Магнитоконтактные датчики (герконы)

Магнитоуправляемые контакты представляют собой большую группу различных по конструкции, назначению и возможностям контактных элементов, управление которыми осуществляется внешним магнитным полем. К ним относятся герконы (первые слоги от слов «герметизированные контакты»).

В настоящее время герконы завоевали прочное положение в технике для коммутации низких и средних нагрузок, широко используются для создания различных реле, логических модулей, коммутаторов, кнопок, переключателей, конечных выключателей, датчиков линейного перемещения, поворота, уровня и т.д.

Широкое распространение герконы получили благодаря тому, что по быстродействию, надёжности, износостойкости, стабильности параметров они превосходят обычные контакты. Несмотря на эти явные преимущества заменить ими полностью обычные контакты не представляется возможным.

Герконы принципиально очень просты. Магнитная и контактная система в них совмещены. Контактные пружины, выполненные из магнитомягкого материала, заделаны в герметичный стеклянный баллон, заполненный защитным газом. Перекрывающиеся концы пружин, которые смыкаются под действием магнитного поля, покрыты контактным материалом. Зазор между ними очень мал (300 — 500 мкм). В нём нет промежуточных звеньев и механически изнашиваемых деталей. Прогиб пружин столь мал, что не вызывает их релаксацию (от лат. relaxatio — уменьшение напряжения, ослабление; в технике означает постепенное ослабление какого-либо состояния тела после прекращения действия факторов, вызвавших это состояние). Они выполняются из материалов, которые практически не стареют. Защитная среда предохраняет рабочие поверхности от коррозии.

Эти особенности герконов, в то же время, накладывают ряд ограничений на их применение:

- контактное нажатие, а следовательно, и контактное сопротивление зависит от силы управляющего магнита или от силы тока в обмотке управления;

- малый зазор между параллельными пластинами облегчает образование разрядов при замыкании и размыкании по сравнению с обычными контактами;

- замкнутый объём ограничивает теплоотвод, вследствие чего коммутационная способность геркона определяется размерами его баллона;

- при превышении некоторого значения тока через контакты возможно уменьшение нажатия и усиление дребезга;

- контактные пружины, выполненные из магнитомягкого материала, имеющего высокое удельное электрическое сопротивление, увеличивают результирующее контактное сопротивление геркона;

- благодаря длинным контактным пружинам герконы обладают невысокой вибро– и ударостойкостью и значительным дребезгом при включении, продолжительность которого соизмерима с их временем срабатывания;

- они чувствительны к внешним магнитным полям;

- использование нескольких герконов в одной общей катушке приводит к возрастанию продолжительности дребезга и некоторому снижению чувствительности (увеличению тока срабатывания).

Основным видом отказов при всех нагрузках являются неразмыкания, которые происходят обычно внезапно (поэтому для надёжности в шлейфе используют не менее двух). Основным видом постепенных отказов является увеличение контактного сопротивления выше нормы, которое с числом циклов носит несистематический характер.

Выпускается много разнообразных конструкций герконов с замыкающими, размыкающими и переключающими контактами, поляризованные, запоминающие и другие на разные коммутационные мощности. В переключающих контактах одна из пружин выполняется немагнитной, в поляризованных — из магнитотвёрдого материала, в запоминающих обе пружины делаются из ферромагнитного материала с прямоугольной петлёй гистерезиса. Эти контакты работают от кратковременных импульсов и сохраняют своё состояние до следующего воздействия.

В зависимости от размеров герконы делятся на шесть типов: нормальный, средний, промежуточный, миниатюрный, сверхминиатюрный и микроминиатюрный.

Контактным покрытием служит чаще всего золото или родий. Контакты с золотым покрытием предназначены для коммутации малых токов, с родиевыми — для широкого диапазона нагрузок. Баллон чаще всего заполняется азотом.

Магнитоконтактные датчики (герконы).

Герконы различных размеров.

Магнитоуправляемый контакт (разрез).Способы управления магнитоуправляемым контактом.

Магнитоуправляемый контакт (разрез).

Способы управления магнитоуправляемым контактом. 1. Перемещение постоянного магнита. 2. Перемещение экрана. 3. Изменение МДС управляющей катушки.

 

© Сигнализация в Запорожье, 2017

SiteHeart