Герконовый датчик это. Герконовые датчики: принцип работы, виды и применение в современных технологиях

Что такое герконовый датчик. Как работает геркон. Какие бывают типы герконовых датчиков. Где применяются герконовые датчики в современной технике. Каковы преимущества и недостатки герконов.

История создания и принцип работы герконового датчика

Герконовый датчик — это устройство, изменяющее состояние контактов в зависимости от наличия или отсутствия внешнего магнитного поля. Первый геркон был изобретен в 1936 году Волтером Эллвудом, сотрудником Лабораторий Белла. Патент на изобретение был подан в 1938 году.

Принцип работы геркона основан на взаимодействии ферромагнитных контактов с внешним магнитным полем:

• Внутри герметичной стеклянной колбы находятся два ферромагнитных контакта
• При отсутствии магнитного поля контакты разомкнуты
• При помещении геркона в магнитное поле контакты притягиваются друг к другу и замыкаются
• После исчезновения магнитного поля контакты размыкаются

Таким образом, геркон работает как управляемый магнитным полем переключатель.

Виды и конструкции современных герконовых датчиков

Современные герконовые датчики подразделяются на несколько основных видов:

По способу замыкания контактов:

• Замыкающие — контакты замыкаются при наличии магнитного поля
• Размыкающие — контакты размыкаются при наличии магнитного поля
• Переключающие — содержат 3 контакта, часть из которых замыкается, а часть размыкается при воздействии магнитного поля

По способу передачи сигнала:

• Электропроводные
• Радиоканальные
• Сотовые

По конструкции:

• Сухие — с контактами в вакууме или инертном газе
• Ртутные — с каплей ртути для улучшения контакта

Развитие микроэлектроники привело к созданию микроминиатюрных герконовых датчиков по планарной и микрополосковой технологии. Их размеры могут составлять всего 2-3 мм.

Преимущества и недостатки герконовых датчиков

Герконовые датчики обладают рядом важных преимуществ:

• Простота конструкции
• Высокая надежность и долговечность
• Устойчивость к механическим воздействиям
• Работа при любых температурах и влажности
• Нулевое энергопотребление в пассивном состоянии
• Возможность коммутации значительных токов при малых размерах

К недостаткам герконов можно отнести:

• Сравнительно высокую стоимость
• Трудоемкость изготовления
• Ограничения по дальнейшей миниатюризации

Области применения герконовых датчиков в современных технологиях

Благодаря своим преимуществам, герконовые датчики нашли широкое применение в различных областях современной техники:

Системы безопасности и охраны:

• Датчики открытия дверей и окон
• Датчики разбития стекла
• Тревожные кнопки

Автомобильная электроника:

• Датчики положения педалей и рычагов
• Датчики уровня жидкостей
• Датчики износа тормозных колодок

Бытовая техника:

• Датчики открытия дверей холодильников и стиральных машин
• Датчики уровня воды
• Датчики положения в кофемашинах

Промышленная автоматизация:

• Датчики конечных положений механизмов
• Датчики скорости вращения
• Датчики положения поршней в гидро- и пневмосистемах

Медицинское оборудование:

• Датчики положения в томографах
• Датчики наличия контейнеров с реагентами
• Датчики положения в стоматологических установках

Перспективы развития герконовых датчиков

Несмотря на появление новых технологий, герконовые датчики продолжают совершенствоваться и находить новые области применения. Основные направления развития включают:

• Дальнейшую миниатюризацию до размеров менее 1 мм
• Повышение чувствительности и быстродействия
• Создание многопозиционных герконов
• Интеграцию с микроэлектронными схемами
• Применение новых магнитных материалов

Эти усовершенствования позволят герконовым датчикам оставаться востребованными в таких перспективных областях, как Интернет вещей, носимая электроника, робототехника и др.

Заключение

Герконовые датчики, несмотря на свою кажущуюся простоту, остаются незаменимыми элементами во многих областях современной техники. Их надежность, долговечность и универсальность обеспечивают широкое применение как в бытовых устройствах, так и в сложном промышленном оборудовании. Дальнейшее развитие технологий производства герконов позволит им и в будущем успешно конкурировать с другими типами датчиков.

Герконовый (магнитоконтактный) датчик: что это такое

• Главная
• Охрана
• Оборудование
• Магнитоконтактный извещатель

Любая система автоматизированного контроля и охраны обязательно содержит в конструкции магнитоконтактный герконовый датчик. Это устройство позволяет отслеживать положение различных подвижных элементов в составе объектов под наблюдением.

Из материала вы узнаете:

Принцип работы магнитоконтактного (герконового) датчика

Догадаться о значении термина «магнитоконтактный извещатель» можно по его названию. Устройство, представляющее собой переключатель, состоит из двух частей:

1. Герметично изолированных контактов (герконы), проводящих ток.
2. Магнита, создающего магнитное поле при подаче питания.

Сердечники-герконы запаяны в колбу с инертным составом, препятствующим окислению. Устройство действует по принципу размыкания или замыкания линии. Напряженность потока, создаваемого магнитом (электро- или постоянным), замыкает или размыкает контакты. После отключения силовых линий срабатывает обратный эффект.

Положения герконового датчика

Герконы устанавливают на статичной части конструкции, в качестве которой выступает рама дверного проема или окна. Магнитный элемент крепят к подвижной створке симметрично.

Иногда, если невозможно использовать обычный вариант расположения, прибегают к угловому перемещению магнита. Реже всего встречается способ перекрытия магнитного поля шторкой.

Разновидности

Есть несколько классификаций герконовых датчиков. Самая простая – по способу замыкания контактов:

• Замыкающие. Такие герконы постоянно разомкнуты, а при активации силового поля они соединяются.
• Размыкающие. В отсутствие магнитного излучения контакты сомкнуты, но при включении реле они взаимно отталкиваются.
• Переключающие. Содержат 3 геркона, из которых 2 в отсутствие силового поля соединены и еще 1 разомкнут. При включении происходит отталкивание контактов первой пары, смыкание нормально-разомкнутого геркона.

Магнитоконтактный извещатель. Источник фото: smartbeekeeper.com

По способу передачи сигнала извещатели бывают 3 видов:

• электропроводные;
• радиоканальные;
• сотовые.

По техническому строению герконовый датчик бывает сухим или ртутным:

• Сухой представляет стеклянную емкость, внутри которой расположены контакты, а с внешней боковой стороны приварен магнитный сердечник.
• При ртутном соединении в баллон из стекла добавляют капли ртути, смачивающие герконы.

Качество контакта у сухого датчика несколько хуже, но ртутное устройство срабатывает медленнее.

Где используются и зачем нужны герконовые датчики

Магнитоконтактные извещатели функционируют при любых температурных условиях: на них не влияет влажность воздуха, уровень загрязненности и другие внешние факторы. Эти датчики получили широкое распространение в системах охранной сигнализации и в различных автоматизированных комплексах.

Датчики уровня жидкости

Существуют специально разработанные магнитоконтактные поплавковые устройства. Такие извещатели помогают отслеживать уровень жидких веществ при автоматизации сложных технологических алгоритмов:

• производство напитков;
• переработка топлива, масла, нефтепродуктов;
• промышленные процессы, связанные с использованием химических растворов, кислот, спиртов;
• контроль систем водоснабжения и очистных сооружений.

Магнитный детектор уровня жидкости. Источник фото: amazon.com

В самых простых конструкциях при уменьшении количества жидкости магнит не воздействует на контакты, цепь переходит в нерабочее положение. Увеличившийся уровень вещества приподнимает поплавок, происходит срабатывание устройства. Более сложные конструкции извещателей позволяют контролировать уровень жидкостей в нескольких разных точках резервуара, а также тепловые изменения.

Датчики открытия двери

Магнитоконтактный герконовый датчик – один из основных элементов охранных систем, отслеживающих автоматическое открывание и закрывание дверей или окон, ворот, шлагбаумов. Устройство незаменимо при внедрении на предприятиях АСУ, так как позволяет определять, произошло ли срабатывание контакта лифтовых створок, холодильников, лабораторных боксов. Извещатели также можно монтировать в местах хранения ценных бумаг и предметов: на ящиках, сейфах или шкафах. Благодаря беззвучному срабатыванию датчики используют в конструкции стационарных тревожных кнопок.

Плюсы и минусы магнитоконтактных извещателей

Герконовые датчики имеют ряд положительных и отрицательных характеристик. К преимуществам устройства можно отнести:

• Бесшумная работа и отсутствие дребезжания (свойственно извещателям с ртутным соединением).
• Повышенная скорость срабатывания, по сравнению с обычными реле.
• Защищенность герконов, стойкость к ударам и падениям.
• Долговечность — благодаря медленному перегоранию контактов, размещенных в вакуумной или инертной среде.
• Приемлемая цена.
• Компактные размеры.

Минусы можно считать не столь значительными, по сравнению с плюсами, но они все же есть. Среди недостатков малая мощность, хрупкость стеклянного резервуара, повышенная чувствительность сильным внешним электромагнитным полям, а в случае с сухими герконами – дребезжание контактов.

Характеристики распространенных моделей магнитоконтактных датчиков

Наиболее часто используемыми в составе интегрированных систем охраны можно назвать электроконтактные датчики производства Рязанского завода металлокерамических приборов:

• Извещатель охранный точечный магнитоконтактный ИО-102-2 (СМК-1) разработан для блокирования проемов окон и дверей, выполняет функцию конечного выключателя. Датчик рассчитан на беспрерывную работу 24 часа в сутки. Аналоги: ИО-102-14 (СМК-14) и ИО-102-16/2 (СМК-16). Для монтажа на металлические конструкционные элементы лучше использовать ИО 102-20 А2П (СМК-20) либо ИО 102-26 (СМК-26) исполнения «Аякс».
• Охранный магнитоконтактный адресный извещатель «С2000-СМК-Эстет» подходит для защиты от проникновения посторонних на территорию объекта. Используется в комплекте с контроллером марки «С2000-КДЛ» в составе системы «Орион». Датчик подает сигнал при открывании дверей, защищен от ложных срабатываний. Возможна установка устройства на конструкции из металла с использованием подкладки в 3-5 мм. Место хранения назначенного адреса – энергозависимая память.
• Модель ИО 102-6 – магнитоконтактный извещатель врезного типа. Конструкция датчика предусматривает потайной монтаж на металлических объектах, в том числе на несгораемых сейфах. Срабатывание механизма происходит при открывании или смещении, оповещающий сигнал поступает на прибор-приемник или пункт охраны.
• Датчик ИО102-55 «Кенар» рекомендован для блокирования створок платежных терминалов и сейфовых отделений банкоматов. Имеет встроенную защиту от воздействия внешнего электромагнитного поля.

Датчик открытия двери. Источник фото: www.debenture.us

Все названные модели соответствуют ГОСТам и имеют сертификаты.

Проверка работоспособности магнитоконтактных извещателей

Проверяют исправность разных герконовых датчиков одним и тем же способом. Для определения работоспособности следует выполнить следующие действия:

1. Приблизить магнит к поверхности блока на расстояние около 1 см.
2. Поставить объект под охрану при помощи приемно-контрольного устройства или персонального компьютера.
3. Отдалить магнит на расстояние свыше 4,5 см.

Когда все сделано правильно, и извещатель исправен, срабатывает сигнал тревоги. Если этого не произошло, требуется купить новый датчик и заменить его.

Как подключить герконовый датчик

Переустановку герконового извещателя можно выполнить своими руками. Но при подключении необходимо соблюдать ряд правил:

• Герконы крепят по одному на каждую часть конструкции.
• Контакты желательно располагать в верхней кромке дверного или оконного проема с внутренней стороны помещения.
• Допускается крепление в вертикальной и горизонтальной плоскости.
• Расстояние от верха блокируемого элемента не должно превышать 20 см.
• Из-за особенностей конструкции датчик можно разместить ближе к оси открытия.
• Если контактный датчик устанавливают на стальные двери, то под каждый элемент устройства помещают подкладки из дерева или текстолита толщиной от 2 см.
• При монтажных работах  нельзя подвергать элементы извещателя ударам или деформации.
• Для крепления накладных устройств можно использовать обычные саморезы, шурупы или винты подходящего размера, а также клей.

Процедура установки каждого конкретного извещателя описана в технической документации. Схему подключения можно скачать в интернете.

Частые неисправности и методы устранения

Из всех случаев неисправности можно выделить два основных типа. Для каждой ситуации существует способ устранения проблемы:

1. Подача ложных сигналов означает, что нарушения были допущены в ходе монтажа управляющей части. Возможно также ослабление силы ее действия при длительном использовании или неправильном выборе материала блокируемой конструкции. Решение – замена управляющей части либо подключение подходящей модели извещателя.
2. Перебои в подаче сигнала вызывает короткое замыкание или разрыв в замкнутой круговой электроцепи. Чтобы обнаружить локализацию неполадки, следует последовательно прозвонить каждый отрезок соединения. Выявленный вышедший из строя элемент удаляют и подключают новый.

Какой именно герконовый датчик приобрести, следует решать исходя из конкретной ситуации. При выборе нужно учитывать конструкционные особенности объекта и задачи, которые требуется решить.

Герконовый датчик: история, особенности, изготовление

Содержание

• 1 История
  • 1.1 Содержание патента
  • 1.2 Принцип действия
• 2 Достоинства и недостатки, применение
• 3 Современные герконовые датчики
• 4 Особенности изготовления

Герконовый датчик – устройство, изменяющее состояние контактов в зависимости от наличия либо отсутствия магнитного поля.

История

Википедия утверждает, что герконовый датчик изобретён в 1936 году Волтером Эллвудом, работавшим на Лаборатории Белла. Эта информация тщательно проверена и найдена ошибочной. Первый из поданных Эллвудом патентов – не тот, что изображен на рисунке в Википедии – датируется 29 марта 1938 года. Налицо ошибка, уверенность внушает то, что на Хольмской Конференции 2013 года прочитан доклад о герконовых реле, где дана ссылка на упомянутый патент 1938 года.

Хольмская Конференция – мероприятие, проводимое с 1953 года в виде обсуждения хода развития достижений в области электричества. В 1968 году получило имя малоизвестного физика Рагнара Хольма, 50 лет жизни отдавшего изучению связанных с темой вопросов. С 1985 года официально поддерживается ассоциацией IEEE, законодателя в большинстве областей техники.

Итак, в 2013 году, видимо, обсуждались достижения в области герконовых реле (см. ниже), и авторы (Стефен Дэй и Тодд Кристенсон) осторожно заметили, что первый «reed switch» появился «70 лет назад». Простым вычитанием получаем 43-й год. Больше похоже на 14 июля 1942 года – дату публикации патента за номером US2289830 A – нежели гипотетический и непонятно откуда возникший 1936 год. Исходя из имеющихся на руках данных, заметим, что датой появления на свет датчиков допустимо считать 1938, год заявления патента. Вдобавок допускается существование дневников и записей, поясняющих происходившее в Лабораториях Белла, но на их реальное местонахождение ничто не указывает.

Содержание патента

Показанное в Википедии, взято из патента US 2264746 и автором названо электромагнитным переключателем. Публикация состоялась 2 декабря 1942 года, после выпуска указанного выше US2289830 A. На изображении видим герметичную прозрачную колбу из стекла, предотвращающую загрязнение контактов датчика и их окисление. Рабочей частью считаются ферромагнитные полосы, взаимодействующие с внешним полем (на рисунке – поз. 3 и 6).

Диэлектрический разделитель нужен для надёжного разграничения групп контактов. Проводники, идущие наружу колбы, как правило, медные или латунные. При попадании датчика в область действия магнитного поля железные пластины начинают притягиваться друг к другу, изменяя расположение контактов. Показано, что в отсутствии внешнего воздействия ток выходит на клемму 4, при наличии – на пятую. Это позволяет коммутировать цепи должным образом.

Фактически патент US 2264746 подан на реле. Оно не может переключать силовые цепи по очевидным причинам, но служит промежуточным. Способным управлять прочими, более мощными устройствами. Что касается патента US2289830 A, поданного раньше, там речь идёт о датчике. Не сложно догадаться, что Эллвуд написал в бюро бумагу, позднее придумал новое устройство и выслал на проверку вслед. Тексты и опубликованы друг за другом: Эллвуд дополнительно заявил, если принят первый патент, нет причин отклонять второй. Что оказалось принято во внимание комиссией.

Из скрина видно, что автор предложил ряд идей по приведению в действие контакта. Во-первых, сильное магнитное поле, создаваемое намотанной на колбу катушкой. Второй вариант – используется остов в виде катушки, надетый на колбу. Третья иллюстрация намекает, что внешний корпус в виде предохранителя позволит вставить конструкцию в любой уже имеющийся соленоид. Наконец, в четвёртом варианте предлагается покрыть контакты медью, чтобы взаимодействовали поля индукционных токов золотого напыления.

Из сказанного видно, что автор долго экспериментировал с предлагаемыми устройствами, либо обдумывал их. Исходя из подобных предпосылок, предположим, что герконовый датчик действительно задуман ещё в 1936 году. Предлагал автор и прочие варианты, к примеру, платиновые вкрапления на контактной поверхности. Пробежимся по тексту патента:

• Цель работы заключается в создании более дешёвых и долговечных переключателей взамен существующих с одновременным повышением надёжности устройства.
• Новое устройство получилось гораздо меньше по габаритам, нежели предшественники, с минимумом подвижных деталей.
• При отсутствии воздуха (гелий, аргон и пр.) внутри возможно выполнить контакты из дешёвого железа, не опасаясь возникновения ржавчины.

Принцип действия

Принцип действия герконового датчика рассматривается отвлечённо, на примере устройства, приведённого в патенте. При намотке катушки вокруг герметичной колбы и пропускании сквозь жилу тока возникает магнитное поле, линии которого направлены вдоль оси датчика (внутри колбы). Напряжённость поля усиливается в ферромагнетиках, умножаясь в десятки тысяч раз. Направленность линий одинаковая. Следовательно, на конце первого железного контакта возникнет южный полюс, на втором северный. Они притянутся и станут держать друг друга, пока не исчезнет внешнее поле.

Остаточной намагниченности не хватит, чтобы удержать систему замкнутой. Контакты разойдутся на прежние позиции. Системы с золотым напылением могут действовать за счёт индуцированных токов, но напряжённость магнитного поля предполагается большой. Допустимо назвать герконовые датчики на металлических контактах более чувствительными.

Достоинства и недостатки, применение

Несмотря на кажущуюся простоту, герконовые датчики управляют значительными токами для скромных размеров, вдобавок весьма прочны и выдерживают значительные механические перегрузки. К недостаткам относят трудоёмкость изготовления и высокую стоимость изделий. К началу XXI века оказалось, что дальнейшее развитие технологии проблематично из-за достижения лимита по линейным размерам (5 мм в длину). С 1940 года габариты герконового датчика снизились примерно в 30 раз.

5 мм остаются слишком большим размером, чтобы применять изделия в сотовых телефонах, эндоскопах, наушниках и прочих мобильных устройствах. Отдельные продавцы к достоинствам герконовых датчиков относят нулевое потребление энергии. В некотором смысле это правда, устройство полностью пассивное.

Ежегодно выпускается миллионы герконовых датчиков для автоматизированных систем тестирования, двигателей, оборудования геологической разведки, медицины, бытовой техники, планшетов. Они служат для определения ориентации устройства в пространстве, регистрации магнитных полей, способны играть роль компаса.

Современные герконовые датчики

Развитие микросхем привело к созданию герконовых датчиков по планарной и микрополосковой технологии. Технологический процесс идёт по схеме:

1. Неподвижный контакт напыляется на подложку из кремния.
2. Подвижный контакт имеет вырез для снижения упругих свойств, изготавливается из ферромагнетика и вплавляется в контакт подложки.
3. Зазор настолько миниатюрный, что срабатывание обеспечивается минимальной напряжённостью магнитного поля.

Особенности изготовления

Приведённую на рисунке конструкцию относят к планарной MEMS – Микро-электро-механическим системам (MicroElectroMechanical System). К недостаткам относят чувствительность датчика к толщине подложки, параметр меняется между пластинами кремния, делая результат нестабильным. Упругие свойства пластины зависят от куба её толщины, малейшая ошибка приводит к аналогичным результатам. Наконец, температурный стресс материала при изготовлении приводит к неравномерному изменению габаритов, что вызывает изгиб пластины вверх или вниз, дополнительно внося случайность в получаемый результат.

Технологическим процессом признан HARM – производство микрокомпонентов с высокой степенью плотности. В результате становятся доступны устройства потрясающей переключающей способности – под нагрузкой сотни милливатт. К примеру, продукт RedRock лишён тенденции к залипанию контактов. Удаётся нанести на подложку элемент площадью лишь 2,4 кв. мм при высоте конструкции 0,95 мм. Задача толщины пластины решается нанесением элементов методами литографии, направление изгиба изменяется на параллельное подложке. Указанные допущения позволяют достичь высокой повторяемости производства.

Производитель заявляет, что HARM преодолеют ограничения, перечисленные выше. В частности, смогут стать полноправными компонентами мобильных устройств. Дополнительным достоинством технологии является возможность тонкой настройки порога срабатывания, что открывает новое направление в использовании герконовых датчиков. HARM позволяет сравнить устройства с прирождёнными лидерами рынка:

1. Датчики Холла.
2. Анизотропные магниторезисторы.
3. Планарные переключатели.
4. Гигантские магниторезисторы.

SMT технология позволяет надеяться, что устройства найдут применение. Планарный монтаж позволяет достичь высокой плотности расположения микроэлементов, автоматизировать процесс сборки. И до некоторых пор герконовые датчики не вписывались в технологию SMT с высокой степенью автоматизации, но на момент второго десятилетия XXI века появились конструкции, сглаживающие недостаток, устраняющие его.

К настоящему времени доказано, что фотолитография позволяет достичь большей точности при производстве герконовых датчиков, нежели любая технология. Процесс производства вкратце:

1. Специальный полимер (к примеру, полиметил метакрилат) через маску подвергается воздействию рентгеновских лучей или ультрафиолета.
2. Внешнее воздействие изменяет молекулярную решётку полимера, что позволяет смыть облучённые участки подходящим сольвентом.
3. Ферро-никелевый сплав (пермаллой-80) напыляется вровень с получившейся формой. Остатки полимера удаляются.
4. Послойно наносится нужная конструкция.

Важным является точное масштабирование устройства при его миниатюризации для получения заданных свойств. Допустимым считается малое сопротивление контактов при высокой повторяемости параметров от одного конвейерного цикла к другому. Это нужно, чтобы создать сравнительно высокую силу притяжения при действии поля: миниатюризация сопровождается ударным снижением притяжения. К счастью, особенности технологии HARM позволяют решить задачу весьма элегантным методом. Увеличение площади контактов достигается повышением толщины напыляемого металла (см. выше), движение происходит параллельно подложке. Сотня-другая микрометров не играет роли для размещения элементов на плате (занимаемая площадь не изменяется).

Иным техническим решением является создание принципиально новой топологии под технологию HARM. Расчёты показывают, что чувствительность датчика удаётся повысить минимум в три раза. В то же время упругости достаточно, чтобы противостоять случайным ударам и вибрациям, поскольку вес мостика с контактом крайне мал. Применение одного гибкого контакта позволяет сделать «наковальню» толстой, образующиеся там магнитные домены образуют сильное притягивающее поле. Получившаяся конструкция описывается достаточно простыми математическими формулами, позволяющими заранее предсказать результат. В частности, описать упомянутое выше сопротивление контактов.

Технология производства герконовых датчиков имеет определённые неисследованные резервы для внедрения изделий в состав современного оборудования.

Применение герконов, герконов и магнитных датчиков

Герконы, герконы и магнитные датчики находят применение в обширных областях, от простого определения положения в дверях до более сложных, используемых в вооруженных силах, и более сложных сотовых телефонов. частотная (РЧ) коммутация электроники и в медицинской промышленности. Базовый геркон, геркон или магнитный датчик приводится в действие пятью различными способами. Простое определение конечного положения, подсчет нескольких импульсов, определение электромагнитной катушки, определение температуры феррита и приложения обратной полярности со смещением магнита. Дополнительные сведения об этих типах приведены в разделе «Обзор приложений». Хотя здесь невозможно перечислить каждую область, мы широко классифицировали их по различным областям, таким как Интернет вещей (IoT), мобильная электроника, бытовая и бытовая техника, медицина, автомобили, домашняя безопасность, промышленная автоматизация и игрушки.

Хотя применение герконов огромно, мы разделили их на пять категорий. Их ни в коем случае нельзя толковать как  …Продолжить чтение ->

Интернет вещей! Умные города используют технологии для интеграции аппаратного и программного обеспечения, которые повышают качество жизни, производительность коммунальных услуг  …Продолжить чтение ->

 

В современном мире мобильной и цифровой электроники герконовые переключатели, герконовые датчики и магнитные датчики находят применение практически в каждом оборудовании. Они s  …Продолжить чтение ->

Бытовая техника и бытовая техника подвергаются более высоким ударам и вибрации, а также экстремальным значениям влажности и температуры. Герконовые датчики и магнитный датчик  …Продолжить чтение ->

 

Медицинской промышленности требуются прочные и эффективные компоненты, способные выполнять миллионы операций без износа. Высокая надежность Reed Sens  …Продолжить чтение ->

Автомобильная промышленность стандартизировала уровни мощности и хорошо известна в отрасли. С появлением автомобилей с батарейным питанием и гибридов на  …Продолжить чтение ->

Строительный строительство, инфраструктура и индустрия безопасности требуют надежно работы оборудования в грязной среде, среди пыли, смазки и масла … Продолжительное чтение ->

6 ->

669 В приложениях промышленной автоматизации для каждого гидравлического или пневматического цилиндра или привода требуется язычковый датчик или магнитный датчик для конечного положения se  . ..Продолжить чтение ->

 

Тростниковые датчики занимают важное место в морской технике, где они подвергаются воздействию соленой воды и отрицательных температур из-за присущей им коррозии  …Продолжить чтение ->

4

Индустрия спорта, фитнеса и отдыха претерпела множество изменений и перешла от использования аналоговых приборов и датчиков к интеллектуальным

 …Продолжить чтение ->

 

Что такое магнитный геркон и как он работает?

Геркон — это тип магнитного датчика, который обнаруживает наличие магнитного поля. Он состоит из двух язычковых лезвий, герметично запаянных в стеклянную капсулу с электрическими проводами, выходящими с каждого конца.

Герконовый магнитный датчик является очень распространенным компонентом в электронной промышленности. Вы можете найти этот компонент от разных производителей, таких как Standex Electronics, SRI Electronics и т. д.

Как работает геркон?

Герконовый датчик состоит из двух ферромагнитных пластин внутри герметично закрытой стеклянной капсулы, заполненной инертным газом, например азотом. Два ферромагнитных лезвия находятся на расстоянии нескольких микрон в расслабленном состоянии.

Ферромагнитные материалы намагничиваются и притягиваются друг к другу и вступают в контакт в присутствии магнитного поля. Электрический ток начинает течь, когда ферромагнитные лезвия соприкасаются.

Типы магнитных герконов

На рынке доступны следующие два типа магнитных герконов. Каждый тип герконового датчика имеет свои преимущества и ограничения.

1. Нормально-открытый геркон
2. Нормально-замкнутый геркон

Нормально-открытый геркон

Пластины геркона изготовлены из черных металлов, таких как никель-железный сплав, в герконе «нормально разомкнутого» типа. Эти язычковые лезвия не соприкасаются без магнитного поля.

Лезвия язычка отклоняются, создавая контакт в присутствии магнита или магнитного поля. Эти контакты приходят в исходное положение в отсутствие магнитного поля.

Нормально замкнутый геркон

Герконовые лепестки из магнитных материалов в «нормально замкнутом» герконе. Они работают противоположно нормально открытому герконовому датчику.

Лопасти язычка соприкасаются без магнитного поля и отталкиваются друг от друга в присутствии магнита. Другими словами, лопасти язычка возвращаются в исходное положение, когда мы удаляем магнит.

Как внедрить магнитный геркон в конструкцию

При внедрении магнитного геркона в вашу конструкцию необходимо учитывать следующие моменты. Прочность вашей конструкции и использование правильных компонентов определяют характеристики герконового датчика в вашем изделии.

1. Какое минимальное усилие требуется для замыкания или размыкания геркона?
2. Рабочая частота.
3. Выбор типа магнита, его силы и ориентации.
4. Минимальное и максимальное рекомендуемое расстояние от геркона до магнита.
5. Близость одного геркона от другого или от другого магнитного поля.
6. Ограничение на пути магнитного геркона и исполнительного магнита.
7. Защита геркона от внешних и внутренних механических воздействий.

1. Минимальное усилие, необходимое для закрытия или открытия геркона

Следующие два параметра геркона определяют требование магнитного потока для работы датчика.

1. Значение притягивания
2. Значение отключения

Мы можем выразить два вышеуказанных значения в амперах. Здесь 1 АТ равен 1 Гауссу. Величина срабатывания геркона определяет его чувствительность. Это минимальное требование магнитного поля для работы переключателя.

2. Рабочая частота

Это максимальная частота, на которой может работать геркон. Например, если мы используем геркон с максимальной рабочей частотой 500 Гц для расчета вращения колеса. Он может обнаружить максимум 500 оборотов колеса в минуту, не более того.

3. Выбор типа магнита, его силы и ориентации.

Величина срабатывания геркона и рабочее расстояние определяют выбор магнитов. Например, герконовый датчик с более низким значением втягивания сработает первым, если мы используем два одинаковых магнита для управления двумя разными герконами.

4. Рекомендуемое расстояние от геркона до магнита.

Мы можем рассчитать минимальное и максимальное рабочее расстояние герконового датчика по силе магнита, значениям втягивания и отпускания геркона.

5. Близость одного геркона к другому

Убедитесь, что магнит, который должен активировать датчик А, не активирует другие датчики, если вы используете несколько герконов и несколько магнитов для управления разными герконами. датчики.

6. Ограничение между герконом и приводным магнитом

Ограничения, такие как металлические детали и пластмассы, изменяют магнитное поле магнита. Поэтому не забывайте учитывать влияние других компонентов на работу герконового датчика.

7. Защита геркона от механических воздействий

Стеклянная оболочка геркона очень хрупкая. Следите за тем, чтобы геркон не был поврежден во время изготовления и эксплуатации.

Преимущества и ограничения герконовых датчиков

Преимущества

Вот список преимуществ герконовых датчиков с магнитным управлением.

1. Низкая стоимость
2. Меньшее энергопотребление: мы можем выбрать тип герконового датчика, который не потребляет энергию в нормальных условиях.
3. Меньший размер
4. Лезвия тростника находятся внутри герметично закрытой стеклянной трубки. Поэтому они защищены от атмосферной коррозии и безопасны для использования в суровых и взрывоопасных средах.
5. Меньший механический износ.
6. Невосприимчив к электростатическому разряду (ESD).
7. Высокое сопротивление изоляции между контактами.

Ограничения

Ниже приведен список ограничений герконовых датчиков с магнитным управлением.

1. Эти датчики хрупкие из-за наличия стеклянных трубок.
2. Герконовый датчик не измеряет напряженность магнитного поля.
3. Положение датчика относительно магнита имеет решающее значение, поскольку оно имеет решающее значение для производительности продукта.
4. Работа датчика ухудшается в присутствии ферромагнитных материалов или магнитов.

Применение герконовых датчиков

Магнитные герконовые датчики применяются в различных отраслях промышленности. Вот список областей применения герконовых датчиков.

1. Система безопасности: Дверные или оконные датчики для домашней автоматизации и безопасности используют герконовый датчик для обнаружения.
2. Бытовая электроника:  Герконы используются в бытовой электронике, такой как микроволновые печи, стиральные машины и холодильники, чтобы обеспечить закрытие дверцы для безопасной работы.
3. Промышленная автоматизация: Герконы применяются в промышленном оборудовании для обеспечения безопасности оператора. Например, герконовые выключатели используются в дверцах машин, чтобы обеспечить их закрытие во время работы.
4. Автомобильная промышленность: Герконовые датчики используются в автомобилях для определения положения. Например, герконовые переключатели применяются в рулевом колесе, редукторе, тормозах и сцеплении для расчета их относительного положения и передачи обратной связи на ЭБУ автомобиля.
5. Датчик приближения
   : Герконовые переключатели используются в качестве датчиков приближения для обнаружения присутствия магнитных материалов. Нажмите на эту ссылку, чтобы узнать подробнее о датчиках приближения.

Мы будем продолжать добавлять дополнительную информацию о Reed Sensor и его приложениях. Пожалуйста, добавьте свои предложения, комментарии или вопросы в поле для комментариев.