admin / 24.06.2018

Геркон

Характеристики герконовых реле

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

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

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

Принцип действия герконового реле

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

Изменение положения и состояния магнитного концевика в конкретном устройстве или в цепи, приводит к размыканию контактов. Дальнейшей изменение их положения происходит под действием других подвижных элементов – кнопок, концевых пружин, дисков и т.д. Таким образом, происходит поочередное включение и выключение контактов.

Данный принцип работы стал основой функционирования промежуточного герконового реле, действующего на замыкание. Его конструкция состоит из двух сердечников и герметичного прочного стеклянного баллона, наполненного газом или газовой смесью. Сам баллон находится под постоянным действием электрического тока. Газы препятствуют окислению металлических сердечников.

При подключении к такому геркону постоянного тока, происходит образование мощного магнитного поля вокруг сердечников. Наличие специальных зазоров значительно облегчает прохождение этого поля между частями реле. Далее наступает возникновение автономного магнитного потока, движущегося в заданном направлении. Соединение сердечников значительно ускоряется за счет их покрытия драгоценными металлами с более низким сопротивлением, чем у обычного материала.

Постоянный магнитный поток обеспечивается особенностями конструкции герконового реле. Однородность и целостность деталей создается за счет литья и штамповки, а для соединения их между собой используются сварочные процессы. Поэтому катушка реле намагничивается в минимальной степени. По такой схеме работает герконовое реле, принцип действия которого достаточно простой. В случае прекращения подачи постоянного тока, произойдет размыкание контактов, а магнитный поток исчезнет.

Назначение и область применения

Герконовые датчики, несмотря на вытеснение их датчиками Холла, по-прежнему находят применение во многих устройствах и системах:

  1. Клавиатуры синтезаторов и промышленного оборудования. Конструкция датчиков исключает возможность возникновения искры. Поэтому в первую очередь их применяют на взрывоопасном производстве, где присутствуют горючие испарения или пыль.
  2. Бытовые счетчики.
  3. Автоматические системы охраны и контроля положения.
  4. Оборудование, работающее под водой или в условиях высокой влажности.
  5. Телекоммуникационные системы.
  6. Медицинское оборудование.

В системах безопасности применяются устройства, состоящие из геркона и магнита. Они сообщают об открытии или закрытии дверей.

Также применяются герконовые реле, состоящие из контактного датчика и проволочной обмотки. Такая система обладает некоторыми преимуществами: простота, компактность, влагостойкость, отсутствие движущихся деталей.

Используются герконы и в особых областях – это механизмы защиты от перегрузок и короткого замыкания высоковольтных и радиотехнических электроустановок. Также это высокомощные радары, лазеры, радиопередатчики и прочее оборудование, работающее под напряжением до 100 кВ.

Разновидности

В зависимости от нормального состояния контактов устройства разделяют на:

  • замкнутые – цепь размыкается под воздействием магнитного поля;
  • переключаемые – под воздействием поля замыкается один контакт, а при отсутствии поля – другой;
  • разомкнутые – срабатывание геркона происходит при появлении магнитного поля.

В зависимости от конструкции датчики бывают:

  • газовые – стеклянная гильза заполнена сухим воздухом или инертным газом;
  • ртутные – на контакты, дополнительно наносится ртуть, которая способствует улучшению коммутации, минимизирует сопротивление и убирает вибрацию замыкаемых пластин.

Герконы по техническим характеристикам подразделяются на:

  1. Герконы.
  2. Газакон – устройство, обладающее функцией памяти. То есть положение контактов сохраняется после отключения магнитного поля.
  3. Геркотроны – реле с высоковольтной изоляцией. Предназначено для работы в устройствах с напряжением от 10 до 100 кВ.
  4. Герсикон – реле, предназначенное для управления оборудованием и автоматикой с мощностью до 3 кВт. Конструкция характеризуется увеличенным коммутационным током и наличием дугогасительных контактов.

Благодаря разнообразию конструкций герконы продолжают использовать во многих областях.

Принцип действия

Геркон по принципу работы схож с выключателем. Реле состоит из пары токопроводящих сердечников с зазором между ними. Они герметично запаяны в стеклянной колбе с инертной средой, исключающей процесс окисления.

Вокруг колбы размещается управляющая обмотка, питаемая постоянным током. При подаче питания обмотка генерирует магнитное поле, воздействующее на сердечники, и приводит к замыканию контактов между собой.

При отключении катушки от питания магнитный поток исчезает и контакты размыкаются пружинами. Надежность обеспечивается отсутствием трения между контактами, которые, в свою очередь, выполняют роль проводника, пружины и магнитопровода.

Особенностью герконового датчика является то, что на пружины реле в состоянии покоя не действуют никакие силы. Это позволяет им замыкать контакт за доли секунды.

Применяться могут и постоянные магниты. Такие устройства называют поляризованными.

Нормально замкнутые устройства имеют другой принцип функционирования. Под воздействием электромагнитной силы система магнитов заряжает сердечники одним потенциалом, заставляя их отталкиваться друг от друга, размыкая цепь.

Переключаемые герконы состоят из трех контактов. Один из них установлен стационарно и не магнитится, 2 других сделаны из ферромагнитного сплава. При наведении магнитного поля пара разомкнутых контактов замыкается, размыкая пару с немагнитным контактом.

Подключение герконового датчика

Документация, поставляемая в комплекте с датчиками, дает исчерпывающую информацию о том, как подключить геркон.

Для функционирования и безопасности датчика часть реле, генерирующая магнитное поле, монтируется на подвижную часть конструкции. Сам геркон крепится на стационарно установленный элемент конструкции или здания.

Подвижная часть плотно примыкает, воздействуя магнитным полем катушки на контактную сеть геркона и замыкая этим электрическую цепь. Датчик системы информирует о правильном функционировании системы. Как только катушка, расположенная на подвижной части, перестает воздействовать на датчик, сеть размыкается и автоматика сообщает о нарушении целостности системы.

По способу монтажа датчики бывают:

  • скрытого крепления;
  • наружного крепления.

В зависимости от физических свойств поверхности, на которой происходит подключение геркона, бывают:

  • датчики для монтажа на стальных конструкциях;
  • датчики, монтируемые на магнитопассивных конструкциях.

При монтаже герконового реле необходимо помнить о некоторых особенностях установки:

  1. Рекомендуется избегать расположения вблизи источников ультразвука. Он в состоянии оказать негативное воздействие на параметры датчика.
  2. Не допускать расположения рядом с источником постороннего магнитного поля.
  3. Обезопасить колбу датчика от ударов и повреждений. В противном случае газ испарится, нарушится контакт, и сердечники быстро придут в негодность.

Герконовые переключатели не могут коммутировать большие токи в силу маломощности сердечников. Поэтому их нельзя использовать для включения и выключения мощных электрических устройств.

Их включают в маломощную коммутационную схему для контроля реле, которое осуществляет управление оборудованием.

СХЕМА ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

ПОДКЛЮЧЕНИЕ — СВОИМИ РУКАМИ

Для начала давайте рассмотрим общую схему соединений охранной сигнализации. Она приведена на рис. 1 и включает:

  • приемно контрольный прибор —ПКП;
  • извещатели (датчики) — ИО;
  • устройства звукового и светового оповещения — ОП;
  • блок питания — БП.

Определенные модели ПКП имеют встроенный блок питания с возможностью подключения извещателей. Для небольшого количества датчиков мощности бывает достаточно. На схеме приемо контрольного прибора эти точки обозначаются как выход «плюс» и «минус» или «общий» напряжения 12 Вольт.

Обратите внимание — ПКП является центральной частью сигнализации, что, собственно, определяется назначением и принципом работы системы.

Приведенный пример иллюстрирует взаимосвязь оборудования системы безопасности, конкретные схемы подключения технических средств приводятся в документации предприятий изготовителей. Однако, для различных типов датчиков и приборов есть много общего, поэтому соединить их между собой можно не пользуясь специальными инструкциями и описаниями.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Рассмотрим как подключить охранную сигнализация на примере наиболее распространенных типов оборудования.

Приемно- контрольный прибор.

Это устройство в обязательном порядке имеет клеммы, обозначенные как «ШС» — шлейф сигнализации. В зависимости от его типа при подключении может учитываться полярность «+», «-«. Это нужно при использовании адресных устройств или извещателей, получающих питание по шлейфу. Для обычных датчиков это не принципиально.

Кроме того, к ПКП подключаются:

  • оповещатели,
  • системы передачи извещений (СПИ) — клеммы ПЦН.

При использовании GSM сигнализации последний пункт не актуален, поскольку передача данных осуществляется беспроводным способом встроенным в прибор модулем.

Управление системами оповещения могут производиться несколькими способами:

  1. «Сухими» контактами реле (вариант А). В этом случае необходима дополнительная подача напряжения питания.
  2. Выходами «открытый коллектор» (вар. Б). Похоже на релейный вариант, только обязательно соблюдение полярности .
  3. Специально предназначенными для этих целей клеммами (случай В). В этом случае напряжение на них подается внутри прибора на аппаратном уровне.

Описанные варианты приведены на схеме 2.

Подключение датчиков охранной сигнализации.

Большинство охранных датчиков являются энергопотребляющими устройствами. Это значит, что на их клеммной колодке имеются минимум 4 винтовых зажима. Исключение составляют адресные извещатели, они получают питание по шлейфу и подключаются по двухпроводной линии.

Обратите внимание! Соблюдение полярности в этом случае обязательно.

Совмещенные извещатели имеют в своем составе два самостоятельных датчика с независимыми выходами. Их подключение может осуществляться двумя способами:

  • в различные охранные шлейфы;
  • к общему шлейфу по схеме «И».

Рассмотренные варианты для систем охранной сигнализации иллюстрируются схемами подключения датчиков на рис.3. По этому принципу могут подключаться датчики движения, вибрационные и акустические извещатели, имеющие релейный выход пультовой пары.

Некоторые извещатели имеют датчик вскрытия корпуса (тампер). Он предназначен для того, чтобы в неохраняемое время нельзя было открыть корпус и внести изменения в схему подключения шлейфа. Если требуется предотвратить такую вероятность, то тампер включается в отдельный шлейф, контролируемый постоянно.

Схема подключения при этом будет аналогична совмещенному извещателю, где в роли одного из выходов ШС будут выступать контакты тамперного выключателя. В противном случае эту опцию можно не задействовать и проигнорировать соответствующие клеммы.

В начало

ОХРАННАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ СВОИМИ РУКАМИ

Тем, кто хочет сделать охранную сигнализацию самостоятельно хочу дать совет. Времена, когда было выгодно и целесообразно самому собирать охранные схемы из подручных материалов и деталей ушли безвозвратно. Можно, конечно, из подручных средств сделать своими руками подобие сигнализации, но это будет пародия на нормальную систему безопасности.

Тем не менее, для желающих дам некоторые пояснения и приведу схему, по которой можно собрать простую охранную сигнализацию. Поскольку принцип действия любой охранной системы заключается в обнаружении проникновения и оповещения об этом факте нам понадобятся:

  • замкнутая электрическая цепь, которая будет нарушена при попытке проникновения (шлейф сигнализации — ШС);
  • устройство фиксирующее нарушение (приемно контрольный прибор);
  • средство извещения о тревожной ситуации (оповещатель).

Обратите внимание, вы можете все сделать из подручных средств, или частично использовать перечисленные технические средства. Таким образом можно сделать своими руками охранную сигнализацию для дачи или дома. Схема простейшей сигнализации из подручных средств приведена на рисунке 4.

Начнем с клемм «+», «-«. К ним подключается источник питания. Не знаю что вы предпочтете, батарейку, сетевой адаптер от какого- либо устройства, может штатный блок питания — не суть важно.

Исходя из его параметров подбираем реле с нужным напряжением срабатывания. Кроме того, оно должно иметь два независимых нормально разомкнутых контакта. Это минимум. Транзистор должен иметь параметры соответствующие выбранному реле (рабочие коллекторные ток и напряжение). Коэффициент передачи не принципиален.

Номинал резистора достаточный для полного открывания транзистора. Он может лежать в достаточно широких пределах (10-50 кОм).

Кстати, если вы не имеете базовых знаний в схемотехнике и навыков работы с электро компонентами, то проще будет подобрать готовый комплект сигнализации, исходя из предъявляемых к ней требований.

В качестве ШС можно использовать тонкий провод, проложенный таким образом, чтобы нарушитель оборвал его при попытке нарушить охраняемую зону.

До тех пор пока шлейф сохраняет свою целостность транзистор закрыт. При обрыве он открывается, срабатывает реле, которое одной парой контактов включает систему оповещения, а другой, блокирует транзистор. Теперь даже при восстановлении охранного шлейфа контакты реле будут находиться в замкнутом состоянии до снятия со схемы напряжения.

По сути своей мы имеем триггер- защелку. Возможны и другие схемотехнические решения, которые можно придумать и реализовать самому, зная основной принцип работы охранной сигнализации. Кроме того, в самодельную сигнализацию можно подключать штатные (заводские) извещатели. Полученные таким образом комбинации будут богаче по своим возможностям.

Однако, простая охранная сигнализация обладает несомненным недостатком, заключающимся в неудобстве управления процессом взятия/снятия, а также отсутствием некоторых других опций, присущих профессиональным приемно контрольным приборам.

Таким образом, напрашивается вывод, сформулированный в начале раздела: даже своими руками систему охранной сигнализации для дома или дачи лучше сделать на базе специальных технических средств.

Герметизированные магнитоуправляемые контакты

Герметизированные магнитоуправляемые контакты
Каталог-проспект
М.: ЦНИИ «Электроника», 1973

Герметизированные магнитоуправляемые контакты (герконы, МК) в большинстве случаев представляют собой два плоских лепестка (контакты-детали) из магнитомягкого сплава (например, 52Н-ВИ, 47 НД или др.), герметически вваренные в противоположные концы стеклянной трубки (баллона) таким образом, что их свободные концы перекрываются на расстоянии 0,3 — 1,1 мм с раствором 30 – 150 мкм. Контактирующие поверхности покрыты благородными металлами или их сплавами. Внутренний объем баллона заполнен защитным газом или вакуумирован.
Под воздействием магнитного поля, создаваемого электромагнитной катушкой управления или постоянным магнитом, контакты-детали намагничиваются и притягиваются друг к другу, замыкая электрическую цепь. Когда управляющее поле уменьшается до определенного значения f контакты — детали под воздействием сил упругости размыкаются.
На герконах конструируют реле, логические элементы, преобразователи напряжений и токов, датчики неэлектрических величин, коаксиальные переключатели, коммутаторы, исполнительные элементы схем перестройки частоты в ВЧ-устройствах, тумблеры, концевые выключатели, клавишные переключатели и т.п.
Герконы могут управляться магнитным полем, создаваемым постоянным магнитом, электромагнитной катушкой управления или их комбинацией.
Для повышения срока службы герконов используются различные схемы защиты контактов от электрической эрозии, основанные на применении элементов LС, полупроводниковых диодов, полупроводниковых переменных сопротивлений (варисторов) и кремниевых стабилитронов.
При разработке конкретной схемы защиты следует практически уточнять значения элементов схемы. Броски токов и напряжений не должны превышать максимально допустимых значений, указанных в технических условиях или проспектах на герконы.
Нужно учитывать, что реактивные сопротивления кабелей (проводов), соединяющих герконы с нагрузками, также уменьшают количество коммутаций.
Цепи защиты целесообразно применять и при работе герконов на активную нагрузку – это позволяет значительно повысить количество коммутаций, так как уменьшается разрушительное действие электрической дуги в наиболее опасном при данном виде нагрузки режиме размыкания.
1. Применение герконов
2. Способы управления герконами
3. Способы защиты герконов
4. Технические данные и изображения герконов
Геркон замыкающий, асимметричный МК-10-3
Геркон замыкающий МК-16-3
Геркон замыкающий КЭМ-2
Геркон замыкающий МУК-1А-1
Геркон замыкающий, высокочастотный МК-17
Геркон универсальный, перекидной КЭМ-3
Геркон замыкающий МК-27-3
Геркон замыкающий, измерительный МК-27-И
Геркон универсальный, перекидной МК-27-П
Геркон замыкающий КЭМ-6
Геркон замыкающий КЭМ-1
Геркон замыкающий МУК-3А-1
Геркон замыкающий, измерительный МК-1
Геркон замыкающий, вакуумный, высоковольтный МК-52-3В
5. Некоторые схемы применения магнитоуправляемых контактов
6. Дополнения и правки
Сканы документа предоставил Александр Перебаскин (Москва) создатель портала >> Справочник по микросхемам

FILED UNDER : Справочник

Страницы