагнитный, а у некоторых (например, оригинальный герконовый переключатель Элвуда, показанный в нижней части этой статьи) их три.

    Фото: Другой вид моего язычкового переключателя, смотрящего на движущиеся контакты в их запечатанном стеклянном конверте. Обратите внимание, что контакт справа находится чуть выше контакта слева. Вы также можете видеть здесь, что контакты намного шире, чем они выглядят на виде сбоку, показанном на верхнем фото.

    Как работает геркон?

    Герконы

    бывают двух основных типов: нормально разомкнутые (нормально выключенные) и нормально замкнутые (нормально включены). Ключом к пониманию того, как они работают, является осознание того, что они работают не только как электрический мост, но и как магнитный мост : через них течет магнетизм, а также электричество.

    Нормально открытый

    Когда вы подносите магнит к герконовому переключателю, весь переключатель фактически становится частью «магнитной цепи», включающей магнит (пунктирная линия на иллюстрации показывает часть магнитного поля).Два контакта геркона становятся противоположными магнитными полюсами, поэтому они притягиваются и защелкиваются. Неважно, какой конец магнита приближается первым: контакты по-прежнему поляризуются противоположным образом и притягиваются друг к другу. Такой геркон обычно разомкнут (НЕТ) (обычно выключен), если только рядом с ним не находится магнит, когда он включается, позволяя току течь через него.

    Уберите магнит, и контакты - сделанные из довольно жесткого и упругого металла - снова раздвинутся и вернутся в исходное положение.

    Нормально закрытый

    Вы также можете получить герконовые переключатели, которые работают противоположным образом: два контакта обычно защелкиваются вместе, а когда вы подносите магнит к переключателю, пружины расходятся. Такие герконы называются нормально замкнутыми (NC) (нормально включенными), поэтому большую часть времени через них проходит электричество. Самый простой способ сделать это - взять нормально открытый переключатель и постоянно прикрепить магнит к его стеклянному корпусу, перевернув его из открытого в закрытое состояние (как во втором кадре анимации нормально открытого состояния вверху).Вся эта единица (нормально разомкнутый герконовый переключатель с прикрепленным магнитом) становится нашим нормально замкнутым герконовым переключателем. Если вы поднесете к нему второй магнит с магнитным полем противоположной полярности, чем у первого магнита, это новое поле нейтрализует поле первого магнита, так что мы, по сути, получим именно то, что было в первом кадре. нормально разомкнутой анимации: геркон с двумя раздвинутыми контактами.

    На этих двух работах я сильно преувеличил движение контактов.Настоящие герконовые переключатели имеют контакты, расстояние между которыми составляет всего несколько микрон (миллионных долей метра), что примерно в десять раз тоньше человеческого волоса, поэтому движение не видно невооруженным глазом. Не ожидайте увидеть движение лезвий, когда вы поднесете магнит близко!

    Иллюстрации: Ключ к пониманию герконов - это осознание того, что они являются частью магнитной цепи, а также электрической цепи: магнитное поле стержневого магнита проходит через герконовый переключатель. Это то что делает его близким - и это то, что позволяет электричеству течь через него.Изображение магнитного поля взято с Wikimedia Commons.

    Еще одна важная вещь, на которую мне нужно обратить внимание, это то, что герконы не просто включаются, когда магнит приближается, и выключаются, когда он удаляется (в случае нормально разомкнутого / выключенного переключателя): они обычно включаются и выключается несколько раз по мере движения магнита, создавая несколько зон включения и выключения. Они также будут реагировать по-разному в зависимости от ориентации магнита (параллельна ли он переключателю или перпендикулярно), его формы (потому что, как мы все учились в школе, магниты разной формы создают вокруг себя разные модели магнитного поля) , и как он движется.Это действительно важно, когда дело доходит до практического применения: вам нужно убедиться, что вы используете правильный магнит и что он движется именно так, чтобы привести в действие ваш геркон. Например, если вы используете геркон в качестве счетчика, он должен срабатывать только один раз при каждом движении магнита (а не три или четыре раза, что приведет к ложным показаниям). Если вы используете геркон в сигнале тревоги, вы не хотите, чтобы злоумышленник включил сигнализацию на одну секунду, а затем снова выключил ее через секунду, потому что вы поместили магнит не в то место!

    Как использовать герконы на практике?

    Фото: Некоторые мобильные телефоны с откидной крышкой, такие как этот, включаются и выключаются с помощью герконовых переключателей.В одной части корпуса находится магнит, а в другой - геркон. Телефон выключается, когда геркон находится рядом с магнитом (когда корпус закрыт), и включается, когда геркон и магнит разделяются (когда корпус снова открывается).

    Теперь вы, наверное, видите, как включается и выключается телефон-раскладушка. когда вы его открываете или закрываете. Имеет нормально замкнутый геркон в нижняя часть корпуса (там, где находится клавиатура) и магнит в верхняя часть (где экран).Когда телефон открыт, трость переключатель и магнит относительно далеко друг от друга. Контакты на герконовый переключатель сдвинут вместе, и мощность течет через Телефон. Однако, если вы закроете корпус, вы повернете магнит близко к геркон, и это раздвигает контакты внутри переключателя. Схема внутри телефон распознает это и аккуратно отключает питание.

    Читатели электронных книг, такие как Kindles и Sony Readers, используйте похожий трюк. Поместив их в защитную кожаную куртку, вы обнаружите они выключаются автоматически, когда вы закрываете крышку - и снова включаются когда вы его открываете.Никакого волшебства здесь, конечно, нет: просто язычок в угол устройства электронной книги и магнит в соответствующей части крышки (проверьте сами, подержав рядом скрепку).

    Фото: Упрощенная концепция охранной сигнализации: вы просто устанавливаете геркон (подключенный к цепи сигнализации) к одной части двери и магнит к другой части. Разделение двух вещей щелкает переключателем и вызывает тревогу.

    Вы можете увидеть, как та же идея будет работать в дверях сейфа нашего банка: вы бы просто поместите геркон на дверной коробке и магнит на дверь.Открытие двери разделит магнит и трость переключатель, в результате чего контакты переключателя пружинят вместе и срабатывают будильник. Вы можете построить герконовые переключатели внутри маленьких частей пластик, так что их там даже не видно - идеально подходит для всех видов безопасности Приложения.

    Фото: коровы LEGO®, управляемые герконом. Фото любезно предоставлено Биллом Уордом, опубликовано на Flickr под лицензией Creative Commons.

    Герконы можно использовать и по-другому.LEGO® энтузиаст Билл Уорд, который руководит великолепным Блог Brickpile (и страницу с фотографиями на Flickr), построил эти гениальные роботизированные коровы для его модели железная дорога. Когда проезжает поезд, они поворачивают головы, чтобы посмотреть, как он проезжает. Целый вещь работает геркон. Головой каждой коровы управляет небольшой электродвигатель, который подключен к цепи, в которой есть нормально разомкнутый геркон. Геркон расположен рядом с железнодорожный путь и небольшой магнит прикреплен к стороне поезда.Когда поезд проезжает мимо язычкового переключателя, магнит заставляет контакты замыкаются и активирует цепь, которая включает головы. Насколько это аккуратно? Некоторые люди настолько изобретательны!

    Есть сотни других, менее очевидных применений герконов. Некоторые датчики уровня жидкости в стиральные машины и посудомоечные машины используют плавающие магниты, которые подпрыгивают мимо язычковых переключателей, чтобы выключить клапаны, когда внутри достаточно воды. Герконовые переключатели иногда также устанавливаются на вращающихся рычагах в посудомоечных машинах, чтобы определять, когда они застревают, и в термальных выключателях в электрических душах (чтобы остановить нагрев воды до опасного уровня).Анемометры с вращающимися чашками имеют внутри герконовые переключатели, которые измеряют скорость ветра. Когда чашки вращаются, они заставляют геркон вращаться мимо магнита, генерируя импульсы тока. Чем сильнее ветер, тем быстрее вращаются чашки и тем чаще герконовый переключатель включается и выключается. Электронная схема подсчитывает количество импульсов в секунду и использует это для определения скорости ветра.

    Иллюстрация: Типичный расходомер с герконовым переключателем работает примерно так. Есть труба, по которой течет жидкость (1), внутри которой установлено лопастное колесо (2).Когда жидкость течет, лопасть вращается и заставляет вращаться магнит (3). Вращающийся магнит размыкает геркон (4). Затем, когда он вращается и представляет свой противоположный полюс (5), магнит снова замыкает переключатель (6). Герконовый переключатель, попеременно открывающийся и замыкающийся, посылает в цепь импульсы электрического тока. Подсчитав скорость поступления импульсов, схема может измерить расход. Если ток полностью прекращается или течет все время, вы знаете, что жидкость перестала двигаться, что может указывать на застревание или закупорку.

    Кто изобрел герконы?

    Как и многие другие великие изобретения, герконы родились в Bell Laboratories, изобретенные там в середине 1930-х годов Уолтером Б. Элвудом . Его первоначальная заявка на патент на электромагнитный переключатель была подана 27 июня 1940 года и официально предоставлена ​​2 декабря 1941 года. Прочитав патент Элвуда, очень легко узнать геркон, который все еще широко используется сегодня: «Когда внешняя магнитная сила К этому блоку применяются два магнитных элемента, которые образуют часть магнитной цепи.... перемещаются вместе ... поскольку внешняя магнитная сила действует, уменьшая воздушный зазор между двумя упомянутыми магнитными элементами ".

    Изображение: оригинальный дизайн язычкового переключателя Уолтера Элвуда из патента США: 2264746: Электромагнитный переключатель. Это немного отличается от приведенного выше, переключение между двумя разными цепями, при этом одна из них всегда включена. У нас есть два немагнитных контакта слева (1,2) и магнитный контакт (3,4) справа, который переключается между ними при приближении магнита.Контакты разделены изолирующей прокладкой (5). Оригинальное изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. (Обратите внимание, что я немного раскрасил и упростил оригинал, чтобы облегчить восприятие.)

    Рекламные ссылки

    Узнать больше

    На этом сайте

    Практические проекты

    Вы найдете немало примеров использования язычковых переключателей на неизменно превосходном веб-сайте Instructables и в популярных книгах Evil Genius; Вот несколько примеров для начала:

    Книги

    • Датчик Arduino и Raspberry Pi Проекты Роберта Чина для злого гения.McGraw Hill, 2017. Некоторые из проектов в этой книге включают подключение язычковых переключателей к Arduinos и Pis (есть полные инструкции для звуковой сигнализации дверного переключателя).
    • СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Отличная практическая книга, которая даст толчок вашему хобби электроники. В главе 3 есть простое введение в герконы.
    • проектов Raspberry Pi Эндрю Робинсона и Майка Кука. John Wiley & Sons, 2014. «Глава 13: Домашняя автоматизация» описывает дверной датчик с герконовым переключателем, подключенный к Raspberry Pi.
    • Практическая электроника для изобретателей Пола Монка. McGraw-Hill, 2016. После того, как вы усвоите MAKE: Electronics , вы захотите перейти к чему-то более глубокому; это хорошее место, чтобы пойти дальше.
    • Электроника: первый курс Оуэна Бишопа. Newnes, 2011. Простой для понимания (хотя и довольно сухой) учебник, объясняющий все основные компоненты, включая герконы.

    Патенты

    Попробуйте эти для более глубоких технических подробностей:

    • Патент США 2264746: Электромагнитный переключатель Уолтера Элвуда, 2 декабря 1941 г.Оригинальный патент на герконовый переключатель Элвуда (как на фото выше).
    • Патент США 3 283 274: кнопочный переключатель Анджело де Фалько, 1 ноября 1966 г. Более сложный дизайн.
    • Патент США 4 038 620: Магнитный геркон, автор Б. Эдвард Шлезингер-младший и Чарли Дуэйн Маринер, 26 июля 1977 г. Переключатель с одним магнитным язычком и одним немагнитным.
    • Патент США 3 348 175: Нормально замкнутый геркон, Энтони Дж. Уилкис, 17 октября 1967 г. Описывает различные способы изготовления нормально замкнутого переключателя.

    Видео

    Благодарности

    Я очень благодарен Морису Баэнену из Comus Technology B.V. за предложения по улучшению этой статьи.

    Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

    статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

    Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

    Следуйте за нами

    Сохранить или поделиться этой страницей

    Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

    Цитируйте эту страницу

    Вудфорд, Крис. (2009/2020) Герконовые переключатели. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howreedswitcheswork.html.[Доступ (укажите дату здесь)]

    Больше на нашем сайте ...

    Как работают герконы (переключатели с магнитным управлением)

    Как работают герконы (переключатели с магнитным управлением) Рекламное объявление

    Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 августа 2020 г.

    Если у вас есть портативный компьютер или мобильный телефон, который открывается как раскладушка, вы, наверное, заметили, что она чувствует, когда вы открыть и закрыть и соответственно включить или выключить.Но как это знать? Какой-то переключатель подключен к петле так он может обнаружить движение открытия и закрытия? Если это то, что ты думаю, ты прав как минимум наполовину! Подумайте об этом повнимательнее и вы увидите, что стандартный переключатель будет довольно сложно подключить в этом способ - и, вероятно, весьма ненадежный: все эти открытия и закрытия быстро изнашивает его. Таким образом, вместо этого многие ноутбуки и телефоны используют недорогие и очень надежное устройство, называемое герконом, которое включается и выключается при воздействии магнита. рядом.Охранная сигнализация и модели железных дорог тоже часто используют их. Давайте подробнее рассмотрим как они работают!

    Фото: Типичный геркон (Comus RI-23). Вы можете просто увидеть два перекрывающихся металлических контакта (язычка) внутри стеклянной оболочки. Контакты пружинят вместе и соприкасаются, когда переключатель включен; они расходятся и прерывают цепь, когда переключатель находится в положении «выключено».

    Какую проблему решают герконы?

    Фото: выключатель, работающий от нажатия, замыкает цепь, когда вы его вставляете; а пружина заставляет его снова выскочить, когда вы убираете палец.Геркон переключает ток таким же образом, но «толкающее давление» обеспечивает магнит, а не ваш палец.

    Выключатель похож на подъемный мост в электрическом схема. Когда переключатель замкнут, «мост» не работает, и электрический ток может обтекать контур; при размыкании переключателя происходит «мост». вверх и ток не течет. Таким образом, цель переключателя - активировать или деактивировать цепь в любое время по нашему выбору.

    Большинство электрических переключателей, с которыми мы сталкиваемся, мы контролируем сами.Если вы хотите света в комнате, вы щелкаете выключателем на стене. Хотите смотреть телевизор? Включите выключатель. Хотеть слушать свой iPod? Толкать колесо спереди, и это активирует переключатель, который включает мощность. Но иногда нам нужны электрические и электронные цепи, которые нужно активировать другими способами.

    Предположим, вы хотите подключить банковский сейф, чтобы он срабатывает сигнал тревоги всякий раз, когда открывается дверь. Как это будет работать на практике? Вам понадобится электричество контакты на обеих частях дверной коробки, поэтому, когда дверь открыта, цепь будет разорвана, вызывая тревогу.Но подумайте, как сложно это было бы сделать надежное электрическое соединение на дверной коробке. Что, если вы закрасите его? Что, если он испачкался? И разве это не было бы так очевидно вору, что они могли бы легко вывести его из строя? Есть много способы, которыми электрический контакт может быть отключен и бесполезный. Здесь могут помочь герконы.

    Рекламные ссылки

    Что такое геркон?

    В обычном выключателе есть два электрических контакта, которые соединяют вместе, когда вы нажимаете кнопку, и пружина врозь, когда вы ее отпускаете.Кулисные переключатели на настенных светильниках (например, на фото вверху) сдвиньте два контакта вместе, когда переключатель находится в одном положении и разведите их, когда переключатель щелкает в другую сторону.

    В типичном герконовом переключателе два контакта (которые выглядят как металлические герконы) сделаны из ферромагнитного материал (что означает что-то такое же легкое намагничивание, как железо), покрытый прочным металлом, таким как родий или рутений (чтобы обеспечить им долгую жизнь при включении и выключении), и запечатанный внутри тонкой стеклянной оболочки, заполненной инертным газом (обычно азотом), чтобы уберечь их от пыли и грязи.Иногда стекло имеет внешний кожух из пластика для еще большей защиты. Обычно контакты изготавливаются из сплава никель-железо, который легко намагничивается (технически мы говорим, что он имеет высокую магнитную проницаемость), но не остается таким надолго (мы говорим, что он имеет низкую магнитную удерживающую способность). Им требуется некоторое время, чтобы отреагировать на изменения магнитного поля (мы говорим, что у них довольно небольшой гистерезис) - другими словами, они движутся довольно медленно и плавно. Обычно оба контакта перемещаются (а не один), и они образуют плоскую параллельную область контакта друг с другом (а не просто касаются одной точки), потому что это помогает продлить срок службы и надежность переключателя.

    Хотя у большинства герконов есть два ферромагнитных контакта, у некоторых есть один ферромагнитный контакт, а другой немагнитный, а у некоторых (например, оригинальный герконовый переключатель Элвуда, показанный в нижней части этой статьи) их три.

    Фото: Другой вид моего язычкового переключателя, смотрящего на движущиеся контакты в их запечатанном стеклянном конверте. Обратите внимание, что контакт справа находится чуть выше контакта слева. Вы также можете видеть здесь, что контакты намного шире, чем они выглядят на виде сбоку, показанном на верхнем фото.

    Как работает геркон?

    Герконы

    бывают двух основных типов: нормально разомкнутые (нормально выключенные) и нормально замкнутые (нормально включены). Ключом к пониманию того, как они работают, является осознание того, что они работают не только как электрический мост, но и как магнитный мост : через них течет магнетизм, а также электричество.

    Нормально открытый

    Когда вы подносите магнит к герконовому переключателю, весь переключатель фактически становится частью «магнитной цепи», включающей магнит (пунктирная линия на иллюстрации показывает часть магнитного поля).Два контакта геркона становятся противоположными магнитными полюсами, поэтому они притягиваются и защелкиваются. Неважно, какой конец магнита приближается первым: контакты по-прежнему поляризуются противоположным образом и притягиваются друг к другу. Такой геркон обычно разомкнут (НЕТ) (обычно выключен), если только рядом с ним не находится магнит, когда он включается, позволяя току течь через него.

    Уберите магнит, и контакты - сделанные из довольно жесткого и упругого металла - снова раздвинутся и вернутся в исходное положение.

    Нормально закрытый

    Вы также можете получить герконовые переключатели, которые работают противоположным образом: два контакта обычно защелкиваются вместе, а когда вы подносите магнит к переключателю, пружины расходятся. Такие герконы называются нормально замкнутыми (NC) (нормально включенными), поэтому большую часть времени через них проходит электричество. Самый простой способ сделать это - взять нормально открытый переключатель и постоянно прикрепить магнит к его стеклянному корпусу, перевернув его из открытого в закрытое состояние (как во втором кадре анимации нормально открытого состояния вверху).Вся эта единица (нормально разомкнутый герконовый переключатель с прикрепленным магнитом) становится нашим нормально замкнутым герконовым переключателем. Если вы поднесете к нему второй магнит с магнитным полем противоположной полярности, чем у первого магнита, это новое поле нейтрализует поле первого магнита, так что мы, по сути, получим именно то, что было в первом кадре. нормально разомкнутой анимации: геркон с двумя раздвинутыми контактами.

    На этих двух работах я сильно преувеличил движение контактов.Настоящие герконовые переключатели имеют контакты, расстояние между которыми составляет всего несколько микрон (миллионных долей метра), что примерно в десять раз тоньше человеческого волоса, поэтому движение не видно невооруженным глазом. Не ожидайте увидеть движение лезвий, когда вы поднесете магнит близко!

    Иллюстрации: Ключ к пониманию герконов - это осознание того, что они являются частью магнитной цепи, а также электрической цепи: магнитное поле стержневого магнита проходит через герконовый переключатель. Это то что делает его близким - и это то, что позволяет электричеству течь через него.Изображение магнитного поля взято с Wikimedia Commons.

    Еще одна важная вещь, на которую мне нужно обратить внимание, это то, что герконы не просто включаются, когда магнит приближается, и выключаются, когда он удаляется (в случае нормально разомкнутого / выключенного переключателя): они обычно включаются и выключается несколько раз по мере движения магнита, создавая несколько зон включения и выключения. Они также будут реагировать по-разному в зависимости от ориентации магнита (параллельна ли он переключателю или перпендикулярно), его формы (потому что, как мы все учились в школе, магниты разной формы создают вокруг себя разные модели магнитного поля) , и как он движется.Это действительно важно, когда дело доходит до практического применения: вам нужно убедиться, что вы используете правильный магнит и что он движется именно так, чтобы привести в действие ваш геркон. Например, если вы используете геркон в качестве счетчика, он должен срабатывать только один раз при каждом движении магнита (а не три или четыре раза, что приведет к ложным показаниям). Если вы используете геркон в сигнале тревоги, вы не хотите, чтобы злоумышленник включил сигнализацию на одну секунду, а затем снова выключил ее через секунду, потому что вы поместили магнит не в то место!

    Как использовать герконы на практике?

    Фото: Некоторые мобильные телефоны с откидной крышкой, такие как этот, включаются и выключаются с помощью герконовых переключателей.В одной части корпуса находится магнит, а в другой - геркон. Телефон выключается, когда геркон находится рядом с магнитом (когда корпус закрыт), и включается, когда геркон и магнит разделяются (когда корпус снова открывается).

    Теперь вы, наверное, видите, как включается и выключается телефон-раскладушка. когда вы его открываете или закрываете. Имеет нормально замкнутый геркон в нижняя часть корпуса (там, где находится клавиатура) и магнит в верхняя часть (где экран).Когда телефон открыт, трость переключатель и магнит относительно далеко друг от друга. Контакты на герконовый переключатель сдвинут вместе, и мощность течет через Телефон. Однако, если вы закроете корпус, вы повернете магнит близко к геркон, и это раздвигает контакты внутри переключателя. Схема внутри телефон распознает это и аккуратно отключает питание.

    Читатели электронных книг, такие как Kindles и Sony Readers, используйте похожий трюк. Поместив их в защитную кожаную куртку, вы обнаружите они выключаются автоматически, когда вы закрываете крышку - и снова включаются когда вы его открываете.Никакого волшебства здесь, конечно, нет: просто язычок в угол устройства электронной книги и магнит в соответствующей части крышки (проверьте сами, подержав рядом скрепку).

    Фото: Упрощенная концепция охранной сигнализации: вы просто устанавливаете геркон (подключенный к цепи сигнализации) к одной части двери и магнит к другой части. Разделение двух вещей щелкает переключателем и вызывает тревогу.

    Вы можете увидеть, как та же идея будет работать в дверях сейфа нашего банка: вы бы просто поместите геркон на дверной коробке и магнит на дверь.Открытие двери разделит магнит и трость переключатель, в результате чего контакты переключателя пружинят вместе и срабатывают будильник. Вы можете построить герконовые переключатели внутри маленьких частей пластик, так что их там даже не видно - идеально подходит для всех видов безопасности Приложения.

    Фото: коровы LEGO®, управляемые герконом. Фото любезно предоставлено Биллом Уордом, опубликовано на Flickr под лицензией Creative Commons.

    Герконы можно использовать и по-другому.LEGO® энтузиаст Билл Уорд, который руководит великолепным Блог Brickpile (и страницу с фотографиями на Flickr), построил эти гениальные роботизированные коровы для его модели железная дорога. Когда проезжает поезд, они поворачивают головы, чтобы посмотреть, как он проезжает. Целый вещь работает геркон. Головой каждой коровы управляет небольшой электродвигатель, который подключен к цепи, в которой есть нормально разомкнутый геркон. Геркон расположен рядом с железнодорожный путь и небольшой магнит прикреплен к стороне поезда.Когда поезд проезжает мимо язычкового переключателя, магнит заставляет контакты замыкаются и активирует цепь, которая включает головы. Насколько это аккуратно? Некоторые люди настолько изобретательны!

    Есть сотни других, менее очевидных применений герконов. Некоторые датчики уровня жидкости в стиральные машины и посудомоечные машины используют плавающие магниты, которые подпрыгивают мимо язычковых переключателей, чтобы выключить клапаны, когда внутри достаточно воды. Герконовые переключатели иногда также устанавливаются на вращающихся рычагах в посудомоечных машинах, чтобы определять, когда они застревают, и в термальных выключателях в электрических душах (чтобы остановить нагрев воды до опасного уровня).Анемометры с вращающимися чашками имеют внутри герконовые переключатели, которые измеряют скорость ветра. Когда чашки вращаются, они заставляют геркон вращаться мимо магнита, генерируя импульсы тока. Чем сильнее ветер, тем быстрее вращаются чашки и тем чаще герконовый переключатель включается и выключается. Электронная схема подсчитывает количество импульсов в секунду и использует это для определения скорости ветра.

    Иллюстрация: Типичный расходомер с герконовым переключателем работает примерно так. Есть труба, по которой течет жидкость (1), внутри которой установлено лопастное колесо (2).Когда жидкость течет, лопасть вращается и заставляет вращаться магнит (3). Вращающийся магнит размыкает геркон (4). Затем, когда он вращается и представляет свой противоположный полюс (5), магнит снова замыкает переключатель (6). Герконовый переключатель, попеременно открывающийся и замыкающийся, посылает в цепь импульсы электрического тока. Подсчитав скорость поступления импульсов, схема может измерить расход. Если ток полностью прекращается или течет все время, вы знаете, что жидкость перестала двигаться, что может указывать на застревание или закупорку.

    Кто изобрел герконы?

    Как и многие другие великие изобретения, герконы родились в Bell Laboratories, изобретенные там в середине 1930-х годов Уолтером Б. Элвудом . Его первоначальная заявка на патент на электромагнитный переключатель была подана 27 июня 1940 года и официально предоставлена ​​2 декабря 1941 года. Прочитав патент Элвуда, очень легко узнать геркон, который все еще широко используется сегодня: «Когда внешняя магнитная сила К этому блоку применяются два магнитных элемента, которые образуют часть магнитной цепи.... перемещаются вместе ... поскольку внешняя магнитная сила действует, уменьшая воздушный зазор между двумя упомянутыми магнитными элементами ".

    Изображение: оригинальный дизайн язычкового переключателя Уолтера Элвуда из патента США: 2264746: Электромагнитный переключатель. Это немного отличается от приведенного выше, переключение между двумя разными цепями, при этом одна из них всегда включена. У нас есть два немагнитных контакта слева (1,2) и магнитный контакт (3,4) справа, который переключается между ними при приближении магнита.Контакты разделены изолирующей прокладкой (5). Оригинальное изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. (Обратите внимание, что я немного раскрасил и упростил оригинал, чтобы облегчить восприятие.)

    Рекламные ссылки

    Узнать больше

    На этом сайте

    Практические проекты

    Вы найдете немало примеров использования язычковых переключателей на неизменно превосходном веб-сайте Instructables и в популярных книгах Evil Genius; Вот несколько примеров для начала:

    Книги

    • Датчик Arduino и Raspberry Pi Проекты Роберта Чина для злого гения.McGraw Hill, 2017. Некоторые из проектов в этой книге включают подключение язычковых переключателей к Arduinos и Pis (есть полные инструкции для звуковой сигнализации дверного переключателя).
    • СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Отличная практическая книга, которая даст толчок вашему хобби электроники. В главе 3 есть простое введение в герконы.
    • проектов Raspberry Pi Эндрю Робинсона и Майка Кука. John Wiley & Sons, 2014. «Глава 13: Домашняя автоматизация» описывает дверной датчик с герконовым переключателем, подключенный к Raspberry Pi.
    • Практическая электроника для изобретателей Пола Монка. McGraw-Hill, 2016. После того, как вы усвоите MAKE: Electronics , вы захотите перейти к чему-то более глубокому; это хорошее место, чтобы пойти дальше.
    • Электроника: первый курс Оуэна Бишопа. Newnes, 2011. Простой для понимания (хотя и довольно сухой) учебник, объясняющий все основные компоненты, включая герконы.

    Патенты

    Попробуйте эти для более глубоких технических подробностей:

    • Патент США 2264746: Электромагнитный переключатель Уолтера Элвуда, 2 декабря 1941 г.Оригинальный патент на герконовый переключатель Элвуда (как на фото выше).
    • Патент США 3 283 274: кнопочный переключатель Анджело де Фалько, 1 ноября 1966 г. Более сложный дизайн.
    • Патент США 4 038 620: Магнитный геркон, автор Б. Эдвард Шлезингер-младший и Чарли Дуэйн Маринер, 26 июля 1977 г. Переключатель с одним магнитным язычком и одним немагнитным.
    • Патент США 3 348 175: Нормально замкнутый геркон, Энтони Дж. Уилкис, 17 октября 1967 г. Описывает различные способы изготовления нормально замкнутого переключателя.

    Видео

    Благодарности

    Я очень благодарен Морису Баэнену из Comus Technology B.V. за предложения по улучшению этой статьи.

    Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

    статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

    Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

    Следуйте за нами

    Сохранить или поделиться этой страницей

    Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

    Цитируйте эту страницу

    Вудфорд, Крис. (2009/2020) Герконовые переключатели. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howreedswitcheswork.html.[Доступ (укажите дату здесь)]

    Больше на нашем сайте ...

    О герконах - MagneLink, inc.

    Автор: Морин ВанДайк |

    Датчики

    с герконом используют магнит или электромагнит для создания магнитного поля, которое размыкает или замыкает герконовый переключатель внутри датчика. Это обманчиво простое устройство надежно управляет цепями в широком спектре промышленных и коммерческих товаров.

    В этой статье мы обсудим, как работают герконовые датчики, различные доступные типы, различия между датчиками Холла и герконовыми датчиками, а также ключевые преимущества герконовых датчиков. Мы также предоставим обзор отраслей, в которых используются герконовые датчики, и того, как MagneLink может помочь вам создать индивидуальные герконовые переключатели для вашего следующего производственного проекта.

    Как работают герконовые датчики?

    Геркон - это пара электрических контактов, которые создают замкнутую цепь при касании и разомкнутую цепь при разделении.Герконовые переключатели составляют основу герконового датчика. Герконовые датчики имеют переключатель и магнит, которые приводят в действие размыкание и замыкание контактов. Эта система находится в герметично закрытом контейнере.

    Существует три типа язычковых датчиков: нормально разомкнутые герконовые датчики, нормально замкнутые герконовые датчики и герконовые датчики с фиксацией. Все три типа могут использовать либо традиционный магнит, либо электромагнит, и каждый использует несколько разные методы приведения в действие.

    Датчики с нормально разомкнутыми язычками

    Как следует из названия, эти язычковые датчики по умолчанию находятся в разомкнутом (отключенном) положении.Когда магнит в датчике достигает геркона, он превращает каждое соединение в противоположно заряженные полюса. Это новое притяжение между двумя соединениями заставляет их вместе замкнуть цепь. Устройства с нормально разомкнутыми язычковыми датчиками проводят большую часть своего времени в отключенном состоянии, если магнит не активен намеренно.

    Нормально закрытые герконовые датчики

    И наоборот, нормально замкнутые герконовые датчики создают замкнутые цепи в качестве своего положения по умолчанию. Только когда магнит вызывает определенное притяжение, герконовый переключатель отключает и разрывает соединение цепи.Электричество проходит через нормально замкнутый герконовый датчик, пока магнит не заставит два разъема герконового переключателя использовать одну и ту же магнитную полярность, что приведет к разделению двух компонентов.

    Датчики язычковые с защелкой

    Геркон этого типа включает в себя функции как нормально закрытых, так и нормально открытых язычковых датчиков. Вместо того, чтобы по умолчанию переключаться в включенное или отключенное состояние, язычковые датчики с фиксацией остаются в своем последнем положении до тех пор, пока в них не произойдет изменение. Если электромагнит переводит переключатель в разомкнутое положение, переключатель будет оставаться в разомкнутом состоянии до тех пор, пока электромагнит не включится и не замкнет цепь, и наоборот.Точки срабатывания и отпускания переключателя создают естественный гистерезис, который фиксирует язычок на месте.

    Герконовые датчики и датчики на эффекте Холла

    Датчики

    на эффекте Холла также используют магнитную силу для включения и выключения переключателя, но на этом их сходство заканчивается. Эти датчики представляют собой полупроводниковые преобразователи, которые вырабатывают напряжение для активации твердотельных переключателей, а не переключателей с движущимися частями. Некоторые другие ключевые различия между двумя типами переключателей включают:

    • Прочность.Датчики на эффекте Холла могут нуждаться в дополнительной упаковке для защиты от окружающей среды, в то время как язычковые датчики защищены в герметичных контейнерах. Однако, поскольку язычковые датчики используют механическое движение, они более подвержены износу.
    • Спрос на электроэнергию. Для переключателей на эффекте Холла требуется постоянный ток. С другой стороны, герконовым датчикам требуется энергия только для периодической генерации магнитного поля.
    • Уязвимость к помехам.Герконы могут быть подвержены механическим ударам в определенных условиях, а переключатели на эффекте Холла - нет. С другой стороны, переключатели на эффекте Холла более восприимчивы к электромагнитным помехам (EMI).
    • Диапазон частот. Датчики на эффекте Холла можно использовать в более широком диапазоне частот, в то время как герконовые датчики обычно ограничены применениями с частотами ниже 10 кГц.
    • Стоимость. Оба типа датчиков довольно рентабельны, но в целом герконовые датчики дешевле в производстве, что делает датчики на эффекте Холла несколько более дорогими.
    • Температурный режим. Датчики Reed лучше работают при экстремально высоких или низких температурах, в то время как датчики на эффекте Холла имеют тенденцию испытывать проблемы с производительностью при экстремальных температурах.

    Характеристики язычковых датчиков

    Датчики

    Reed обладают множеством уникальных характеристик, которые делают их идеальными для множества различных применений. Эти характеристики включают:

    Возможность настройки

    Операторы могут контролировать состояние и эффективность своих язычковых датчиков.Например, производители могут устанавливать герконы на цветные материалы или вставлять барьер из цветных металлов между датчиком и креплением. В MagneLink мы специализируемся на добавлении противоударной защиты, долговечных механизмов и многого другого.

    Энергоэффективность

    Датчики

    должны быть запитаны только тогда, когда переключатель активен в своем нестандартном положении. Датчики с фиксацией требуют еще более эффективного энергопотребления, потому что переключатель остается в последнем положении до тех пор, пока он не сработает.

    Сопротивление

    Датчики

    Reed устойчивы к повреждениям от неблагоприятных условий окружающей среды, таких как влажность, температура и экстремальные погодные условия. Это связано с простотой механизма, защитным уплотнением и его чувствительностью к магнитному полю независимо от условий эксплуатации.

    Безопасное использование в различных условиях

    Герконовые магнитные датчики могут работать в экстремальных и опасных условиях. Герметичность, устойчивость к ударам и простота схемы позволяют выдерживать воздействие взрывов, вибраций и других опасностей.Герконовые датчики также могут безопасно работать вблизи взрывоопасных газов благодаря герметичному уплотнению защитного контейнера.

    Чувствительность

    Чувствительность язычкового датчика к магнитному полю остается высокой независимо от факторов окружающей среды. Он станет более чувствительным к магнитным полям при повышении температуры.

    Применение язычковых датчиков

    Датчики

    Reed широко используются почти во всех отраслях промышленности. Они представляют собой очень простой и управляемый механизм безопасного размыкания и замыкания цепей.Промышленные предприятия обычно используют один из различных типов язычковых датчиков для оборудования, которое работает в пассивном режиме без прямого вмешательства, или оборудования, которое автоматически отключается в случае неисправности.

    Эти элементы управления по умолчанию, управляемые нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми переключателями, создают безопасные и эффективные рабочие пространства. Компания MagneLink с гордостью предлагает высококачественные язычковые датчики для следующих отраслей:

    • Приборы . Датчики Reed хорошо работают в приборах, которые создают влажную или влажную среду, например, в посудомоечных машинах, холодильниках и стиральных машинах.
    • Автоматизация и производство . Герконовые датчики находят бесчисленное множество практических применений в производстве. Ленточные конвейеры, поршни цилиндров и автоматизированное заводское оборудование используют язычковые датчики для определения пределов и облегчения включения / выключения.
    • Автомобильная промышленность . Автомобильные товары должны соответствовать строгим стандартам, защищающим от сбоев. Как в автомобильных аксессуарах, так и в запчастях OEM используются язычковые датчики для создания цепей, работающих в автомобильных двигателях. Эти устройства нуждаются в схемах, которые могут выдерживать высокие температуры, близость к другим схемам (с помощью барьеров из цветных металлов), вибрацию и газы.
    • Электроника. Герконовые датчики облегчают открытие и закрытие автоматических дверей. Они также служат в качестве бесконтактных контактов для устройств безопасности, используемых на дверях и окнах, или в устройствах, которые имеют конструкцию раскладушки.
    • Экстремальные условия. Датчики Reed обеспечивают надежную работу в приложениях с экстремальными температурами или другими суровыми условиями.
    • Производство оригинального оборудования общего назначения (OEM) . OEM-производители используют герконовые датчики для множества целей, таких как датчики скорости для шестерен и предохранительные выключатели.
    • Медицинский . В электронных медицинских устройствах, таких как кардиостимуляторы, используются язычковые датчики, которые обеспечивают эффективную и надежную работу схем с минимальными требованиями к обслуживанию. Такое оборудование, как дефибрилляторы, датчики, трубки для кормления и больничные койки, также оснащены язычковыми датчиками.
    • Товары для отдыха и фитнеса . Датчики Reed могут использоваться в разнообразном оборудовании для отдыха и фитнеса. Например, язычковые датчики служат датчиками скорости в велосипедных колесах и беговых дорожках.

    Герконовые датчики от MagneLink Inc.

    MagneLink, Inc. специализируется на создании стандартных и индивидуальных герконов для различных промышленных и коммерческих приложений. Каждый датчик поставляется в нескольких вариантах, чтобы наилучшим образом соответствовать приложениям и предполагаемой среде, в которой работают датчики. Некоторые из наших вариантов пользовательских переключателей включают:

    • Корпуса . Мы предлагаем различные корпуса, которые дополнительно защищают каждый датчик и упрощают монтаж.
    • Электрические характеристики .Наши датчики могут быть адаптированы с трансформаторами для использования с различными типами переключателей и требованиями к входу или выходу. Мы также предлагаем различные типы кабелей и разъемов.
    • Охрана окружающей среды . Поговорите с нашей командой инженеров о различных средствах защиты, например о наших противоударных механизмах, которые делают герконовые датчики еще более долговечными.
    • Принадлежности . Наши аксессуары включают трансформаторы, кабели и варианты ответных разъемов.

    MagneLink производит высококачественные переключатели и датчики более 25 лет.Мы уделяем приоритетное внимание обслуживанию клиентов и проектированию специальных переключателей, чтобы производить именно те детали, которые подходят для вашего следующего проекта. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о наших возможностях, или запросите расценки для размещения заказа из нашего обширного перечня доступных переключателей и аксессуаров.


    Что такое геркон и какие магниты им управляют? | FIRST4MAGNETS® | БЛОГ

    Герконовый переключатель - это электромагнитный переключатель, используемый для управления потоком электричества в цепи.Они сделаны из двух или более железных язычков, заключенных в небольшую стеклянную трубчатую оболочку, которая намагничивается и перемещается вместе или разделяется, когда магнитное поле перемещается к переключателю. Переключатель эффективно работает как ворота или мост в электрической цепи, поэтому, когда два язычка находятся в контакте, электричество может течь по цепи, управляющей устройством. В отличие от механических переключателей, им не нужно что-то или кто-то физически включать или выключать их, они полностью управляются невидимыми магнитными полями!

    Типы герконов

    Существует два основных типа «нормально открытый» и «нормально закрытый».В нормально разомкнутом переключателе два язычка, которые сделаны из черных металлов, таких как никель-железный сплав, расположены так, что они не соприкасаются. Когда магнит приближается к переключателю, он притягивает один язычок к другому, так что они соприкасаются и замыкают цепь. Удалите магнит, и язычки вернутся в исходное положение, разомкнув цепь.

    Герконовый переключатель нормально разомкнутый

    Нормально замкнутый переключатель работает в обратном порядке: когда магнитное поле отсутствует, язычки находятся в полном контакте, электрическая цепь замкнута, и устройство находится в состоянии «включено».Когда магнит перемещается близко к переключателю или переключатель ближе к магниту, язычки отталкиваются друг от друга и разделяются, разрывая цепь. Существует третья конфигурация, которая имеет три точки контакта, а не две. В этой конфигурации ток течет по общему проводу, который можно переключать между двумя контактами. Общий вывод будет находиться в контакте с одним контактом в своем нормальном положении до тех пор, пока не появится магнитное поле, перемещающее общий вывод в контакт с другим контактом.Когда магнитное поле снимается, общий провод возвращается в исходное положение.



    Нормально открытый / нормально закрытый геркон (форма C)

    Преимущества использования геркона

    Использование язычковых датчиков с магнитным приводом дает множество преимуществ, в том числе:

    • Отсутствие механического износа - поскольку на переключатель не действует физическое давление, отсутствует механический износ.
    • Управляются через немагнитный материал - датчики могут быть разработаны с такой чувствительностью, что они могут быть встроены глубоко в узел вне поля зрения, но при этом приводятся в действие достаточно сильным, но незаметным магнитом.
    • Нет напряжения - поскольку они срабатывают под действием магнетизма, напряжение не требуется.
    • Compact - герконовые переключатели невероятно компактны по сравнению с механическими переключателями
    • Атмосферная коррозия - поскольку контакты геркона закрыты стеклянной трубкой, они защищены от атмосферной коррозии.

    Какие типы магнитов используются с герконовыми переключателями?

    Без магнита герконовый переключатель является избыточным, но он создает магнитное поле, и переключатель срабатывает.Размер и тип необходимого магнита полностью зависят от типа герконового переключателя и того, как герконовый переключатель встроен в сборку. Поскольку геркон можно спрятать или встроить в сборку и по-прежнему управлять магнитом, расстояние между магнитом и переключателем имеет большое значение. Чем шире расстояние между переключателем и магнитом, тем сильнее должен быть магнит для взаимодействия с переключателем. Любой постоянный магнит будет работать с герконом, но важно помнить, что разные материалы имеют разную прочность, а магниты разного размера создают магнитные поля разного размера.Неодимовые магниты - это самый мощный из имеющихся на рынке магнитов, поэтому эффективными могут быть даже крошечные магниты. Однако ферритовые магниты, хотя и намного слабее, популярны из-за того, что они создают глубокое магнитное поле. При выборе магнита для герконового переключателя необходимо учитывать несколько основных факторов; форма магнита, сила магнита, чувствительность переключателя, расстояние и угол между магнитом и переключателем. Понимание того, как магнит будет влиять на геркон, требует понимания того, как формируется магнитное поле магнита.Хотя вы не можете увидеть линии магнетизма, известно, что они текут с севера на юг по кратчайшему маршруту, никогда не пересекая друг друга, как видно на изображении стержневого магнита ниже.


    Стержневой магнит

    Каждый геркон имеет ряд «активных» областей, окружающих его, иногда называемых лепестками, размер которых зависит от чувствительности переключателя. Чувствительность геркона рассчитывается на основе магнитодвижущей силы, измеренной в ампер-витках (АТ), необходимой для втягивания или освобождения точек контакта.При изготовлении геркона его помещают в испытательную катушку с определенным количеством витков провода. Когда электрический ток проходит через спиральный провод, он создает магнитное поле. Измерение проводится, когда ток, проходящий через катушки, достаточен для приведения в действие переключателя, обеспечивая номинальное значение ампер-витков для каждого переключателя. Один ампер-виток (AT) представляет собой постоянный ток в один ампер, протекающий через одиночный контур проводящего провода. Термин «витки» относится к числу витков провода в проводящей катушке.Чтобы вычислить магнитодвижущую силу в ампер-витках, создаваемую током, проходящим через катушку с проволокой, необходимо умножить постоянный ток в амперах на количество отдельных витков в катушке.

    Например, ток в 5 ампер, пропущенный через катушку из 5 витков, создает магнитодвижущую силу 25AT. Выбор правильного магнита для переключателя может вызвать затруднения, поскольку плотность магнитного поля магнита измеряется в Гауссах или Теслах, а не в ампер-витках. Однако чаще герконы поставляются со спецификацией, в которой указывается сила поля в Гауссе, необходимая для их переключения.Если ваш переключатель указывает только ампер-витки, а не значение Гаусса, можно использовать преобразование 1 Гаусс = 1 ампер-виток, но это не точная наука и должна использоваться только в качестве руководства. Чем ниже номинальное значение AT или гаусс, тем ниже напряженность магнитного поля, необходимая для приведения в действие геркона. Следует понимать, что соотношение между силой магнита, измеренной в гауссах, и чувствительностью переключателя, измеренной в ампер-витках в зависимости от расстояния, зависит от геометрии магнита и ориентации магнита по отношению к переключателю.Форма и размер магнита имеют наибольшее влияние на гауссовский рейтинг магнита. Кроме того, при изготовлении и испытании герконового переключателя его выводы часто оказываются длиннее, чем требуется для конечного применения. Хотя эти провода можно обрезать до нужной длины, это уменьшает количество железного (магнитного) материала в переключателе и чувствительность переключателя уменьшается, а это означает, что магнит должен приблизиться к переключателю, чтобы активировать его. Сначала мы маркируем все наши магниты показателем Гаусс (плотность потока), измеряемым от центра поверхности магнита с помощью гауссметра.Плотность потока экспоненциально уменьшается с увеличением расстояния, как показано в приведенном ниже примере плотности потока неодимового магнита диаметром 10 мм и толщиной 5 мм с увеличением расстояния.

    Расстояние (мм) Плотность потока (Гаусс)
    Поверхность 5100
    1 3762
    2 2904
    3 2178
    4 1650
    5 1188
    6 924
    7 726
    8 528
    9 462
    10 396
    15 132
    20 66

    Следующий расчет, использованный для определения вышеуказанных значений, позволяет определить плотность магнитного потока дискового магнита на любом расстоянии непосредственно над центральной точкой полюса магнита.Если вы хотите рассчитать, как плотность магнитного потока дискового магнита уменьшается на расстоянии, вы можете использовать следующий расчет.


    G = Гаусс (плотность потока)

    Br = остаточная энергия (например, 13 200 Гаусс для неодима N42)

    R = Радиус дискового магнита

    X = расстояние от поверхности полюса

    l = толщина / длина

    Где используются герконы?

    Герконы

    в основном используются для датчиков приближения и датчиков и встречаются гораздо чаще, чем вы можете себе представить.Вот несколько примеров повседневного использования герконов:

    Системы охранной сигнализации - Геркон используется во многих системах сигнализации для определения того, открыты или закрыты двери и окна. Они также используются для защиты систем от несанкционированного доступа, помещая магниты или переключатели в крышки, чтобы при их снятии они приводили в действие переключатель, вызывая тревогу.

    Ноутбуки - Вы когда-нибудь задумывались, как ваш ноутбук или планшет умеет включаться или выключаться, когда экран опускается или крышка закрывается над экраном? Это герконы и магниты в действии - благодаря взаимодействию переключателя и магнита устройство распознает близость крышки или экрана и реагирует соответствующим образом.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *