Навіщо застосовуються геркони

0 Comments

Геркони: технічні характеристики, принцип роботи, призначення

Контакти або як їх ще називають комутаційні пристрої використовуються в електронній і радіотехніці. Герконові вимикачі були розроблені для поліпшення якості експлуатації: часу служби і, звичайно ж, надійності. У цій статті ми розглянемо технічні характеристики герконів, принцип роботи та сферу застосування.

Що це таке?

Сьогодні геркони практично не використовують, так як з’явилися датчики Холла. Але все ж в деяких випадках дані вироби незамінні. Вони прості у використанні, і це служить тим, що їх ще використовують в різному типі схем або ж пристроїв.

Якщо потрібні надійність і довговічність, то ця деталь незамінна нічим. Де застосовується вимикач? Він може входити в конструкцію датчика, електронних реле та інших пристроїв.

Геркони, як і інші апарати або їх деталі діляться на різні види.

По функцій:

Конструктивні і технічні ознаки:

  1. Сухий контакт (без яких би то не було секретів, працює за принципом описаному трохи нижче).
  2. Ртутний контакт (в скляному корпусі до контакту додані ртутні краплі, які їх змочують, коли спрацьовує геркон, що покращує якість контакту. Також це дозволяє уникнути контактного брязкоту (вібрації), що збільшує час спрацьовування.

Виходячи з цього, краще в використання взяти ртутний контакт, але і це не в усіх моментах.

Конструктивні особливості

Конструкція геркона є герметичною балон зі скла, всередині якого знаходяться контакти. Ці контакти – це сердечники з магніту, які приварені з торцевих сторін колби. Зовнішні частини цих сердечників підключаються до електромережі. На схемі нижче демонструється пристрій виробів:
де:

  1. Колба зі скла.
  2. Перемикається контакт.
  3. Нерухомий контакт.

Найпоширенішими є герконові датчики на замикання. Контакти з феромагнітної дроту прямокутного виду. Залежно від потужності і розміру геркона, сердечники виготовляють з пермаллоєвого дроту. Також покриття можна замінити і іншими металами (золото, срібло, родій та інші).

У колбу запускають інертний газ або вакуумируют, що не дає можливості розвитку корозії в герконового вимикачі. При виготовленні деталі також враховується те, що між сердечниками є зазор певного розміру.

Як працює герконновий датчик?

Контактні група прийде в дію тільки в тому випадку, якщо навколо герконового вимикача буде певна напруга магнітного поля, яке створене будь-яким способом, будь воно постійним або ж електромагнітним. Принцип дії полягає в тому, що сердечники всередині колби намагнічуються, притягуються один до іншого і цим замикають ланцюг. Все це буде знаходитися в дії до зникнення магнітного поля. Подальші спрацьовування теж залежать від наявності магнітного поля навколо геркона.

Принцип роботи магнітного датчика на розмикання працює трохи по-іншому. При наявності магнітного поля контакти намагнічуються однаковим найменуванням і відштовхуються один від одного, ніж ланцюг розмикається.

Перемикається герконовий вимикач при магнітному полі: замикає розімкнуті контакти, а немагнітний контакт залишається таким, як і був до цього.

Наочно побачити, як працюють геркони, ви можете на відео нижче:

Пробивна напруга пристроїв може виростати до 5 кВ. Спрацьовує датчик в 0, 5-2 мс, а вимикається в 0, 1-0, 7 мс, а це значно менше ніж, наприклад, спрацьовування електромагнітного реле.

Призначення і область застосування

Використовують герконові вимикачі і донині в:

  • клавіатури і синтезатори;
  • обладнання для безпеки і автоматики;
  • обладнання для підводного плавання;
  • обладнання для тестування і зняття замірів;
  • апаратура в медустановах і комунікаційні апарати.

Наприклад, в системах охорони геркон використовують як реле. Також пристрої використовуються і в охоронному датчику. З себе це представляє: геркон плюс магніт. Якщо розглядати герконовое реле, то воно являє собою: геркон і обмотка з дроту. Плюсами такого реле, є:

  • маленький розмір і простота конструкції;
  • не піддається впливу вологи і обгорання контактів;
  • немає рухомих елементів.

Застосовувати такі деталі можна багато в чому і де. Але одним істотним недоліком є низька ударостійкість, а це вже важливо для різного роду систем, датчиків і т.д.

Плюси і мінуси пристосування

Використання герконовий датчиків дало як позитивні, так і негативні моменти:

  • конструкція, що дозволяє зменшувати розміри;
  • швидке спрацьовування і відключення;
  • повністю герметизовані серцевини;
  • електрична міцність між контактами;
  • довгий час служіння (за винятком ударів);
  • геркон працює в будь-яких погодних умовах від -60 до +120 градусів.
  • низька ударостійкість;
  • сприйняття зовнішніх магнітних полів;
  • низька потужність при комутації ланцюга;
  • довільне розмикання при високому струмі;
  • іноді можуть виникати замикання і розмикання довільно.

Поради щодо застосування

Якщо вам потрібно використовувати геркони, то зверніть увагу на такі нюанси застосування:

  1. Обов’язково потрібно уникати ультразвуку, так як він може впливати і змінити електричні характеристики.
  2. При установці слід пам’ятати про те, що магнітне поле може змінити характеристики вимикача.
  3. Забороняється ударяти і упускати герконові вимикачі, тому що через інертного газу, який при ударі розбовтується, балон може лопнути, що виведе пристрій з ладу.
  4. Слід дотримуватися рекомендацій від виробника при паянні.

Технічні характеристики

Всі технічні характеристики основних типів герконовий вимикачів наведені в таблиці нижче:

Маркування герконів залежить від області, в якій вони діють. Кожна з існуючих абревіатур щось позначає (наприклад, КЕМ – комутація електричних механізмів, А – робота в будь-яких кліматичних умовах, В – робота тільки в приміщенні). При виборі необхідно враховувати ці нюанси.

Знайти вимикачі можна в електротехнічних магазинах, на радіоринках або ж замовити в інтернеті. Якщо вам потрібен геркон для автомобіля, то придбати його можна в автосервісі. Також є можливість зробити герконовий вимикач самому, але для цього потрібно дороге обладнання.

Ось ми і розглянули технічні характеристики герконів, а також їх принцип роботи та сферу застосування. Сподіваємося, тепер вам стало зрозуміло, що собою представляють дані вимикачі і для чого вони використовуються.

Буде корисно прочитати:

  • Які бувають вимикачі світла
  • Технічні характеристики проводу СІП
  • Як зробити автоматичні гаражні ворота

Геркони. Види і пристрій. Особливості та робота. застосування

Пристрої комутації, або контакти застосовують в радіотехніці і електронних пристроях. В електромагнітному реле контакти – це ненадійна конструкція, є деталі, що труться з металу. Вони зношуються, працездатність реле знижується. Геркони – це магнітокеровані герметичні контакти. Вимикачі на герконах були придумані для якісної експлуатації, підвищення терміну служби. Перші пристрої на основі герконів виникли в минулому столітті в 30-і роки, а винайдений геркон був в 1922 році.

В сучасний час герметичні контакти застосовуються не дуже широко, їх поступово витісняють датчики Холла. Але є місця, де геркон не має конкурентів, він простий у використанні, має сухий контакт, гальванічну розв’язку. До сих пір магнітоуправляємий контакт використовується в електроніці. Геркони встановлюють там, де потрібна довговічність комутації, надійність роботи. Вони входять в різні датчики, реле, позиційні вимикачі.

види

Як і всі контактні групи, герметичні контакти поділяються на види за функціями:

За технологією виготовлення і конструкції, геркони поділяються на групи:

Сухі магнітні контакти працюють як звичайні. У ртутних зразках всередині корпусу зі скла розташовані контакти з крапелькою ртуті. Крапля ртуті потрібна для змочування контактів в роботі, поліпшення контакту, зменшити опір переходу, усунути брязкіт контактів.

Брязкіт – це вібрація контактної групи при спрацьовуванні на замикання або розмикання. При одній спрацюванні виникає помилкова комутація сигналу передачі, підвищується час спрацьовування. Якщо брязкіт виявиться в підсилювачі звуку при включенні сигналу, то станеться спотворення звуку, робота підсилювача порушиться. При використанні геркона в цифрових мікросхемах необхідно придушувати брязкіт фільтрами RS тригерів або RC ланцюжків. Герконові контакти використовують в схемах мікроконтролерів, в яких брязкіт герконів усувають за допомогою програм, що зменшує швидкість роботи системи.

Пристрій

Конструкція магнітокерованих контакту виконана зі скляного балона. У балоні розташовані контакти, виготовлені з магнітних сердечників, які приварені з торців колби. Зовнішні елементи магнітних сердечників підключені до мережі живлення. Це видно на схемі.

  1. Колба скляна.
  2. Контакт перемикання.
  3. Стаціонарний контакт.

Найбільш поширені замикають герметичні контакти. У них контакти з дроту прямокутного перетину, з феромагнітними властивостями. Також сердечники можуть бути виконані з пермаллоєвого дроту. Це залежить від розміру і потужності герконового датчика. Покриття контактів виконують також з родію, золота і т.д.

У колбу закачують інертний газ, або створюють вакуум. Це не дозволяє розвиватися корозії і іржі в датчику геркона. При виробництві герконів необхідно враховувати, що є проміжок між сердечниками.

Робота геркона

Просте реле з контактами замикання має в складі два сердечника з контактами, що мають підвищену магнітну проникність. Вони знаходяться в герметичному балоні зі скла, з інертним газом, або суміш газів. Створюється тиск в балоні 50 кПа. Середовищі інертних не дає окислюватися контактам.

Балон геркона ставиться всередині керуючої обмотки, підключеної до постійного струму. При включенні харчування на реле утворюється магнітне поле, що проходить по сердечникам контактів, по зазору і замикається по керуючої котушці. Магнітний потік створює тягову силу, яка з’єднує контакти один з одним.

Щоб опір контактів зробити найменшим, що стосуються поверхні покриті сріблом, радієм, паладієм і т.д. При виключенні живлення в котушці електромагніта геркона зусилля зникає, пружини розмикають контакти. У герконовий реле немає поверхонь тертя деталей, контакти мають багато функцій, виконують роботу муздрамтеатру, провідника і пружини.

Щоб зменшити габарити котушки магніту, підвищують щільність струму. Застосовують дріт в емалі для намотування котушки. Деталі геркона штамповані, з’єднання виробляються пайкою або зварюванням. У герконах використовуються магнітні екрани для зниження зони стану включення.

Пружини в герконовий реле встановлені без додаткового натягу, вони включаються відразу, не витрачаючи час на старт. Замість електромагніту можуть застосовуватися також постійні магніти. Такі геркони називаються поляризованими. Зусилля натискання контактів герконового реле обумовлюється магнітної силою котушки, на відміну від звичайних електромагнітних реле, у яких зусилля залежить від пружин.

На розмикання геркон працює по-іншому. Система магнітів реле при дії електромагнітної сили намагничивают сердечники однойменно, які відштовхуються між собою і розмикають ланцюг.

У геркона з перемиканням один з 3-х контактів замкнутий, виконаний з немагнітного металу. Решта два контакту зроблені з феромагнітного складу. Під дією магнітного поля розімкнуті контакти замикаються, а замкнутий немагнітний розмикається. Хоча магнітне поле є завжди, як поле Землі, але такого поля не вистачає для спрацьовування геркона, тому їм нехтують.

застосування герконів

Герконові датчики і вимикачі використовують:

  • Медичні прилади та апарати комунікації.
  • Апарати для підводників.
  • Синтезатори і клавіатури.
  • Тестуючі прилади, вимірювачі.
  • Прилади автоматики і безпеки.

В охоронних системах датчики на герконах застосовують в якості реле. Охоронний датчик включає магніт і геркон. Найпростіше герконовое реле складається з обмотки і геркона.

Перевагами реле на герконах можна назвати:

  • Невеликі габарити, простий пристрій.
  • Захист від вологи, підгоряння контактної групи.
  • Немає труться.

Такі датчики на герконах широко застосовуються, але в них є і недоліки, такі як схильність до механічних пошкоджень. Це великий мінус для застосування в багатьох системах.

У системах сигналізації геркони незамінні. Встановити датчик не складає великих труднощів. Коли двері закриті, то контакт геркона замкнутий. При відкриванні дверей магніт, закріплений на одвірку, відходить від геркона, магнітна сила знижується, ланцюг харчування розмикається. Це служить сигналом для спрацювання схеми оповіщення.

Схожа ситуація із застосуванням геркона в ліфтах. Щоб визначити розташування кабіни ліфта, використовують геркони. За допомогою магнітів і геркона просто управляти обладнанням освітлення. У лічильниках обліку електроенергії також присутні геркони.

Поради щодо використання

При використанні герконовий реле або датчиків можна дати кілька порад, які враховують нюанси застосування таких пристроїв:

  • При монтажі герконів по можливості уникайте джерел ультразвуку, він може мати негативний вплив на електричні параметри датчика, змінювати їх.
  • Що знаходиться поруч джерело магнітного поля також може змінювати характеристики і властивості магнітного вимикача.
  • Герконові реле і датчики бояться ударів і механічних пошкоджень. Інертний газ всередині датчика при ударі може вийти внаслідок порушення герметичності резервуара з газом. Це виведе геркон з ладу.
  • При здійсненні пайки необхідно керуватися приписами інструкції виробника герконового датчика.

Герсікони

Реле на герконах має широкий розкид коефіцієнта повернення через похибки технології виготовлення. Щоб підвищити номінальну потужність і струм комутації в герконові реле вбудовують допоміжні контакти для погашення дуги.

Такі реле отримали назву герсіконов, або силових герметичних контактів. Промислове виробництво випускає герсікони на силу струму до 180 ампер. У них частота комутації досягає до 1200 включень в годину. Герсіконамі запускають асинхронні електродвигуни з номінальною потужністю до 3000 Вт.

Феритові герконові реле

Це особливий клас реле на герконах з феритовими сердечниками. Вони мають функцію пам’яті. Щоб зробити перемикання в герконах такого типу, потрібно подати струмовий імпульс зворотної полярності для того, щоб розмагнітити сердечник з фериту. Їх називають запоминающими герметичними контактами, або гезаконамі.

Переваги реле на герконах

  • Абсолютна герметичність контактів дає можливість застосовувати їх в агресивних середовищах, при умовах запиленості, вологості і т.д.
  • Невеликі габарити, малу вагу, проста конструкція датчика.
  • Підвищена швидкість роботи дає можливість застосовувати геркони при високій комутаційної частоті.
  • Безвідмовність експлуатації в широкому інтервалі температур (від -60 до +120 градусів).
  • Широка сфера застосування в поєднанні з функціональністю реле.
  • Наявність гальванічної розв’язки ланцюгів комутації та керованості реле на герконах.
  • Підвищена міцність електричних контактів.
  • Великий термін експлуатації датчика.

недоліки герконів

  • Мала чутливість магнітів герконів.
  • Зайва сприйнятливість пристрою датчика до магнітних полів. Це вимагає захисних заходів від впливу магнітних сил.
  • Балон геркона з крихкого матеріалу, чутливого до пошкоджень і ударів.
  • Потужність комутації невелика, як у герсіконов, так і у герконів.
  • При великих токах контакти герконів мимовільно розмикаються.
  • При роботі на низькочастотному напрузі контакти розмикаються і замикаються без контролю.
Схожі теми:

ArtmMisto Наши партнеры ArtmMisto. Игроки могут начать свое азартное приключение на сайте “Buddy.Bet”, который только что открылся для всех ценителей азарта.

Права на автомат и на механику: отличия в 2018 году В 2017 году национальное водительское удостоверение Российской федерации привели в соответствие с Венской Конвенцией «О дорожном движении». В документе появились дополнительные подкатегории транспортных

Коробка передач автомобиля ГАЗ-66 Строительные машины и оборудование, справочник К атегория: Устройство автомобиля Коробка передач четырехступенчатая, с синхронизатором на 3—4-й передачах. Передаточные отношения

Вариатор (вариаторная коробка передач): что это такое, принцип работы. Подробно + видео У меня много статей про автоматические коробки передач (особенно сильно я люблю обычную АКПП). Однако второй по распространению я считаю вариатор или CVT, достаточно много автомобилей выпускается именно

Устройство АКПП: принцип работы и схема автоматической коробки Что такое АКПП? Автоматическая Коробка Переключения Передач (АКПП) – вид трансмиссии в машине, в котором переключение скоростей осуществляется за счет электроники, не требуя внимания водителя.

Как правильно пользоваться коробкой автомат (АКПП) Содержание статьи На сегодняшний день большинство водителей не представляет как бы они ездили на автомобиле, который не имеет автоматической коробки передач. Некоторые новички, приходят в ужас от одной

Автоматическая коробка передач (АКПП): что это такое, устройство и принцип работы для чайников Двигатели внутреннего сгорания не способны обеспечить движение автомобиля в разных режимах без специальных устройств, изменяющих частоту вращения коленчатого вала. На части транспортных средств для этого

Как пользоваться автоматической коробкой передач? Уважаемые автомобилисты! Прежде, чем мы с вами рассмотрим основные положения, как управлять автоматической коробкой передач, давайте поймем, что это такое. Нет, мы не станем углубляться в процессы, происходящие

Как пользоваться коробкой автомат АКПП (видео) Как водит на автомате? Таким вопросом задается практически каждый человек, который раньше ездил на механической коробке, а теперь собирается приобрести автомобиль на автомате. Опасения на счет поломок

Какую автоматическую коробку передач выбрать (какие бывают коробки автомат): роботизированные, вариатор, гидротрансформатор Более правильным называнием было бы — механическая КПП с автоматическим сцеплением, поскольку с «автоматом» её роднит только количество педалей. «Робот» полностью повторяет схему работы обычной механической

Mercedes-Benz переходит на 9 ступенчатую коробку-автомат Немецкий автоконцерн Daimler начал оснащать Mercedes-Benz 9-ступенчатой автоматической трансмиссией. «Автомат», получивший название 9G-Tronic, уже используется в серийном Mercedes E350 BlueTec. Пока эта