Герконовый датчик принцип работы. Герконовые датчики: принцип работы, виды и применение

alexxlabДатчик
Что такое герконовый датчик. Как работает геркон. Какие бывают виды герконовых датчиков. Где применяются герконовые датчики. Каковы преимущества и недостатки герконов.

Содержание

Что такое герконовый датчик и как он устроен

Герконовый датчик (геркон) — это электромеханическое устройство, состоящее из пары ферромагнитных контактов, запаянных в герметичную стеклянную колбу, заполненную инертным газом. Основные элементы геркона:

  • Стеклянная герметичная колба
  • Два или более ферромагнитных контакта (пластины)
  • Инертный газ внутри колбы
  • Выводы для подключения

Принцип работы геркона основан на взаимодействии ферромагнитных контактов с внешним магнитным полем. Когда магнитное поле отсутствует, контакты разомкнуты. При поднесении магнита контакты замыкаются, образуя электрическую цепь.

Принцип работы герконового датчика

Как работает герконовый датчик? Принцип его действия довольно прост:

  1. В обычном состоянии контакты геркона разомкнуты
  2. При поднесении постоянного магнита или включении электромагнита создается магнитное поле
  3. Под воздействием магнитного поля ферромагнитные контакты притягиваются друг к другу
  4. Происходит замыкание контактов и образование электрической цепи
  5. При удалении магнита контакты размыкаются под действием упругих сил

Таким образом, геркон выступает в роли управляемого магнитным полем выключателя. Это позволяет использовать его для коммутации электрических цепей без механического контакта.


Основные виды герконовых датчиков

Существует несколько основных разновидностей герконовых датчиков:

По типу контактов:

  • Нормально разомкнутые (НО) — замыкаются при воздействии магнитного поля
  • Нормально замкнутые (НЗ) — размыкаются при воздействии магнитного поля
  • Переключающие — имеют три вывода и могут работать и как НО, и как НЗ

По конструкции контактов:

  • «Сухие» — обычные металлические контакты
  • «Смоченные» — контакты покрыты каплями ртути для улучшения характеристик

По форме корпуса:

  • Цилиндрические
  • Прямоугольные
  • Плоские

Выбор конкретного типа геркона зависит от условий эксплуатации и требований к коммутируемым параметрам.

Области применения герконовых датчиков

Где используются герконовые датчики? Благодаря своим уникальным свойствам, они нашли применение во многих сферах:

  • Охранные системы — датчики открытия дверей и окон
  • Автомобильная электроника — датчики положения педалей, дверей
  • Бытовая техника — датчики уровня воды, открытия дверцы
  • Промышленная автоматика — датчики положения механизмов
  • Медицинское оборудование — датчики положения в томографах
  • Измерительные приборы — датчики счетчиков расхода
  • Компьютерная техника — датчики закрытия крышки ноутбука

Герконы применяются везде, где требуется бесконтактное определение положения объектов с помощью магнитного поля.


Преимущества герконовых датчиков

Почему герконовые датчики так популярны? У них есть ряд важных достоинств:

  • Простота конструкции и низкая стоимость
  • Высокая надежность и долговечность (до 1 млрд срабатываний)
  • Работа в агрессивных средах благодаря герметичности
  • Отсутствие дребезга контактов (в «смоченных» герконах)
  • Высокое быстродействие (единицы миллисекунд)
  • Малые габариты и вес
  • Работа при экстремальных температурах
  • Не требуют питания и обслуживания

Эти преимущества обеспечивают широкое применение герконов в различных областях техники.

Недостатки герконовых датчиков

Однако у герконовых датчиков есть и некоторые недостатки:

  • Хрупкость стеклянной колбы
  • Чувствительность к механическим воздействиям
  • Подверженность влиянию внешних магнитных полей
  • Ограниченная коммутируемая мощность
  • Возможность «залипания» контактов
  • Нестабильность характеристик при больших токах

Эти недостатки ограничивают применение герконов в некоторых областях, где требуется повышенная надежность и стойкость к внешним воздействиям.


Как правильно выбрать герконовый датчик

При выборе геркона для конкретного применения следует учитывать ряд параметров:

  • Тип контактов (НО, НЗ, переключающий)
  • Коммутируемое напряжение и ток
  • Время срабатывания и отпускания
  • Чувствительность к магнитному полю
  • Габариты и форма корпуса
  • Стойкость к внешним воздействиям
  • Диапазон рабочих температур
  • Ресурс срабатываний

Правильный выбор геркона обеспечит надежную и долговременную работу устройства.

Перспективы развития герконовых датчиков

Несмотря на появление новых технологий, герконовые датчики продолжают совершенствоваться:

  • Разработка герконов с улучшенными магнитными свойствами
  • Создание миниатюрных герконов для микроэлектроники
  • Повышение коммутируемой мощности
  • Улучшение стойкости к внешним воздействиям
  • Интеграция с цифровыми схемами обработки сигналов

Эти направления развития позволят расширить области применения герконовых датчиков и повысить их конкурентоспособность по сравнению с другими типами датчиков.


принцип работы, схема :: SYL.ru

Вареники с морковкой или сливой. Какие начинки можно выбрать для блюда

Их вред заметно преувеличен: зачем нужны в косметике парабены и в чем их польза

Яркая помада: почему мы боимся ею пользоваться и как это делать правильно

О чувствах не будут молчать: чем отличается любовь Овнов, Львов и Стрельцов

Как замесить тесто на блины в бутылке, и какие минусы у способа

Для блеска и дезинфекции. Что добавить в воду при мытье полов

Для сочности и усиления вкуса. Добавляем в фарш тёртое яблочко

Синий маникюр — тренд весны 2023: особенности и разновидности модного нейл-арта

Как сделать модным любой образ с худи или толстовкой — хитом весны 2023

Хитовый нейл-арт весны: особенности и дизайны коричневого маникюра сезона 2023

Автор

Любая техника может ориентироваться в окружающей среде только с помощью специальных датчиков, которые позволяют получить необходимую информацию. Они могут быть нацелены на выяснение скорости объекта, состояния, текущих целей или типа изменений в окружающей среде. Одними из самых полезных считаются герконовые датчики. Почему именно так?

Что такое герконовый датчик?

Для начала выясним, что собой представляет объект написания статьи. Геркон – это электромеханическое устройство, которое является парой ферромагнитных контактов, что запаяны в герметичную колбу из стекла. Если поднести к ней постоянный магнит или включить электромагнит, то произойдет замыкание. Вот так в общем выглядит схема герконового датчика. Благодаря таким свойствам данные приборы нашли своё применение в качестве концевых выключателей, индикаторов положения и других подобных устройств. Если добавить ещё и электромагнитную катушку, то получится герконовое реле.

Разнообразие и принцип работы

Как же осуществляется разделение на рабочие виды? Как решают, что к чему отнести? Для этого используется деление на три группы, каждая из которых работает по своему принципу. Как функционирует герконовый датчик? Принцип работы:

  1. Имеют замыкающийся контакт. В таких случаях, когда отсутствует магнитное поле, то датчик в разомкнутом состоянии. Когда оно есть, то он замыкается.
  2. Имеют размыкающийся контакт. Когда отсутствует магнитное поле, то датчик в замкнутом состоянии. Когда оно есть, он размыкается.
  3. Имеют переключающийся контакт. Конструктивно отличаются от двоих предыдущих. В первую очередь тем, что имеют три вывода. Так, если отсутствует магнитное поле, то замыкается одна пара. Когда оно есть, то другая.

Классификация может быть проведена исходя из особенностей конструкции:

  1. Используются «смоченные» контакты. Сюда относятся герконы, выводы которых соприкасаются с каплями ртути. Её присутствие уменьшает контактное электрическое сопротивление. Также данный тип отличается низкой вероятностью возникновения дребезга.
  2. Используются «сухие» контакты.

Особенности

Какие же существуют особенности герконового датчика, которые необходимо учитывать при выборе необходимого прибора? Следует сказать, что их довольно много:

  1. Значение напряженности, которое должно быть у магнитного поля, чтобы произошло замыкание контактов.
  2. Коммутируемый ток.
  3. Значение напряженности, которым должно обладать магнитное поле, чтобы происходило размыкание контактов.
  4. Максимальная мощность, что может быть коммутируемая герконом.
  5. Значение электрического сопротивления, которое имеет зазор между сердечниками (интересует только разомкнутое состояние).
  6. Напряжение, при котором возникает пробой геркона.
  7. Сопротивление в контактной области, которое возникает во время замыкания сердечников.
  8. Время, которое проходит между моментами влияния управляющего магнитного поля и замыканием электрической цепи.
  9. Электрическая емкость, которая имеется между выводами геркона, когда он в разомкнутом состоянии.
  10. Время, которое необходимо, чтобы после удаления эффекта магнитного поля произошло размыкание электрической цепи.
  11. Коммутируемое напряжение.
  12. Число срабатываний геркона, при котором основные его параметры будут оставаться в допустимых пределах.

Преимущества

Какие позитивные стороны имеют герконовые датчики? Их список таков:

  1. Отсутствует дребезг контактов (относится к герконам, у которых выводы смочены ртутью).
  2. Долговечность. Считается, что если датчик не поддаётся физическим ударам (вследствие падения или при неосторожном обращении), через него не пропускают слишком большой ток, то он может работать бесконечно. Хотя согласно технической документации, число срабатываний всё же ограничено значением в 103—108.
  3. Поскольку контакты геркона расположены в инертном газе или вакууме, то они слабо обгорают, даже когда происходит размыкание или размыкание с возникновением искры.
  4. Данные датчики обладают меньшим размером, чем классические реле, и при этом рассчитаны на точно такой же ток.
  5. При производстве для контактов не применяются драгоценные и тугоплавкие металлы, что позитивно сказывается на стоимости.
  6. Герконы почти не создают шум.
  7. Датчики обладают высоким быстродействием (если сравнивать их с классическими реле).

Недостатки

Как и у любого прибора, у геркона есть не только плюсы, но и минусы:

  1. Обладают значительным весом (если сравнивать с открытыми контактами).
  2. Необходимо создавать магнитное поле.
  3. Хрупкие. Не подлежат использованию в условиях ударных нагрузок и при сильных вибрациях.
  4. Попадают под влияние внешних магнитных полей, из-за чего возникает необходимость в защите.
  5. Иногда контакты геркона могут остаться в замкнутом состоянии, из которого их нельзя вывести.
  6. Ограничение скорости срабатывания.
  7. При больших токах контакты геркона могут самопроизвольно разомкнуться.

Применение

Где же нашли своё применение герконовые датчики? Но прежде чем говорить о них, стоит упомянуть, что наметилась тенденция их замены. В качестве более совершенной технологии используются твердотельные датчики Холла. Но вернёмся к теме статьи:

  1. Клавиатура клавишных синтезаторов и промышленных приборов, где необходима взрывобезопасность и долговечность, что особенно важным является в промышленности. Поскольку детали хотя и являются мелкими, необходимы для того, чтобы управлять различными механизмами. И если данная функция недоступна – страдает производительность.
  2. Герконовые датчики уровня жидкости в различных емкостях.
  3. В телерадиоаппаратуре.
  4. В датчиках, которые отображают состояние (открыто/закрыто) или позицию предмета. Сферы применения: компьютерные, охранные, строительные технологии. Они могут сообщать, в каком положении окна и двери, таким образом возможно построение автоматизированных систем со своими целями.
  5. В электронных счетчиках тока.

Заключение

Мы разобрали, чем является герконовый датчик, принцип работы этого устройства, и сейчас можно сказать, что вы обладаете необходимым теоретическим минимумом, чтобы начинать работать с ними на практике. Причем может быть реализовано что угодно. Использовать герконовый датчик уровня воды в емкости на даче или что-то другое – решать вам.


Похожие статьи

  • Бесконтактные датчики: обзор, принцип действия, назначение. Сенсорный выключатель
  • Датчик утечки воды: виды и отзывы
  • Гироскоп в смартфоне — что это такое и зачем он нужен?
  • Широкополосный датчик кислорода: устройство, принцип работы, неисправности. Широкополосный лямбда-зонд
  • Датчики пожарные дымовые: обзор, принцип работы, установка
  • Дымовые датчики пожарной сигнализации со звуковым сигналом
  • Координатно-измерительная машина: описание, технические характеристики, применение

Также читайте

Датчик герконовый ДГ-360

Датчик герконовый ДГ-360
  • Новости
  • О фирме
  • Галерея
  • Продукция
  • Export
  • Ex — оборудование
  • Для проектировщиков
  • Сертификаты
  • Услуги
  • Каталоги
  • Партнеры
  • Контакты