Герконовые
Герконовый датчик способен обнаружить перемещение магнита через стенки из:
- дерева
- пластика
- алюминия
- нержавеющей стали
- цветных металлов
Бесконтактные магнитные герконовые датчики, облдают такими преимуществами, как:
- конструкции элементарно просты=надежность;
- малое контактное сопротивление;
- работа как при переменном так и при постоянном напряжении;
- напряжениме питания от особонизковольтного (от 0,05В) до высокого (до 220В)
- температура не влияет на параметры срабатывания
Магнитно-герконовый датчик
Датчик представляет собой герконовый выключатель со встроенным магнитом в корпусе датчика.
Магнитно-герконовые датчики серии DGM срабатывают на чёрные металлы. Обобщая, можно сказать, что датчик срабатывает при поднесении к нему любых ферромагнитных материалов, тех материалов, к которым могут примагничиваться магниты.
Этот датчик является надёжной заменой более дорогим индуктивным датчикам в случае, когда объект выполнен из ферромагнитного материала. Кроме того, датчик не подвержен влиянию электромагнитных наводок и ионизирующего излучения в отличие от любых других датчиков.
Это позволяет использовать магнитно-герконовые датчики DGM:
– в атомной промышленности при повышенном фоновом излучении,
– вблизи мощных источников электромагнитного поля
Магнитно-герконовые датчики DGM16-NО-AC-2-PL часто используются в качестве:
– датчиков контроля открывания ворот, дверей, шлагбаумов, окон, люков;
– датчиков ограждения конвейеров;
– датчиков обнаружения вскрытия шкафов КИПиА, щитов с электротехническим и сетевым оборудованием;
– везде, где нужно контролировать наличие металлического предмета, когда нет возможности или неудобно устанавливать отдельную магнитую систему.
Аналоги: MK02/0-1A66-500W фирмы Meder, ДОГ 123-10, ДОГ 121-6, ДОГ 122-6
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
2-3 нед. По запросу |
Индуктивные бесконтактные выключатели
Предлагаем индуктивные датчики – бесконтактные выключатели производства Украины под ТМ Сенсор.
Рекомендуем индукционные выключатели очень высокого качества и по ценам порядком ниже европейских производителей.
Вся наша продукция соответствует уровню качества мировых производителей. На 10000 проданных индукционных датчиков/выключателей положения нашего производства, возврат или замена составляют не более трёх датчиков, что составляет менее 0,03%, и как правило замена происходит не из-за заводского брака, а по причине механических повреждений при транспортировке, ошибок при подключении или скачков напряжения.
Что такое – Датчик(выключатель положения)
Датчик — это устройство, прибор или механизм, которое реагирует на определённое событие и выдает определенный тип сигнала – он может быть аналоговый или дискретный. Также можно сказать, что Выключатель – первичный преобразователь, часть измерительного механизма(устройства), преобразовывающий величину, которую контролируют, в комфортный для пользователя сигнал. Бесконтактный выключатель положения, также можно сказать датчики положения, бесконтактные выключатели позиционирования, преобразователи сигнала, заменили традиционные концевые выключатели. На данный момент они являются неотъемлемой частью современной промышленности в любой отросли. Их применяют для определения механизмов, счета и наличия и контроля продукции. Разновидность выключателей положения (бесконтактных датчиков) очень велико. Рассмотрим самые распространенные и ходовые позиции.
Индуктивные бecкoнтaктныe выключатели положения (индуктивные датчики) как оказывается одни из самых часто применяемых устройств (приборов) в составе низковольтного электрооборудования, которыми усовершенствуют и автоматизируют производства.
Индуктивный выключатель положения или первичный преобразователь сигнала — срабатывает только на металлические объекты, устройство активируются при наличии металла в поле его чувствительности. Активная поверхность расположена на торце устройства, в этой зоне более всего сосредоточено магнитное поле. Работа этих устройств заключается в изменении амплитуды колебаний генератора. При подаче питания на бесконтактный выключатель (датчик) начинается изменение магнитного поля, при появлении объекта в области его активной поверхности, в нем появляются вихревые токи, которые позволяют менять график колебаний задающего генератора. В результате этого сигнал преобразовуется в аналоговый или цифровой, величина которого изменяется от расстояния между выключателем положения и контролируемым предметом. Индукционные выключатели применяют на металлургических предприятиях, горно-обогатительных комбинатах котельнях, пищевой отросли т.д. Выключатели бывают разной конфигурации, цилиндрические(с разным диаметром), прямоугольные, вилочные.
Изготавливаются из разного материала – металл, пластик, фторопласт. Это позволяет решать разные задачи с наименьшими затратами.
Индукционные преобразователи изготавливаются в разных корпусах.
Рассмотрим их: металлический цилиндрический корпус с резьбой, без резьбы в металлическом цилиндрическом корпусе, пластмассовый цилиндрический корпус с резьбой, пластмассовый цилиндрический корпус без резьбы. В свою очередь выключатели с такими корпусами делятся на разные диаметры, начиная от 04мм и заканчивая 55мм.
Так же бывают пластмассовые корпуса с поперечным сечением, разных габаритных размеров 40х40х120мм, 40х40х40мм. Фланцевые корпуса 60х40мм, 80х40мм. Вилочные(щелевые) с разным расстоянием срабатывания от 6мм до 25мм, и корпуса с наборными блоками.
Таким образом разновидность изготовления бесконтактных выключателей в разных корпусах дает разностороннее применение и решение различных задач, а также удобную установку на объектах.
Индуктивные датчики положения, бесконтактные выключатели, выключатель, датчик индукционный, индуктивный выключатель, датчики положения, индуктивные сенсоры, индуктивный датчик купить, индукционный сенсор, индуктивные бесконтактные сенсоры, индуктивный бесконтактный выключатель, индукционный датчик положения.
ООО “ОП “ТЕКО”Сенсорика для промышленной автоматики – с 1989 года основной продукт нашего предприятия, предмет для творческих изысканий и совершенствования.Благодаря большому опыту в области конструирования, производства и продажи приборов для автоматизации технологических производственных процессов, сегодня мы предлагаем Вам широчайший спектр продукции, насчитывающей более 7500 видов высоконадежных изделий, в их числе:
 БВИ, БВК, БТП, ВПБ, ВКБ, ДКП, ИВП, КВП, КВД, ПИЩ, ПИП, ПБТ, Balluff, Turck, Festo, Siemens, Omron, Pepperl+Fuchs.Являясь одним из ведущих предприятий России в своем направлении, предлагаем аналоги датчиков отечественных производителей типов ВБИ, ВБО, ВБЕ, ВБ1, ВБ2, ВБ3, СПП и т.д., а также зарубежных компаний: “Balluff”, “Turck”, “Festo”, “Siemens”, “Omron”, “Pepperl+Fuchs” и др. Сертифицированная система менеджмента качества, соответствующая стандартам ISO 9001 : 2000 / EN ISO 9001 : 2000, действует в Компании с 2000г. Наша ПОЛИТИКА в области качества – четкая ориентация на удовлетворение всех текущих и будущих потребностей наших сегодняшних и потенциальных клиентов в средствах и системных решениях для автоматизации технологических процессов. Деятельность нашей Компании направлена на обеспечение развития современных технологий и производств экономики России, повышение обороноспособности нашей Родины, рост ее технического потенциала и повышение жизненного уровня российских граждан. Вот почему тысячи предприятий уже используют нашу продукцию, постоянно расширяя сферу ее применения в своем производстве. Наше оборудование используется для решения таких задач как определение уровня сыпучих материалов, определение уровня жидкости, определение положения объекта, определение положения задвижки бесконтактным способом, наличие объекта, определение положения задвижки, определение уровня, определение положения, наличие объекта, позиционирование механизмов, позиционирование объектов, контроль положения, контроль глубины, определение положения клапана, контроль перемещения, контроль числа оборотов, измерение угла поворота, сортировка металлических объектов, контроль упаковки, контроль этикеток, упаковка объектов, автоматизация заводов, автоматизация производства, автоматизация процессов, автоматизация контроля, автоматизация контроля на производстве, продажа бесконтактных выключателей, продажа бесконтактных датчиков, изготовление сенсоров, изготовление бесконтактных выключателей, изготовление бесконтактных датчиков, производство сенсоров, производство бесконтактных выключателей, производство бесконтактных датчиков, производство сенсоров, контроль наличия крышки, сортировка, контроль наличия содержимого, определение расстояния до объекта, управление воротами, управление шлагбаумом, контроль скорости, подсчет объектов на линии, автоматизация производственной линии, определение толщины, контроль целостности, подсчет частоты вращения, идентификация объекта, безопасность на производстве, бесконтактная автоматизация. Для этого мы используем следующее оборудование:
Оно перечислено далее:
У нас на сайте вы сможете найти Каталог продукции датчиков, прайс лист, цены Новосибирск, бесконтактные выключатели Новосибирск, Датчики Новосибирск, сенсоры Новосибирск, представительство Новосибтрск,бесконтактные выключатели ТЕКО, датчики ТЕКО, приборы ТЕКО, бесконтактные выключатели СЕНСОР, Научно производственная компания СЕНСОР, датчики СЕНСОР, выключатели СЕНСОР, сенсоры СЕНСОР, концевики СЕНСОР, продукция СЕНСОР, приборы СЕНСОР, бесконтактные выключатели Мега-К, герконовые бесконтактные выключатели Мега-К, Научно производственная компания Мега-К, бесконтактные выключатели OMRON, сенсоры OMRON, бесконтактные выключатели BALLUFF, концевики BALLUFF, бесконтактные выключатели SIEMENS, датчики SIEMENS. Мы производим большое количество аналогов советских и импортных датчиков: SIEMENS, BALLUFF, SIEMENS, TRUCK, TELEMECANIQUE, CAMOZZI, GENERAL, ELECTRIC, СЕНСОР, P+F, ЗСКА, PEPPERL+FUCHS, OMRON, Мега-К, isn, isb, os, ox, ov, csb, вк, ве, вг, ПИП, ПИП-8, ПИП-12, ПИП-16, ПИЩ, ПИЩ 6, ПИЩ-6, ПИЩ-6-1, ПИЩ-6-3, ПИЩ-5-0, ПИЩ-6-5, БПР, БПР-4, КВД, КВД-3, КВД 3, КВД-6, КВД 6, КВД-25, КВД 25, ПБТ, ИВП, БВК, БВК 24, БВК-24, БВК 260, БВК 261, БВК-260, БВК-261, БВК 320, БВК-320, БВК 420, БВК-420, БВК 200, БВК-222, БВК 424, БВК-424, БВК-423, БВК 423, БВК 421, БВК 422, ВПБ 23, ВПБ 24, ВПБ 18, БВК 24, БВК 322, БВК 324, БВК 323, БВК 264, БВК 265, БВК 261, БТП 101, БТП-101, БТП 102, БТП-102, БТП 103, БТП-103, БТП 211, БТП 213, БТП 212, БТП 24, БТП-24, БТП 421, ВБИ, ВБЕ, ВБО, датчик ВБИ, ВКБ, ВКБ 24, ВКБп, ВКБ-03, ВКБ-05, ВКБ-08, ВКБ 08, ВКБ 05, ВКБ 03, СПП, БВИ, КВП, КВП 16, КВП-16, КВП 8, КВП-8, КВП 24, КВП-24, выключатель КВП, выключатель КВП 16, ДПУ, БВИ, БВФ, ВБ2, БВИ, БВК, БТП, ВПБ, ВКБ, ДКП, ИВП, КВП, КВД, ПИЩ, ПИП, ПБТ, БПР, ДПЭ, СПП, СУ, ВБИ, ВБЕ, ВБО, ВБМ, ВБ, ВБ1, ВБ2, ИВП, ПБТ, BES, BCS. Надеемся вы найдете то что искали. | |
| Проект | для Т-образной щели |
| Соответствует стандарту | EN 60947-5-2 |
| Авторизация | RCM Mark |
| Обозначение CE (см. заявление о соответствии) | в соответствии с директивой EU по электромагнитной совместимости EMC |
| Замечания по материалу | Не содержит медь и тефлон Соответствует директиве по ограничению использования опасных веществ (RoHS) |
| Принцип измерения | Магнитный, геркон |
| Температура окружающей среды | -40 … 60 °C |
| Выход переключателя | с контактом, биполярный |
| Функция переключающего элемента | Нормально разомкнутый контакт |
| Повторяемость порога переключения | +/- 0,1 mm |
| Время включения | <= 0,5 ms |
| Время выключения | 0,03 ms |
Макс. частота переключения | 800 Hz |
| Макс. выходной ток | 500 mA |
| Макс. характеристика контакта AC | 10 VA |
| Макс. характеристика контакта DC | 10 W |
| Падение напряжения | 0 V |
| Защита от короткого замыкания | Нет |
| Способность выдерживать перегрузку | Нет в наличии |
| Диапазон рабочего напряжения АС | 12 … 30 V |
| Диапазон рабочего напряжения DC | 12 … 30 V |
| Защищен от смены полярности | Нет |
| Электрическое подключение | Кабель 3-жильный |
| Направление выхода | аксиальный |
| Длина кабеля | 2,5 m |
| Информация о материале, оплетка кабеля | TPE-U(PUR) |
| Тип крепления | Фиксатор для Т-образной щели устанавливается в паз |
| Момент затяжки | 0,2 Nm |
| Вес продукта | 30 g |
| Информация о материале, корпус | Эпоксидная смола PC PET Легированная сталь, нержавеющая |
| Рабочий режим дисплея | Жёлтый светодиод |
| Температура окружающей среды | -5 … 60 °C |
| Класс защиты | IP65 IP67 |
| Напряжение изоляции | 50 V |
| Импульсная мощность | 0,8 kV |
| Степень загрязнения | 3 |
⚡️Магнитный выключатель светильника | radiochipi.
ruНа чтение 3 мин. Опубликовано Обновлено
Магнитный выключатель (МВ) предназначен для оригинального оформления выключателя настенного светильника. В зависимости от конструкции светильника, магнитный выключатель может быть встроен в светильник или выполнен в виде отдельной приставки.
Работает магнитный выключатель следующим образом. При поднесении постоянного магнита к геркону SF1 (рис.1), нормально разомкнутые контакты геркона замыкаются, и положительное напряжение с выхода “+” диодного моста через токоограничительный резистор R1 поступает на управляющий электрод тиристора VS1.
Тиристор открывается, и лампа накаливания HL1 светится. Свечение лампы продолжается до тех пор, пока замкнуты контакты геркона SF1. При удалении магнита от геркона.
тиристор VS1 закрывается, и лампа выключается. Лампа HL1 питается выпрямленными полуволнами сетевого напряжения, поступающего с выхода диодного моста VD1…VD4. Частота пульсаций на выходе диодного моста равна 100 Гц, и поэтому мерцание включенной лампы на глаз не заметно.
Магнитный выключатель света
Светильник с магнитным выключателем закрепляется поверх настенного ковра, например, у кровати. Магнит подвешивается на декоративной тесемке длиной 0.2…1.5 м. так чтобы он свободно доставал до дна кармашка, расположенного ниже и пришитого к ковру. На задней стороне кармашка, выполненного из плотной ткани, нитками прикрепляется геркон. Для того чтобы геркон не вращался вокруг собственной оси. его выводы изгибаются под углом 90°. При вкладывании магнита в кармашек, контакты геркона должны надежно замыкаться.
Магнит желательно использовать плоский (прямоугольной формы), тогда его можно приклеить к вырезанной из картона или пластика фигурке птички. Кармашек можно замаскировать под гнездышко.
Если птичка “садится” в гнездо, то светильник включается, а когда птичка покидает гнездо — выключается. Вместо гнезда и птички можно использовать другие сюжетные пары, ваза и букет, рыбка и аквариум, расческа и ее футляр, пистолет и кобура, кортик и ножны и т.п.
Резисторы R1, R2 (рис.1) — типа ОМЛТ-0,5. Диоды VD1 …VD4 заменимы на Д226Б, КД205А, Б. Ж или другие выпрямительные, рассчитанные на обратное напряжение 400 В и ток не менее 0.3 А. В качестве геркона SF1 подойдут КЭМ-1…КЭМ-3. КЭМ- 10. М2А или любой другой геркон с нормально разомкнутыми контактами. При желании “проинвертировать” работу магнитного выключателя можно применить геркон с парой переключающихся контактов, задействовав его нормально замкнутые контакты. Если необходимо коммутировать нагрузку, работающую от переменного тока, можно использовать схему, изображенную на рис.2.
Данная схема может коммутировать и индуктивную нагрузку (например, устройства с силовым трансформатором). Но во избежание выхода из строя симистора, нельзя пользоваться сетевым выключателем такого устройства, если этот магнитный выключатель подключен к сети.
Первичная обмотка силового трансформатора коммутируемого устройства включается в цепь катода симистора VS1 вместо лампы НИ. При мощности нагрузки 60 Вт сопротивление резистора R1 может быть от 560 Ом до 18 кОм. При мощности нагрузки свыше 200 Вт симистор устанавливается на радиатор.
ТЕКО: MS UN1P-21-C – Датчик герконовый
Наименование до 06.16г.: MS UN1P-C
Наличие: 3 шт.
(Центральный склад)
Доставка: По всей России
Отгрузка осуществляется транспортными компаниями на Ваш выбор.
Мы рекомендуем:
ЖелДорЭкспедиция |
Деловые линии |
MS UN1P-21-C – магниточувствительный герконовый датчик
Имеет в своем составе магнитоуправляемый контакт (геркон), который изменяет состояние контактов при воздействии управляющего магнитного поля. Приближение магнитного поля (например, постоянного магнита на поршне цилиндра) приводит к изменению электрического сигнала.
Максимальная частота переключения 25 Гц. Для срабатывания датчика не требуется непосредственного контакта с объектом.
Датчик магниточувствительный MS UN1P-21-C выполнен в неразборном корпусе, материал изготовления Полиамид, степень защиты от пыли и влаги IP67. Предназначен для работы при температуре: -60°С…+125°С.
Подключение: Кабель 2х0,34 кв. мм
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Тип датчика | Герконовый |
| Размер корпуса, ДлxВxШ | 81х14х18 |
| Материал изготовления корпуса | Полиамид |
| Напряжение коммутации, Uраб | 12…250 В AC/DC |
| Рабочий ток, Iраб | 0,01…3 А / 0,01…0,4 А инд. |
| Мощьность, Pмакс | 120 Вт акт. / 90 ВА инд. |
| Функция выходного сигнала | НО Замыкающий |
| Максимальная частота переключения, Fмакс | 25 Гц |
| Диапазон температур | -60°С. ..+125°С |
| Подключение / Коннектор | Кабель 2х0,34 кв. мм |
| Индикация на датчике | Нет |
| Уровень защиты ГОСТ 14254-96 | IP67 |
Габариты:
Подключение:
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 предоставлять 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 восстанавливающей 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 включением» в том смысле, что закрытый контакт размыкается до замыкания открытого контакта.
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 рентабельную и своевременную поставку деталей.
Опции включают стандартные герконы 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 герконового переключателя. 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 аспектов, которые одинаковы как для герконовых датчиков, так и для герконов, таких как 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 герконовым датчиком 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 встроенным соединителем, или провода могут быть оконцованы соединителями, 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 геркона 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 другой 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.
герконов обычно монтируются на печатных платах. Клеммы герконового реле не должны изгибаться, например, для их самозажимания. Избегайте сгибания клемм, чтобы они соответствовали несовпадающим отверстиям.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), которое 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 сопрягаемым датчикам. Мы также предлагаем ограниченное семейство магнитов без покрытия из материалов различных марок, 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 наверняка 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 внимательнее посмотрим на 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 находится в положении «включено»; 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 «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 при открытии двери цепь будет разорвана, вызывая тревогу. Но подумайте, как сложно это должно было 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 смогут легко вывести его из строя? Есть много способы, которыми электрический контакт может быть отключен и бесполезный. Здесь могут помочь герконы.
Рекламные ссылкиЧто 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 (как 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). Ключ к пониманию того, как они работают, – это осознать, 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 установлен 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 геркон с прикрепленным магнитом) становится нашим нормально замкнутым герконом. 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 герконы 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 двигается 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 для сигнализации, 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 распознать 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.)
Если вам понравилась эта статья …
… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Бездыханный: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.
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 в себя подключение язычковых переключателей к Arduinos и Pis (есть полные инструкции для дверного зуммера с язычковым переключателем). - 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. Легкий для понимания (хотя и довольно сухой) учебник, объясняющий все основные компоненты, включая герконы.
McGraw Hill, 2017. Некоторые из проектов в этой книге включают в себя подключение язычковых переключателей к Arduinos и Pis (есть полные инструкции для дверного зуммера с язычковым переключателем).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.
Оригинальный патент на герконовый переключатель Элвуда (как на фото выше).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 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 объявлениеКриса Вудфорда. Последнее изменение: 22 августа 2020 г.
Если у вас есть портативный компьютер
или мобильный телефон, который открывается
как раскладушка, вы наверняка 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 внимательнее посмотрим на
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 находится в положении «включено»; 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 «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 при открытии двери цепь будет разорвана, вызывая тревогу.Но подумайте, как сложно это должно было 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 смогут легко вывести его из строя? Есть много способы, которыми электрический контакт может быть отключен и бесполезный. Здесь могут помочь герконы.
Рекламные ссылкиЧто 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 (как 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?
Герконыбывают двух основных типов: нормально разомкнутые (нормально выключенные) и нормально замкнутые (нормально включены). Ключ к пониманию того, как они работают, – это осознать, 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 установлен 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 геркон с прикрепленным магнитом) становится нашим нормально замкнутым герконом. 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 герконы 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 двигается 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 для сигнализации, 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 распознать 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.)
Если вам понравилась эта статья …
… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Бездыханный: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.
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 в себя подключение язычковых переключателей к Arduinos и Pis (есть полные инструкции для дверного зуммера с язычковым переключателем).
- 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. Легкий для понимания (хотя и довольно сухой) учебник, объясняющий все основные компоненты, включая герконы.
В главе 3 есть простое введение в 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.
Более сложный дизайн.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 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 объявлениеКриса Вудфорда. Последнее изменение: 22 августа 2020 г.
Если у вас есть портативный компьютер или мобильный телефон, который открывается как раскладушка, вы наверняка 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 внимательнее посмотрим на 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 находится в положении «включено»; 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 «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 при открытии двери цепь будет разорвана, вызывая тревогу.Но подумайте, как сложно это должно было 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 смогут легко вывести его из строя? Есть много способы, которыми электрический контакт может быть отключен и бесполезный. Здесь могут помочь герконы.
Рекламные ссылкиЧто 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 (как 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?
Герконыбывают двух основных типов: нормально разомкнутые (нормально выключенные) и нормально замкнутые (нормально включены). Ключ к пониманию того, как они работают, – это осознать, 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 установлен 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 геркон с прикрепленным магнитом) становится нашим нормально замкнутым герконом. 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 герконы 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 двигается 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 для сигнализации, 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 распознать 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 ссылкиЕсли вам понравилась эта статья …
… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Бездыханный: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.
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 в себя подключение язычковых переключателей к Arduinos и Pis (есть полные инструкции для дверного зуммера с язычковым переключателем).
- 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. Легкий 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 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 …
Что такое геркон?
О компании Reed Switch Developments Corp: Что такое герконовый переключатель?
Мы приглашаем вас узнать больше о Reed Switch Developments Corp. и нашем основном предложении продукции – датчике герконового переключателя на магнитной основе. Начнем с ответа на очень распространенный вопрос: «Что такое геркон?»
Что такое геркон?
Геркон – это электрический переключатель
Термин «геркон» может относиться либо к небольшому стеклянному электрическому компоненту, как показано на приведенном выше чертеже, либо к полной сборке, основанной на этом типе, или к подобному компоненту.На этой странице «геркон» будет использоваться для обозначения компонента и его функций. Но в целом то, что верно для компонента герконового переключателя, верно и для всей сборки.
Геркон работает от магнитного поляКак любой электрический выключатель, геркон – это устройство, используемое для управления потоком электричества. Если геркон разомкнут, электричество не течет; если выключатель замкнут, течет электричество. Но в отличие от большинства других типов переключателей, герконовые переключатели не требуют, чтобы кто-то или что-то им физически управляло.Герконовые переключатели работают в непосредственной близости от магнитного поля. Чтобы изменить состояние язычкового переключателя с открытого на закрытое или наоборот, источник магнитной энергии просто должен пройти достаточно близко к переключателю, чтобы вызвать срабатывание. Источником магнитной энергии или исполнительным механизмом обычно является простой магнит. Из-за этого герконы часто также называют магнитными переключателями, бесконтактными переключателями или датчиками приближения.
Геркон не имеет механического износаОдной из уникальных характеристик герконовых переключателей является высокая скорость переключения без механического износа.Это означает долгий срок службы и исключительную надежность; что делает их исключительно рентабельными. Кроме того, герконы очень универсальны, просты в установке, компактны и не требуют напряжения питания для работы.
Герконовые переключатели могут приводиться в действие через цветные металлы Герконымогут приводиться в действие через цветные (немагнитные) материалы, такие как дерево, алюминий, пластик и нержавеющая сталь, если магнитное поле привода достаточно сильное, чтобы дотянуться до переключателя через толщину материала. .Это означает, что герконовый переключатель может быть заключен или спрятан в герметичной среде и приведен в действие извне без ущерба для переключателя, защищенных компонентов или материалов внутри корпуса.
Герконы также могут использоваться с черными металламиХотя это, как правило, не рекомендуется, герконовые переключатели также можно использовать с черными (магнитными) материалами, такими как сталь и железо, но особое внимание следует уделить тому, как на магнитное поле привода будут влиять окружающие материалы.В рамках этого типа применения следует проводить испытания на согласованную работу и оптимальное размещение герконового переключателя и магнитного привода, чтобы магнитное поле не было поглощено или искажено присутствием черных металлов.
Герконовые переключателии переключатели на эффекте Холла
Автор: Морин ВанДайк |
Герконыи переключатели на эффекте Холла считаются магнитными переключателями, поскольку их свойства меняются под воздействием магнитного поля.Однако, строго говоря, переключатели на эффекте Холла являются преобразователями, поскольку они преобразуют магнитную энергию в электрическую – их можно использовать в качестве переключателей с некоторыми дополнительными схемами. Герконовые переключатели являются настоящими магнитными переключателями, поскольку они закрываются или размыкаются в присутствии или отсутствии магнитного поля.
Рид-переключатели и переключатели на эффекте Холла повсеместно используются не только в электронных устройствах, таких как сотовые телефоны и компьютеры, но и в электромеханических системах, таких как автомобильные цепи управления и системы управления текучей средой.Прежде чем рассматривать герконовые переключатели и переключатели на эффекте Холла, разработчики систем взвешивают множество факторов.
Герконовые переключатели
Геркон состоит из пары контактов, заключенных в защитный стеклянный кожух. Контакты представляют собой тонкие гибкие язычки из ферромагнитных материалов с небольшим воздушным зазором, разделяющим их точки контакта. Когда есть достаточно сильное магнитное поле, параллельное язычкам для намагничивания, они изгибаются и соприкасаются, замыкая цепь для протекания тока.
Обычно магнитное поле создается постоянным магнитом, но можно также использовать катушку с токоведущим проводом. В отличие от переключателей на эффекте Холла, герконовые переключатели:
- Для их переключения не требуется ничего, кроме магнитного поля.
- Не чувствительны к полярности магнитного поля.
Другими словами, они будут работать одинаково как для магнитного поля Север-Юг, так и для магнитного поля Юг-Север, пока магнитное поле параллельно язычкам.
Герметичный стеклянный корпус геркона защищает его от механических ударов и таких факторов окружающей среды, как пыль, влага и агрессивные газы. Это делает герконовые переключатели идеальными для самых разных условий окружающей среды. Приложения включают:
- Герконовые переключатели безопасны для использования в среде с взрывоопасными газами или химическими веществами, потому что любая искра от переключающего действия остается внутри стеклянного корпуса и корпуса переключателя, в котором находится геркон.
- Они широко используются в качестве датчиков скорости в велосипедных колесах, автомобильных передачах и беговых дорожках.
- Герконовые переключатели служат в качестве датчиков приближения в электронных устройствах в форме раскладушки, определяя, открыто или закрыто устройство. Примерами таких устройств являются раскладные телефоны и портативные компьютеры.
- Применения с широким диапазоном температур или с вредными факторами окружающей среды.
Переключатели на эффекте Холла
Переключатели на эффекте Холла– это полупроводниковые преобразователи, которые генерируют электрическое напряжение в присутствии магнитного поля. Генерируемое электрическое напряжение можно использовать для активации твердотельных переключателей.Им требуется постоянный ток, чтобы они работали как преобразователи.
Когда кусок материала на эффекте Холла, по которому проходит электрический ток, погружается в магнитное поле, перпендикулярное току, в материале развивается электрический потенциал в несколько милливольт. Направление напряжения перпендикулярно как току, так и магнитному полю. Таким образом, полярность и направление тока и магнитного поля имеют решающее значение для правильной работы переключателей на эффекте Холла.
В отличие от герконов, переключатели на эффекте Холла:
- Не имеют движущихся частей, поэтому они не подвержены механическим ударам.
- Не подвержены износу, несмотря на «переключение» с высокой частотой, даже выше 100 кГц.
- Можно защитить от неблагоприятных факторов окружающей среды, таких как пыль и влага, за счет надлежащей упаковки.
Для всех практических целей переключатели на эффекте Холла имеют неограниченный ожидаемый срок службы без механических компонентов, которые могут изнашиваться.
Переключатели на эффекте Холлаиспользуются в различных приложениях, например:
- Измерение частоты вращения колес и валов.
- Время зажигания в двигателях внутреннего сгорания.
- Тахометры и антиблокировочные системы тормозов.
- Концевые выключатели на исполнительных механизмах для автоматизированных систем управления.
Поскольку они точно и быстро реагируют на быстро меняющиеся магнитные поля, они используются для определения местоположения магнитов в бесщеточных двигателях постоянного тока.
Магнитные переключатели от Magnelink
Подводя итог, можно сказать, что и герконовые переключатели, и переключатели на эффекте Холла активируются магнитными полями – первый как классический переключатель, а второй как преобразователь. Герконовые переключатели не нуждаются в дополнительных схемах для переключения, в отличие от переключателей на эффекте Холла. Между ними есть существенные различия в чувствительности, коммутируемой нагрузочной способности и ожидаемом сроке службы.
Magnelink уже более 25 лет является поставщиком надежных высококачественных магнитных переключателей по доступным ценам.Мы специализируемся на предоставлении стандартных и нестандартных переключателей, отвечающих конкретным потребностям наших клиентов. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы задать вопросы о герконовом переключателе и переключателе на эффекте Холла.
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 соприкасаются, 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 противоположным образом: 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.
Геркон нормально открытый / нормально закрытый (форма C)
Преимущества использования герконового переключателя
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 сборку вне поля зрения, но все же приводиться в действие достаточно сильным, но незаметным магнитом.
- Напряжение питания отсутствует. – поскольку они срабатывают под действием магнетизма, напряжение не требуется.
- Compact – герконы 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?
Герконовый переключатель без магнита является избыточным, но он вводит магнитное поле в геркон, и он 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 рассчитать 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 сбивать с толку, 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 номинал AT или Gauss, тем меньше напряженность магнитного поля, необходимая для срабатывания геркон. 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 с рейтингом Гаусс (плотность потока), измеряемым от центра поверхности магнита с помощью гауссметра. Плотность магнитного 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, используемый 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?
Герконыв 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.