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.
Принцип действия поляризованного реле
Магнитный пускатель: принцип действия
Принцип действия турбодетандера
Принцип действия синхронного двигателя
Генератор постоянного тока: устройство и принцип действия
Реле-регулятор напряжения: принцип действия
Устройство детали
Датчик геркон выглядит как небольшая стеклянная трубочка из зеленого полупрозрачного стекла. С двух сторон имеются проволочные выводы. Они позволяют припаять деталь к плате или подсоединить к ней провода. Существуют и трехконтактные модели.
Внутри стеклянной трубочки есть полость с безвоздушной средой. В полости находятся контакты, которые подключены к выводам прибора, находящимся снаружи. Такая деталь не имеет полупроводников. Поэтому она может работать на переменном токе.
Герконы довольно разнообразны по размерам. Небольшие модели имеют длину 10-15 мм. Более крупные бывают размером с ладонь.
Классификация герконов
Принцип работы нормально-разомкнутого геркона Герконовые переключатели подразделяются на виды по нескольким критериям.
Нормальное состояние контактов
Контакты бывают:
- замкнутые – размыкание цепи происходит посредством магнитного поля;
- переключаемые/бистабильные — один контакт замыкается при воздействии поля, другой – если его нет;
- разомкнутые – геркон срабатывает в момент образования магнитного поля.
Принцип действия нормально-замкнутого геркона Модели с переключаемыми контактами имеют 3 вывода.
Конструкция
Срабатывание переключающего геркона Существуют такие датчики:
- гильзовые – стеклянная оболочка заполняется инертным газом либо воздухом;
- ртутные – для улучшения коммутации, снижения сопротивления и устранения вибраций контакты покрываются ртутью.
Гильзовые герконы имеют сухие контакты.
Технические параметры
В зависимости от технических характеристик бывают:
- Геркотрон – герконовое реле с изоляцией высоковольтного типа. Работает в сети под напряжением 10-100 кВ.
- Газакон – модификация, которая запоминает положение контактов после выключения магнитного поля.
- Герксикон – реле, с помощью которого активируется сигнализация и оборудование мощностью до 3 кВт. Отличается повышенным током коммутации и дугогасительными контактами.
Устройства могут заменить электромеханическое реле.
Принцип действия геркон ового реле
В работе нормально замкнутого геркон а используется принцип взаимодействия сил, возникающих между магнитными телами. В электромагнитном поле появляются и передаются импульсы, начинают двигаться электроны, вызывающие перемещение и деформацию токопроводящих контактов.
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 геркон ового 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 геркон у постоянного тока, происходит образование мощного 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 геркон ового 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 геркон овое реле, принцип действия которого достаточно простой. В случае прекращения подачи постоянного тока, произойдет размыкание контактов, а магнитный поток исчезнет.
Принцип работы этого коммуникационного устройства, название которого расшифровывается как «герметичный контакт», можно объяснить следующим образом. Геркон – миниатюрная цилиндрическая стеклянная колбочка, в противоположные концы которой впаяны два контакта, обладающие ферромагнитными свойствами: подвижный и неподвижный. Колба либо вакуумирована, либо наполнена инертным газом, дабы продлить срок их службы.
Если поднести к ней магнит, то подвижный контакт соприкоснется с неподвижным и цепь замкнется. При этом вы услышите характерный щелчок. Если магнит убрать — контактны вновь разомкнутся. Вместо постоянного магнита можно использовать и соленоид. Так работает нормально разомкнутый или замыкающий геркон — одна из самых популярных его разновидностей.
Составные элементы: геркон на размыкание
Герметичный контакт, работающий на размыкание цепи, работает по схеме разъединения контакта при помещении его в магнитное поле. Это может быть полезно, когда необходимо прекратить подачу тока в постоянно накалённой цепи. Использоваться такая схема может как в бытовых, так и в специальных условиях.
Основные элементы герконов
- Сердечник, встроенный в оболочку;
- Контакты из проводящего материала;
- Инертный газ (например, азот) или капля проводящей жидкости (ртуть);
- Герметичный болон;
- Прокладка из изоляции.
Существует также определённая маркировочная классификация, для которой предусмотрен справочник. Основные обозначения герконов: А (замыкает), В (размыкает), Р (ртуть), Ж (жидкий) и другие.
Во многих электрических приборах возникает потребность в защищенных от воздействий внешней среды управляемых переключателях. Требуется механизм, контакты которого не обгорают на воздухе, и им не мешает влага. Требуется ускорить процесс включения-выключения цепи и исключить присутствие между контактами посторонних примесей, они присутствуют в атмосфере или появляются на контактах переключателя со временем. В случаях, когда требуется надежность и долговечность, применяются герконы.
Устройство было изобретено профессором В. Коваленковым в Санкт-Петербурге в 1922 году. В 30-е годы того же столетия началось их производство и массовое применение
в электрическом оборудовании.
Что такое герконовый переключатель?
В этой статье мы поговорим о герконах, слово геркон означает: замкнутый контакт с магнитным приводом. Герконовый переключатель представляет собой небольшой продолговатый пузырек с полым воздухом, внутри которого находится пара гибких контактов из ферромагнитного металла. Контакты перекрываются, но находятся на небольшом расстоянии друг от друга, и их может быть несколько, для различных активаций (закрытие или открытие). Контакты замыкаются (или размыкаются) при приближении магнита к геркону.
Герконы могут использоваться в датчиках (например, датчик скорости на велосипеде), переключателях и т.д…. В прошлом герконы использовались в реле, на геркон наматывалась катушка с несколькими сотнями витков (сопротивление обмотки могло достигать 500-1500 Ом) и при подаче напряжения контакты геркона замыкались, в настоящее время герконы используются редко.
Преимущества герконовых реле
Полная герметизация контактов позволяет использовать герконовые реле в различных средах с высокой влажностью, пылью и т.д.
Высокая скорость, что позволяет использовать герконовые реле при высоких частотах коммутации.
Гальваническая развязка коммутационных цепей и цепей управления герконовых реле. Расширение функциональных областей применения герконовых реле.
Надежная работа в широком диапазоне температур
Недостаток герконовых реле:
Восприимчивость к внешним магнитным полям, что требует специальных мер защиты от внешних воздействий.
Деликатный корпус геркона, чувствительный к ударам.
Низкая коммутационная способность герконов.
Возможность самопроизвольного размыкания контактов геркона при больших токах.
Герконовые переключатели обозначены на схемах следующим образом:
Особенности и преимущества герконов:
Как уже упоминалось, контакты геркона находятся в вакууме или инертном газе и, следовательно, плохо горят во время работы, даже если между контактами при замыкании или размыкании возникает искра.
Тростник довольно долговечен, если не бить тростник и не пропускать очень большие токи, то срок службы тростника бесконечен.
Герконовый переключатель практически бесшумен во время работы, слышно только дребезжание контактов.
Относительно высокая скорость работы.
Недостатки герконов:
Герконовые переключатели очень хрупкие, корпус геркона обычно сделан из хрупкого стекла, поэтому их нельзя использовать в средах с сильной вибрацией и ударами.
Для их активации необходимо создать или применить магнитное поле.
Иногда контакты геркона заедают, это происходит после прохождения больших токов и искр при срабатывании контактов, такой геркон следует заменить, герконы в основном используются для коммутации малых токов. На фотографии ниже показан герконовый выключатель с обгоревшими контактами.
Использование герконов
Как уже упоминалось, чаще всего герконы используются в системах сигнализации, их размещают на дверях, окнах… Когда вы открываете дверь, магнит (который находится на двери) проходит мимо геркона и замыкает его. Вы можете заставить любое устройство включаться, когда оно подносит магнит к геркону, например, включить компьютер, или заставить мотор скутера работать только тогда, когда магнит поднесен к датчику, поставить в качестве датчиков контроля положения, чтобы при поднятии объекта срабатывали сирены, или прикрепить геркон к колесу велосипеда для контроля скорости, давайте посмотрим на эту схему ниже!
Можно также использовать батарейку 1,5 В, все зависит от типа используемого индикатора, величина резистора R1 подбирается экспериментально так, чтобы при максимальной скорости стрелка прибора была почти максимальной. Конденсатор C1 устанавливает время падения указателя прибора. Геркон крепится к вилке велосипеда, а магнит – к спице. Расстояние от геркона до магнита должно быть как можно короче. При вращении колеса магнит будет периодически проходить мимо геркона и замыкать его контакты.
Время срабатывания – Время между приложением магнитного поля и замыканием контактов геркона.
В статье приведена следующая информация:
- Что такое герконовый датчик
- Принцип действия
- Конструкция
- Разновидности и особенности
- Обоснования для использования в системах охранной сигнализации
Герконовый датчик — это
оповещатель, использующий в своей основе магнитно-контактный метод реакции и широко применяющийся в системах безопасности благодаря своим качествам, таким как — надежность, экономичность, миниатюрность, безотказность. Все эти характеристики достигаются за счет простоты конструкции, отсутствия необходимости подключения к источнику питания, герметичной конструкции герконовой части датчика.
Принцип действия герконового датчика основан на способности мягкой (пружинящей) металлической пластины изменять свое положение под воздействием магнитного поля. Наглядно это выглядит так: при поднесении магнита к герконовой части датчика, мягкая пластина притягивается к магниту или отклоняется от него, в зависимости от поляризации магнитного поля, что приводит к замыканию или размыканию контактов датчика.
Конструкция герконового датчика.
Как правило, герконовый датчик состоит из двух частей. Первая — это герконовая часть, состоящая из геркона в пластмассовом или силуминовом корпусе, с выводами контактной группы для подключения к шлейфу сигнализации. Вторая — магнитная часть, состоящая из магнита в аналогичном корпусе.
Конструктивные особенности.
Герконовые датчики конструктивно подразделяются на накладные и врезные, в пластмассовом и силуминовом 
корпусе. Основным отличительным свойством конструкции является то, что контактные пластины геркона заключены в герметичный стеклянный корпус, что препятствует окислению контактных поверхностей.
Разновидности герконовых датчиков
Накладные датчики — это тип датчиков, применяемых для блокировки окон и дверей и монтирующихся непосредственно на поверхность дверного полотна, открывающейся части оконной рамы (магнитная часть), на дверную или оконную коробку (герконовая часть).
Врезные датчики.
Данный тип используется, как правило, для дверей. При этом магнитная часть врезается вертикально в верхнюю кромку полотна двери, как можно ближе к краю (дальше от вертикали петель, ближе к вертикали ручки).
Герконовая часть врезается в верхнюю балку дверной коробки с соблюдением строгого совпадения частей датчика (по вертикальной оси) при закрывании двери.
Тип исполнения корпуса.
В большинстве случаев, герконовые датчики изготовлены в пластмассовом или силуминовом корпусе. При этом, датчики в пластмассовом исполнении корпуса допускается применять для конструкций дверей и окон , не включающих в себя металлические элементы.
Датчики в силуминовом исполнении корпуса чаще всего используются для металлических дверей.
Особенности применения.
Герконовые датчики накладного исполнения в пластмассовом корпусе применяются для деревянных и МДФ дверей, металлопластиковых, алюминиевых и деревянных оконных рам.
Герконовые датчики врезного исполнения в пластмассовом корпусе применяются для деревянных и МДФ дверей.
Герконовые датчики врезного и накладного исполнения в силуминовом корпусе применяются для деревянных, металлических и МДФ дверей.
Допускается применение датчиков врезного исполнения в пластмассовом корпусе для металлических дверей, но, строго определенных типов, исключающих, по конструкционным особенностям, размагничивание магнитной части датчика.
Обоснования для использования в системах охранной сигнализации.
Использование герконовых датчиков в системах охранной сигнализации переоценить нельзя.
Во первых — данный тип датчиков обеспечивает 100% срабатываний.
Во вторых — минимальное (при условии правильной установки) количество ложных срабатываний.
В третьих — стоимость датчиков этого типа существенно ниже стоимости датчиков включающих в себя электронные схемы.
В четвертых — экономичность и простота установки. Герконовый датчик не включает в себя электронных схем, что, в свою очередь, обеспечивает минимальное количество неисправностей и независимость от электропитания. Для подключения герконовых датчиков используется только двухпроводный шлейф сигнализации, что позволяет использовать один стандартный сигнальный провод (четыре жилы) на два датчика.
Для усиления надежности системы охраны, возможно, комбинировать использование герконовых датчиков с установкой ик штор (о них я рассказывал в статье об ик датчиках) или датчиков разбития стекла.
Приобрести герконовые датчики возможно, к примеру в интернет магазине «Алпа технолоджи»
Принцип работы герконового датчика — схема подключения герконового датчика, принцип его работы
Герконы, применяемые в охранных системах, выпускаются адаптированными для определенных материалов конструкций, на которых они устанавливаются.
Это связано с тем, что материал основания, на котором крепится герконовый датчик, может оказывать влияние на магнитные поля, используемые для срабатывания геркона.
Очевидно, что пластиковое окно или деревянная дверь совсем иначе взаимодействуют с магнитным полем в сравнении с металлической дверной решеткой.
Функционирование датчика схоже с магнитной защелкой. Все элементы, участвующие в процессе, расположены на двери (окне) и раме, иногда их называют герконовымы выключателями. К ним присоединены провода.
Поэтому, если датчик установлен снаружи, это все видно и вовсе не украшает интерьер.
К тому же, при попытке проникновения в помещение через дверь или окно с таким датчиком, злоумышленник видит его и может нейтрализовать, отключив тем самым сигнализацию в месте проникновения.
Если герконовый датчик устанавливается скрыто, магнитное поле ослабляется невозможностью приблизить магнит вплотную к нему. Поэтому такой геркон должен быть боле чувствительным, чем тот, который ставится открыто.
Но скрытый датчик существенно надежнее, хотя и его при внимательном рассмотрении можно заприметить, если в целом допущены какие-либо промахи с проводами, проложенными к нему.
По этой причине усиления защиты рекомендуется применять несколько датчиков для одной двери или окна.
Размыкающий геркон работает по несколько иной схеме: его магнитные элементы расположены таким образом, что при намагничивании контакты отталкиваются, осуществляя размыкание электрической цепи.
Схема работы переключающего геркона также имеет свои особенности: один из контактов системы сделан из немагнитного металла, а другие – из ферромагнитного. Таким образом, при магнитном воздействии на геркон, происходит замыкание ферромагнитных контактов, а немагнитные контакты размыкаются.
по параметрам по аналогам по маркировке
Или скачайте каталог магниточувствительных датчиков в .pdf (1,9 мб)
Магниточувствительные датчики специального назначения:
- Поплавковые (герконовые) датчики уровня
- Магниточувствительные датчики NAMUR
- Магнитные системы
Магниточувствительные датчики «ТЕКО» по принципу действия можно разделить на две группы:
- Герконовые;
- На эффекте Холла.
Герконовые магниточувствительные датчики
Герконовые магниточувствительные датчики 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.
Наиболее распространенное применение герконовых датчиков — контроль положения и перемещения поршня пневмоцилиндра. Это идеальное решение для мониторинга сборочных процессов:
- деталь зажата/не зажата;
- вентиль/клапан открыт/закрыт;
- деталь вставлена/извлечена;
- механизм выдвинут/задвинут.
Преимущества герконовых магниточувствительных бесконтактных выключателей:
- простота конструкции;
- возможность работы при переменном и постоянном напряжении от 0,05 до 250 В (до 5000В для специсполнений);
- низкое сопротивление контактов (не более 0,15 Ом у современных приборов);
- независимость характеристик от температуры (температурный диапазон от -60°С до +155°С для специсполнений).
К недостаткам можно отнести относительно невысокое (до 10 7) количество рабочих циклов и невысокая (до 400 Гц) частота коммутации.
Датчики на эффекте Холла
Датчики на эффекте Холла не подвержены механическому износу благодаря наличию электронного выходного ключа. Срабатывание датчика происходит при изменении напряженности магнитного поля, вызванного, например, перемещением постоянного магнита, расположенного на подвижной части механизма.
Преимущества магниточувствительных бесконтактных выключателей на эффекте Холла:
- практически неограниченный ресурс из-за отсутствия механических контактов.
- большая частота коммутации (до 4 кГц и более).
С сертификатом соответствия бесконтактных выключателей типа MS требованиям TP TC 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» (выдан 02.08.2016 года) можно ознакомиться здесь.
Внимание! Сменилась маркировка магниточувствительных (герконовых) датчиков. Таблицу перевода старых обозначений герконовых датчиков на новые обозначения вы можете скачать по
Правила управления герконом
В связи с тем, что такое оборудование используется не только в быту, но и во многих других отраслях, каждый пользователь должен знать, как с ним обращаться. Только в этом случае можно рассчитывать на качественную работу реле. Тем более что управлять герметичным коммутатором можно двумя основными способами:
- Используя магнит постоянного типа.
- Воздействуя катушкой, которая подсоединена к постоянному источнику тока.
В первом варианте пользователь может задействовать угловое или же линейное перемещение постоянного магнита. Кроме того, часто встречается способ, когда специальная шторка перекрывает рабочее поле. Такой вариант можно встретить в универсальных датчиках уровня и положения, а также в охранной сигнализации.
Второй способ позволяет специалистам соорудить мощное реле на основе геркона. В отличие от известных традиционных конструкций, такой агрегат будет более надёжным, качественным и долговечным, так как в его схеме будут отсутствовать какие-либо подвижные элементы. А вот что касается небольшого количества контактных групп, то этот небольшой минус можно легко устранить, если использовать сразу несколько герконов.
В качестве примера применения такого способа управления можно смело назвать токовое реле. Этот агрегат представлен в виде мощной катушки, которая обмотана прочным проводом большого сечения. Во внутреннем отсеке обязательно располагается герметичный коммутатор.
Геркон
Герконы и герконовое реле
Герко́н (сокращение от «герметичный контакт») — электромеханическое устройство, представляющее собой пару ферромагнитных контактов, запаянных в герметичную стеклянную колбу. При поднесении к геркону постоянного магнита или включении электромагнита контакты замыкаются. Герконы используются как бесконтактные выключатели , датчики близости и т. д.
Геркон с электромагнитной катушкой составляет герконовое реле .
Существуют также герконы, размыкающие цепь при возникновении магнитного поля, и герконы с переключающей группой контактов.
Герконы различаются также по конструктивным особенностям. Они бывают сухими (с сухими контактами) и ртутными, в которых капля смачивает контактирующие поверхности, уменьшая их электрическое сопротивление и предотвращая вибрацию пластин в процессе работы.
- геркон — это элемент, механически замыкающий (или размыкающий) электрическую цепь при должном изменении напряженности магнитного поля;
- датчик Холла — это полупроводниковое устройство, через которое во время работы протекает электрический ток и возникает поперечная разность потенциалов, пропорциональная напряженности магнитного поля.