Что такое геркон и как он работает: Принцип работы геркона | Практическая электроника

Содержание

Как работает датчик открытия двери: что такое геркон и принцип его работы

Обеспечить защиту коттеджа, квартиры или офиса помогают «умные» системы сигнализации. На двери устанавливают интеллектуальные датчики, которые в случае несанкционированного проникновения передают предупреждающий сигнал на пульт управления охранной сигнализацией, что позволяет предотвратить кражу имущества. Чтобы выбрать надежный элемент защиты собственности, стоит разобраться, как работает геркон – датчик открытия двери. Полную безопасность жилого или офисного помещения обеспечивает установка таких датчиков не только на вход, но и на другие конструкции – балконы, окна, запасные входы.

 

 

Что такое герконовый датчик?

Магнитоуправляемый датчик – это часть охранной системы, которая применяется для выявления открытого положения дверей и других контролируемых объектов. Основу конструкции устройства составляет герметичный контакт – сокращенно «геркон». По этому сокращению изделия и получили такое название.

Геркон – это магнитный механизм, состоящий из двух контактов-ферромагнетиков, помещенных в герметичную емкость из стекла. Контакты находятся в вакууме или инертном газе, что обеспечивает долговечность устройства. Срок службы условно считается неограниченным, поскольку вывести охранные элементы из строя может только механическое повреждение (разбитие) или воздействие электрического тока большой силы.

В зависимости от рабочих характеристик герконы бывают:

  • переключающие;
  • размыкающие;
  • замыкающие.
  • Магнитоуправляемые чувствительные датчики относятся к системе «умного дома» и служат дополнительным элементом охранной сигнализации. Все изделия имеют аналогичную конструкцию и различаются формой, размерами и деталями исполнения. Для повышения надежности коммутации рабочие контакты электронных устройств обрабатывают тонким слоем благородных металлов.

    По характеристикам включения, выключения, оповещения, принципу работы герконовые датчики классифицируют на:

  • бистабильные;
  • с технологией Wi-Fi;
  • со звуковым оповещением;
  • беспроводные.
  • Бистабильные модели оснащены встроенным магнитом, который после отключения внешнего воздействия удерживает контакты в переключенном положении. Все остальные приборы различаются лишь способом подключения (проводной или беспроводной), способностью коммутировать звуковой сигнал.

    Также герконы бывают сухие и ртутные. Сухие переключающиеся контакты характеризуются «дребезгом» – микровибрациями при замыкании и размыкании. В ртутных образцах внутрь стеклянного герметичного сосуда помещают каплю ртути, которая смазывает контакты и устраняет звук, когда ферромагнитные элементы замыкаются или размыкаются.

     

     

    Как это работает?

    Датчики на дверь позволяют контролировать зоны входа и выхода. Герконы включают в систему охранной сигнализации. В случае несанкционированного проникновения прибор передает моментальный сигнал на охранный пульт, который оповещает владельца о попытке взлома по e-mail, SMS или посредством включения сирены.

    Рассмотрим, как работает датчик открытия двери:

  • Прибор устанавливают на дверь и подключают к электрическому току.
  • При открытии двери ослабевает внешнее электромагнитное поле или датчик полностью выходит из зоны действия магнитной катушки.
  • Контакты геркона размыкаются за счет восстановления свойства упругости и разъединяют электрическую цепь.
  • Принцип работы геркона основан на явлении притяжения ферромагнитных материалов друг к другу в результате воздействия внешнего МП (приближение или отдаление). Источником поля выступает магнит постоянного действия или электрический (в зависимости от конструкции датчика).

    В обычном состоянии контакты сомкнуты – под воздействием поля они притягиваются. Как только внешнее воздействие ослабевает или прекращается из-за открытия двери, контакты размыкаются и разъединяют электрическую цепь, вызывая срабатывание сигнализации.

     

    Основные технические характеристики

    Магнитный охранный элемент относится к релейному типу оборудования. Технические параметры устройств различаются. При выборе прибора нужно узнать, как работает герконовый датчик, и обратить внимание на следующие характеристики:

  • время срабатывания;
  • сила магнитного поля;
  • мощность коммутации;
  • предельное напряжение;
  • сопротивление контактов;
  • температурный режим;
  • частотный диапазон;
  • количество циклов коммутации;
  • емкость контактов;
  • физические габариты.
  • Геркон срабатывает в течение 2 мс на частоте 1 Гц, чувствительность зависит от габаритов и свойств ферромагнетика. Температура эксплуатации варьируется в диапазоне от –60 до +120°C. Поскольку контакты датчика находятся в вакуумном пространстве или среде инертного газа, риск обгорания сведен к минимуму.

     

    Особенности установки приборов

    Чтобы правильно организовать охрану на контролируемом объекте с использованием датчиков, монтаж выполняют, учитывая принцип работы герконового реле и его конструктивные особенности. Основные правила монтажа:

  • Сенсор фиксировать вверху двери на отдалении не больше 2 мм от раствора.
  • Геркон располагать со стороны охраняемого помещения.
  • При большой толщине дверного полотна датчик фиксировать ближе к оси.
  • Допускается ставить геркон сбоку или снизу блокируемой конструкции, если сверху зафиксировать прибор невозможно.
  • Монтаж на металл выполнять с использованием прокладок из дерева, текстолита, эбонита толщиной 2,5-3 мм.
  • Герконовые датчики также используют для блокировки окон, лоджий, люков, офисных дверей, запасных входов в частных домовладениях, загородных постройках, коммерческих помещениях. Устройство можно применять как выключатель света в комнате.

     

     

    Какую модель выбрать?

    Перед покупкой прибора стоит выяснить, что такое геркон и как он работает. Затем нужно внимательно изучить технические характеристики устройства.

    Стоит выбирать датчики компактных габаритов, обращать внимание на емкость батареи и длительность работы прибора в автономном режиме. Для повышения эффективности охраны можно подобрать модель с громкой сиреной и/или микрофоном. Необходимо выяснить, предусмотрена ли возможность настройки разных способов оповещения.

    Самые популярные герконы:

  • AJAX DOORPROTECT – беспроводной датчик открытия двери с мощным магнитом, миллионным циклом срабатываний и защищенным от вскрытия корпусом. Максимальное расстояние между прибором и централью – 2000 м.
  • SATEL K-1 – магнитоуправляемый датчик, поддерживается центральными блоками охранных сигнализаций, которые работают с NC-шлейфами. Монтируется накладным способом, подходит для неметаллических конструкций.
  • TECSAR ALERT SENS-D – датчик детектирования открытия двери, совместимый с охранной сигнализацией WARD. Оптимальный порог считывания, большой радиус сигнала. Оснащен светодиодной индикацией срабатывания, тамперной защитой от вскрытия.
  • В зависимости от конструктивных особенностей стоимость герконов сильно варьируется. Чем выше цена устройства, тем шире его функциональные возможности, параметры настройки оповещения, совместимость с охранными системами и мобильными приложениями. Хороший датчик отличается высоким качеством сборки, стабильной и непрерывной работой, минимальным уровнем ложных срабатываний.

    Принцип работы геркона

    Геркон (сокр. герметизированный контакт) – электромагнитное устройство, управляемое магнитным полем.

    Свою широкую распространённость герметизированный контакт приобрел благодаря своим защитным свойствам от вредной окружающей среды. Благодаря тому, что контакт герметизирован, его используют во взрывоопасных средах, там, где обычные контакты применять нельзя из-за возникающей искры.  

    Конструкция геркона

    Конструктивно геркон состоит из двух ферромагнитных проводников, заключенных в герметичную стеклянную колбу.

    Внутри стеклянной колбы (капсулы) может находиться инертный газ (например, азот). Благодаря азоту повышается предел максимально коммутируемого напряжения, появляется возможность использовать его в электрических цепях 220 В . Вместо инертного газа капсула может быть вакуумизирована. Это позволяет геркону работать при напряжении в тысячи вольт.

    Проводящие контакты изготовлены из ферромагнетиков и могут иметь напыление из стойкого к эрозии металла: иридия, рутения или родия. Это напыление позволяет многократно увеличить количество срабатываний (до 5 миллиардов раз).

    Существуют герконы со “смачиваемыми ” ртутью контактами. Ртуть обеспечивает надежность срабатывания контактов и уменьшает их дребезг. Но такие герконы требуют установки в правильном положении, так как в противном случае, капли ртути могут соединить контакты даже при отсутствии воздействия магнитного поля.

    По типу срабатывания различают замыкающие, размыкающие и переключающие герконы.

    Принцип работы

    Принцип работы геркона прост, но есть свои нюансы. При воздействии магнитного поля (например, от постоянного магнита), контакты геркона поляризуются и срабатывают (замыкаются, размыкаются или переключаются). Надежность включения зависит от ориентации магнита, каким полюсом он будет повернут, и как он будет приближаться к геркону.

    Где используют герконы?

    Герконы используются повсюду, например, в вашем ноутбуке. Когда вы опускаете крышку, при касании о корпус, срабатывает геркон и ноутбук переходит в спящий режим.

    Во второй половине 20-го столетия широкое применение получили герконовые реле. Они использовались там, где не требовались большие рабочие токи, обеспечивая при этом высокую производительность и долговечность. Чаще они использовались в телефонной связи, в системах подсчета, а также в лифтовой промышленности.

    Герконы также используют как бесконтактные датчики в системах сигнализации на окнах и дверях, как датчики положения, концевые выключатели и т.д.

    Как датчики положения герконы в настоящий момент используются редко, по тому что на смену пришли датчики Холла.

    Основные параметры и характеристики

    Коммутируемая мощность, Вт – максимально коммутируемая мощность, не вызывающая повреждение геркона.

    Диапазон коммутируемых токов, А – значения постоянного или действительные значения переменного токов, в пределах которых, может работать геркон.

    Магнитодвижущая сила (МДС) срабатывания, А – величина характеристики магнитного поля, при которой происходит срабатывание геркона. Единицы измерения в системе СИ – Ампер-витки.

    Магнитодвижущая сила (МДС) отпускания, А – МДС при которой происходит отпускание контактов геркона.

    Время срабатывания, мс – время которое проходит от момента приложения магнитного поля до замыкания контактов.

    Контактное сопротивление, Ом – сопротивление геркона в замкнутом состоянии.

    Резонансная частота, Гц – частота колебаний геркона, при которой начинается вибрация контактов, что приводит к снижению напряжения пробоя.

  • Просмотров:
  • что это такое, назначение и область применения, разновидности

    На чтение 7 мин Просмотров 260 Опубликовано Обновлено

    Для быстроты реакции охранной, противопожарной системы, установок экстренного оповещения и контроля применяется герконовый датчик. Элемент выявляет состояние объекта, появление дыма, пыли, предотвращает несанкционированный доступ.

    Что такое герконовый датчик

    Герконы

    Датчик геркон представляет собой прибор электромеханического типа. Он может размыкать и замыкать контакты при воздействии магнитного поля, создаваемого электрическим либо постоянным магнитом.

    Расшифровка термина – герметичный контакт, что определяется его конструкцией. Прибор состоит из пары ферромагнитных пластинок, запаянных в капсулу из стекла. Резервуар заполняется инертным газом, азотом, иссушенным воздухом, имеет два выхода. Подобная колба предотвращает воздействие внешних факторов и повышает надежность прибора.

    Для повышения коммутируемого напряжения оболочку вакуумируют.

    Конструкция и внешний вид

    Конструкция геркона

    Внешний вид герконового выключателя – герметичная колба из стекла с магнитными контактами-сердечниками. Между ними имеется зазор. Элементы фиксируются сваркой с торцов оболочки и подключаются в сеть внешними частями. Сам датчик выглядит как поплавок и состоит из трех частей:

    • стеклянная колба;
    • контакт переключения;
    • неподвижный контакт.

    Благодаря прямоугольным контактам из ферромагнитной проволоки прибор может замыкать сеть. Тип покрытия контактных элементов зависит от мощности и габаритов изделия. Производители используют золото, родий, серебро или пермаллоевую проволоку.

    Датчики с инертным газом или вакуумные модификации не подвергаются коррозии.

    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 работы

    Упрощеное изображение конструкции герконового реле

    Принцип работы герконового датчика основывается на размыкании или замыкании сети, где он стоит, под воздействием электромагнитного поля. Напряжение магнитного потока определяет положение контактов. Поле генерируется постоянным или электрическим магнитом.

    Внутренние контакты прибора намагничиваются в момент попадания под действие силовой линии. Притягивание элементов осуществляется под действием, преодолевающим силу упругости. Так происходит замыкание цепи. При подключении линии к источнику питания ток протекает через устройство.

    Это состояние длится до момента прекращения воздействия силовой линии. Контакты размыкаются без магнитного поля. Для повторного замыкания понадобится вновь генерировать поле.

    Геркон – это малогабаритный переключатель, работающий от силового воздействия магнитного потока.

    Параметры прибора

    Технические характеристики основных типов герконовых выключателей

    Тип оборудования, к которому относится магнитный герконовый датчик – релейный. Перед его покупкой стоит учитывать следующие характеристики:

    • Время срабатывания. Зависит от времени реакции на появление магнитного поля и не превышает 2 мкс.
    • Сила магнитного поля. Чувствительность зависит от ферромагнетика и габаритов.
    • Мощность коммутации. Предел передаваемой через геркон энергии с учетом материала и сечения контактов.
    • Предельное напряжение. Определяет амплитуду сигнала выдержки аппарата.
    • Сопротивление замкнутых контактов. При меньшей величине теряется меньше сигнальной мощности.
    • Допустимый температурный режим эксплуатации. Зависит от производителя, но чаще всего элемент работает при температуре от -60 до +120 градусов.
    • Частота. Срабатывание происходит на частоте до 1 мГц.
    • Количество циклов коммутации. Определяет число срабатываний.
    • Емкость контактов. Зависит от дистанции между площадками в разомкнутом положении.
    • Физические габариты. Горизонтальный баллон может иметь от 4 мм в длину.

    Емкость контактов – паразитный критерий.

    Преимущества и недостатки

    Малогабаритный геркон рассчитан на ток аналогичный стандартному реле

    К положительным факторам применения герконов относятся:

    • отсутствие дребезжания у модификаций с ртутными выводами;
    • надежность – датчик не сломается при падении и превышает показатели стандартного реле в 100 раз;
    • отсутствие рисков обгорания контактов, расположенных в вакууме или инертном газе;
    • малогабаритный датчик рассчитан на ток, аналогичный стандартному реле;
    • наличие гальванической развязки – устройства подключаются к сети последовательно;
    • коммутация слабых сигналов;
    • большое количество включений без трения;
    • эксплуатация без привязки к источнику электричества.

    Низкая стоимость приборов обусловлена отсутствие драгоценных и тугоплавких металлов в контактах.

    К минусам эксплуатации герконов относятся:

    • большой вес в сравнении с реле с открытыми контактами;
    • необходимость генерации магнитного поля;
    • не всегда выдерживают удары и вибрации;
    • необходимость защиты от внешнего магнитного поля;
    • сложность вывода контактов из замкнутого состояния;
    • ограниченная скорость срабатывания.

    При воздействии большого тока происходит самопроизвольное размыкание контактов.

    Подключение герконового датчика

    Схема управления освещением в прихожей

    В комплекте с поплавковым датчиком поставляется документация, регламентирующая процесс подключения. Пошагово работают так:

    1. Узел для создания магнитного поля устанавливается на подвижную часть.
    2. Геркон фиксируется на неподвижной части конструкции.
    3. Замыкание цепи. Подвижная часть должна примыкать плотно для воздействия магнитным полем катушки на контакты.
    4. Получение информации об исправности установки.
    5. Уведомление о нарушении целостности. Катушка прекращает воздействовать на геркон.

    Устанавливать датчики можно скрытым или наружным способом на конструкциях из стали или магнитопассивного типа.

    Практическое использование в быту

    Герконы используются для защиты клавишных синтезаторов и промышленных установок от взрывов, увеличения сроков работы оборудования. Детали управляют механизмами, а датчик уровня поплавковый нужен для замера жидкости в резервуаре.

    Герконы ставятся в телевизионную аппаратуру, отображают открытие или закрытие створок. Приборы совместимы с компьютерными или охранными системами – оповещают, закрыта ли дверь, окно.

    В электронных счетчиках тока имеются герконовые датчики.

    Использование в охранных системах

    Простая домашняя сигнализация

    Особенность геркона, внедряемого в охранный комплекс – адаптированность к материалу основания. Такой прием исключает влияние магнитного поля конструкции на магнитное поле, нужное для срабатывания устройства.

    Датчик работает по принципу магнитной защелки. Выключатель устанавливается на дверной короб, раму, а затем к нему подключается кабель. Открытый способ монтажа обеспечивает просматриваемость устройства, но повышает магнитное поле. Для скрытой установки подходят только чувствительные модификации, реагирующие на магнит. В противном случае существуют риски взлома.

    Усиление защиты от несанкционированного проникновения

    В стандартном исполнении геркон находится на раме, а магнит – на дверной или оконной створке. Закрытое положение конструкции обеспечивает максимальное приближение магнита к датчику. В момент открытия он удаляется, поэтому злоумышленники легко найдут места установки.

    Для повышения защиты прибора используются:

    • Скрытый прибор. Замыкает сигнализационную цепь в момент открытия створки. Минус технологии – открытие створки при помощи дополнительного магнита.
    • Электрический магнит. Особенность электромагнитного замка с герконом – сложность подделки за счет случайной повторяемости сигналов. Защита также срабатывает при задержке импульса.

    Для электромагнита нужно напряжение определенной длительности.

    Нюансы применения герконов

    Применение геркона с магнитом

    Перед использованием или установкой герконового датчика нужно учитывать:

    • Прибор не совместим с источниками ультразвука, т.к. изменяет электрические параметры.
    • Магнитное поле влияет на особенности выключателя.
    • При ударе инертный газ разбалтывается, баллон может лопнуть.
    • Переключатель не коммутирует большой ток по причине малой мощности сердечника.

    Герконы не подходят для подключения мощной техники.

    Миниатюрный герконовый датчик отличается быстродействием и рассчитан на 4-5 млрд срабатываний. Прибор совместим с нагрузкой низковольтной сети и функционирует без привязки к источнику электроэнергии.

    конструкция, технические характеристики, принцип работы и маркировка

    Свойства герконов

    Основные свойства этих устройств, на которые следует обратить внимание при чтении статьи:

    • Магнитоуправляемость;
    • Герметичность;
    • Компактность;
    • Дискретный режим работы.

    В настоящее время герконы вытесняются датчиками Холла — твердотельными полупроводниковыми устройствами. Далее представлены фото герконов широкого потребления.

    Что это такое?

    Сегодня герконы практически не используют, так как появились датчики Холла. Но все же в некоторых случаях данные изделия незаменимы. Они просты в использовании, и это служит тем, что их еще используют в различном типе схем или же устройств.

    Если нужны надежность и долговечность, то эта деталь незаменима ничем. Где применяется выключатель? Он может входить в конструкцию датчика, электронных реле и других устройств.

    Герконы, как и другие аппараты или их детали делятся на различные виды.

    По функциям:

    • замыкание;
    • переключение;
    • размыкание.

    Конструктивные и технические признаки:

    1. Сухой контакт (без каких бы то ни было секретов, работает по принципу описанном чуть ниже).
    2. Ртутный контакт (в стеклянном корпусе к контакту добавлены ртутные капли, которые их смачивают, когда срабатывает геркон, что улучшает качество контакта. Также это позволяет избежать контактного дребезга (вибрации), что увеличивает время срабатывания.

    Исходя из этого, лучше в использование взять ртутный контакт, но и это не во всех моментах.

    Конструктивные особенности

    Конструкция геркона представляет собой герметичный баллон из стекла, внутри которого находятся контакты. Эти контакты – это сердечники из магнита, которые приварены с торцевых сторон колбы. Внешние части этих сердечников подключаются к электросети. На схеме ниже демонстрируется устройство изделий:

    где:

    1. Колба из стекла.
    2. Переключающийся контакт.
    3. Неподвижный контакт.

    Самыми распространенными являются герконовые датчики на замыкание. Контакты из ферромагнитной проволоки прямоугольного вида. В зависимости от мощности и размера геркона, сердечники изготовляют из пермаллоевой проволоки. Также покрытие можно заменить и другими металлами (золото, серебро, родий и другие).

    В колбу запускают инертный газ или вакуумируют, что не дает возможности развития коррозии в герконовом выключателе. При изготовлении детали также учитывается то, что между сердечниками есть зазор определенного размера.

    Плюсы и минусы

    Извещатель магнитоконтактный имеет ряд преимуществ по сравнению с иными видами датчиков охранного назначения. Он бюджетный по стоимости, несложен по конструкции безотказен и обычно служит весьма долго. Коммутируемые контакты располагаются в среде, которая состоит из инертных газов, а окружает эту среду герметичная капсула из стекла. Вследствие этого датчик можно устанавливать внутри пространства, где существует угрозы взрыва либо присутствуют химические реактивы. Поверхность контактов состоит из родия или золота, слой которых достаточно велик, чтобы извещатель функционировал безотказно и медленно изнашивался. Диапазон допустимых температур от 50 градусов ниже нуля до 50 градусов выше нуля. Разработчики сделали гальванически развязанными коммутируемые и управляющие цепи.

    Минус данного датчика — то, что его контакты издают слышимый дребезжащий звук, это устраняется благодаря наличию фильтров. Магнитные поля значительной силы, находящиеся извне, воздействуют на датчики, избежать их эффекта можно, выполнив экранирование.

    Геркон – что это такое

    Геркон – это два и более контакта, заключенных в стеклянный корпус. Для подключения к наружной электрической цепи, концы контактов выведены за пределы корпуса устройства. Внутренний объем герметизирован и заполнен инертным газом. Лишенные доступа атмосферного воздуха, контакты надежно защищены от вредного влияния окружающей среды:

    • Отсутствует кислород, способствующий окислению контактной группы;
    • Отсутствует влажность, при которой возможно самопроизвольное срабатывание;
    • Отсутствуют механические примеси, которые могут препятствовать возникновению контакта.

    Стекло способствует надежной изоляции контактной группы. Но применение хрупких материалов корпуса не позволяет применять устройство в условиях повышенных нагрузок: вибрации, резких механических воздействий.

    Достоинства герконовых переключателей

    • В отличие от обычных реле с электромагнитными катушками и сердечником в герконовых нет механических элементов, привода рычага для перемещения контактов и стального сердечника в катушке. За счет этого конструкция получается меньших габаритов.
    • Многие показатели герконовых реле в сотни раз выше, чем обычных реле, сопротивление изоляции, пробивное напряжение, соответственно электрическая прочность.
    • Очевидно, что обычные реле не могут сравниться с герконами по быстродействию. Частота коммутации контактов на герконах 1000Гц;
    • Ресурс работы герконов исчисляется в миллиардах циклах переключений;

    Технические характеристики

    По техническим характеристикам герконы разделяются в зависимости от условий применения. Учитываются такие факторы:

    • Климатические условия. Например, работа при пониженных температурах;
    • Окружающая среда. Например, жидкость;
    • Проходящие через устройство напряжение и сила тока. Например, геркотроны позволяют применять напряжение до 100 киловольт.

    Управление герконом по средствам катушки, через которую пропускается постоянный ток

    Такой способ получил широкое применение в конструкциях герконовых реле с небольшим количеством групп контактов. В полый сердечник корпуса, на который намотана обмотка, помещают один или несколько герконов.

    Элементы конструкции герконового реле РЭС -24

    Примером такого использования являются токовые датчики защиты в электросетях питающих оборудование. Катушки наматываются достаточно толстым проводом, чтобы выдерживать токовые нагрузки, используемые на производственном процессе. При превышении тока магнитное поле отключает контакты геркона, оборудование обесточивается. Настройка осуществляется перемещением по резьбовому соединению геркона внутри катушки вдоль оси.

    Проверка работоспособности геркона

    Прежде чем установить герконовый датчик в рабочую схему, следует выполнить его проверку. В сложной схеме, чтобы добраться до причины неисправности, придется перепроверить много других потенциально дефектных элементов. Сделать это очень просто при наличии мультиметра — достаточно лишь установить его диск в положение «прозвонка», а щупы присоединить к выводам. Как подключить показано на изображении:

    В нерабочем положении при нормально-разомкнутых контактах герконового выключателя мультиметр покажет обрыв. При создании магнитного поля, которое делает соединение замкнутым (можно сделать с помощью постоянного магнита, имеющегося в схемах некоторых устройств), мультиметр должен показать практически нулевое сопротивление. Такой геркон можно использовать в работе.

    Достоинства и недостатки

    Применение герконов, конечно же, не так широко распространено, как, например, электромеханических реле, но всё же, они не являются дефицитными деталями. Поэтому остро вопрос, где же взять геркон, среди радиолюбителей не стоит. К несомненным преимуществам размыкающих герконов, впрочем, как и замыкающих, относится:

    • высока надёжность — она превышает показатели обычных реле использующих открытые контакты почти в 100 раз;
    • быстродействие — скорость срабатывания по сравнению с электромеханическими реле может быть быстрее в два-три раза;
    • отсутствие шума;
    • гальваническая развязка — их последовательное подключение в линию позволяет создать электрическую развязку управляющих и коммутируемых цепей;
    • возможность коммутировать даже слабые по уровню сигналы;
    • небольшой размер;
    • долговечность — устройство способно совершить миллиарды включений, что обусловлено отсутствием трения;
    • способность их работать без источника электроэнергии.

    Благодаря своим свойствам герконы нашли применение в разнообразных датчиках позиционирования, измерительных приборах (велосипедный спидометр), в автоматических подъёмниках, выключателях, ноутбуках (регистрируют открытие и закрытие крышки) и даже в компьютерных клавиатурах.

    Но, несмотря на это, герконы также имеют недостатки. Главный из них — хрупкость, из-за неё приборы нельзя использовать в местах сильной вибрации. Кроме этого, в результате износа площадок контакты могут «залипать», а в случае больших токов (нагрева) самопроизвольно размыкаться.

    Но, как видно, на фоне достоинств недостатки не так уж и велики. Очень часто, используя геркон, радиолюбители собирают собственную недорогую систему сигнализации или автоматический блок включения света.

    Технические характеристики высокочастотных герконов

    Наименование геркона МКА-10501 МКА-10701 МК-17
    Тип геркона высокочастотный высокочастотный высокочастотный
    Магнитодвижущая сила срабатывания, А 30…80 16…35 18…45
    Максимальная частота коммутаций, Гц 100 100 2000
    Максимальная коммутируемая мощность, Вт 7,5 5 2
    Максимальное коммутируемое напряжение, В 80 90 10
    Полное сопротивление электрических контактов (затухание), Ом 0,2 0,3
    Емкость между контактами, пФ 0,6 0,3 0,2
    Температура окружающей среды, °С -60…+ 100 -60…+ 100 -60…+ 125
    Вибрационные нагрузки, диапазон частот, Гц 2000 2000 5…3000
    Вибрационные нагрузки, максимальное ускорение, м/с2 98 144 196
    Длина и диаметр баллона, мм 20/3,1 10/2,3 10/1,8
    Общая длина с выводами, мм 45,6 40,75 25

    Видео по теме

    Хорошая реклама

    Конструкция извещателя

    Извещатели магнитоконтактные могут иметь три типа контактов, а именно переключающийся, нормально замкнутый, а также нормально разомкнутый. Герконы подразделяются на смоченные и сухие. Смачивание осуществляется с помощью ртути, это дает возможность устранить дребезжащий звук, а если изделия сухие, то они располагаются в газовой среде, при этом таким газом в стандартном случае является азот. У части герконов внутри колбы вакуум, это делается с целью увеличить показатели коммутируемого напряжения.

    Датчик включает два составных элемента, в первом располагается постоянный магнит, который в некоторых случаях может быть также электромагнитом, в то же время внутри второго находится геркон, оснащенный выводами контактов. Если датчик имеет охранное назначение, то электромагнит внутри него не применяется. Контактная система по своей конструкции является баллоном из стекла, внутри которого находятся две пружины с перекрывающимися концами, среда вокруг них — инертный газ. Количества пластин будет равно трем, если речь идет о перекидном герконе. Дистанция от одной контактной площадки до другой держится в пределах от трехсот до пятисот микрон. Смыкание контактов происходит под воздействием магнитного поля. Пружина обладает настолько небольшим изгибом, что ее ослабления не наблюдается, из-за этого количество ее переключений может достигать десять миллиардов. Инертный газ уберегает контакты от воздействия искр и коррозии.

    Датчики подразделяются на врезные и накладные. Экраны, которые являются магнитно непроницаемыми, служат для защиты от нарушителей. Такие экраны требуются, чтобы на геркон не оказал влияние магнит, располагающийся извне.


    Врезной геркон для установки в деревянный проем

    Устройства для окон и дверей могут относиться к магнито пассивным либо к магнитоактивным. Датчики подразделяются на два типа по пригодности к установке на тех или иных окнах и дверях. Первый тип обладает магнитами меньшей силы и сравнительно невелик по размерам. Устройства такого типа устанавливают на объектах, выполненных из алюминия или дерева либо же иных материалов, лишенных магнитных свойств. Устройства второго типа существенно крупнее, и у них мощные магниты, они рассчитаны на двери из металлов с магнитными свойствами. Внутри системы беспроводного типа применяются исключительно адресные извещатели магнитоконтактные, оснащенные радиомодулем.

    Блок с магнитом, который служит задающим элементом датчика, находится внутри подвижной части объекта, который отслеживается (к примеру, в самой двери), а исполнительный модуль располагается внутри неподвижной части конструкции, к примеру, внутри дверного косяка. Чтобы устройство работало стандартным образом, требуется, чтобы его компоненты находились друг напротив друга.

    Характерные ошибки при монтаже герконов

    • Установка герконов на подвижные элементы оборудования, без учета вибрационной защиты, в результате чего разрушается стеклянная колба.
    • Установка герконов без учета предельно допустимых значений напряжения и мощности, в результате чего контакты могут залипать, пригорать, и в итоге выходить из строя.
    • При линейном передвижении геркона в пространстве относительно магнита, или наоборот интервал расстояния должен соответствовать силы магнитного поля для переключения контактов. При большом расстоянии силы магнитного поля может быть недостаточно для срабатывания.
    • Прежде чем подключить установленной сети проверьте его срабатывание мультиметром в режиме прозвонки. Особенно когда конструкция закрывается лицевой панелью или другими элементами, в противном случае для исправления придется разбирать установленные элементы.
    • При монтаже датчиков защиты по току на герконах, не забывайте вращением сердечника настроить их на предельный ток срабатывания. В противном случае они будут срабатывать при меньшем токе, ограничивая производственный процесс, или вообще не сработают и аппаратура сгорит.

    Импортные (зарубежные) реле на герконах

    Отдельно магнитные герконы среди зарубежных производителей встречаются редко – обычно он встроен сразу в герконовое реле. Их ассортимент также довольно широк и основные, наиболее часто встречающиеся в поставках и продаже модели смотрите в таблице. Дополнительно можно изучить этот PDF документ по импортными герконам.

       Форум по радиодеталям

        Форум по обсуждению материала МАГНИТНЫЕ ГЕРКОНЫ

    Sigur


    Что это вообще такое и как устроено


    Для того, чтобы контроллер понимал, открыта дверь или закрыта, необходимо подключить на контроллер специальный датчик - датчик открытия двери, еще он называется геркон.
    Он состоит из двух половинок: в одной магнит, в другой контакты. Часть с магнитом крепится на дверь, часть с контактом на дверную коробку. Когда дверь закрыта, части смыкаются, магнит примагничивает контакты и замыкает их между собой.

    Альтернативно герконы бывают встроены в замок.


    Зачем он нужен

    Рассмотрим несколько примеров.

    • Сотрудник поднес карточку к считывателю, но дверь открыть не успел, вспомнил, что забыл зайти к кадровику расписаться в бумагах. И ушел в противоположном направлении.

    Допустим, геркона не было. Как тогда мы можем фиксировать проход? По факту поднесения карты к считывателю. В описанной ситуации у нас зарегистрировался проход, которого не было.

    • Пример из введения к нашему курсу, где дверь “подпирали стульчиком”. Сотрудникам неохота каждый раз на выход прикладывать карту - они и зафиксировали дверь в открытом положении.

    И снова, геркона нет. Сможет ли как-то контроллер СКУД понять, что дверь открыта слишком долго? Нет.

    • Электромагнитный замок злоумышленник отжал силой.

    Геркона все еще нет =) И контроллер никак не узнает о ситуации “взлома” - что дверь открыли без его санкции на это.

    • Необходима аварийная разблокировка всех точек доступа, связанных с контроллером. Контроллер разблокировал электромеханический замок, но дверь захлопнулась и тот закрылся.

    Как мы знаем, зачастую контроллер не управляет закрытием электромеханического замка. И узнать, что тот закрылся, чтобы снова послать импульс на открытие, без геркона не получится.

    Суммируем, при наличии геркона можно:


    По-разному реагировать на поднесение карты. Например, при закрытой двери не фиксировать проход пока ее не откроют. При открытой же двери фиксировать проход сразу.
    Фиксировать факт удержания двери в открытом состоянии дольше разрешенного времени.
    Фиксировать факт взлома двери, т. к. когда дверь каким-то способом открыли без санкции на это.
    Поддерживать дверь в разблокированном состоянии.

    Руководство пользователя DoorProtect | Служба поддержки Ajax Systems

    Распечатать

    Обновлено

    DoorProtect — беспроводной датчик открытия дверей и окон, предназначенный для использования внутри помещений. Работает до 7 лет от комплектной батареи, оснащен герконом, отрабатывающим более миллиона открытий. Имеет разъем для подключения внешнего датчика.

    Геркон — устройство, образовывающее непрерывную цепь при воздействии постоянного магнита. Состоит из ферромагнитных контактов, размещенных в колбе.

    DoorProtect работает в составе системы безопасности Ajax, подключаясь по защищенному протоколу Jeweller к хабу. Дальность связи — до 1200 м при отсутствии преград. Также датчик может использоваться в составе сторонних охранных централей благодаря модулям интеграции uartBridge или ocBridge Plus.

    Датчик настраивается через мобильное приложение для смартфонов на iOS и Android. Обо всех событиях пользователя уведомляют push-нотификации, SMS-сообщения и звонки (если включены).

    Система безопасности Ajax самодостаточная, но пользователь может подключить ее к пульту охранной компании.

    Функциональные элементы

    1. DoorProtect
    2. Большой магнит (должен размещаться справа от датчика)
    3. Малый магнит (должен размещаться справа от датчика)
    4. Световой индикатор
    5. Крепежная панель SmartBracket (перфорированная часть необходима для срабатывания тампера при попытке оторвать датчик от поверхности. Не выламывайте ее!)
    6. Разъем подключения внешнего NC датчика
    7. QR код
    8. Выключатель устройства
    9. Кнопка тампера

    Принцип работы

    DoorProtect состоит из двух частей: датчика с герконом и постоянного магнита. Датчик крепится на раму, магнит — на подвижную створку или выдвижную часть. Если геркон находится в зоне действия магнитного поля, он замыкает цепь — датчик закрыт. Открытие створки отдаляет магнит от геркона, что приводит к размыканию цепи, и датчик фиксирует открытие.

    Магнит крепится СПРАВА от датчика.

    Малый магнит действует на расстоянии до 1 см, а большой — до 2 см

    Поставленный на охрану датчик DoorProtect при срабатывании моментально передает сигнал тревоги на хаб, активируя подключенные к хабу сирены, уведомляя пользователя и охранную компанию.

    Подключение датчика к охранной системе Ajax

    Прежде чем начать подключение
    1. Следуя рекомендациям инструкции хаба, установите на смартфон приложение Ajax. Создайте учетную запись, добавьте в приложение хаб и создайте хотя бы одну комнату.
    2. Включите хаб и проверьте подключение к интернету (по Ethernet кабелю и/или GSM сети).
    3. Убедитесь, что хаб не под охраной и не обновляется, посмотрев его состояние в мобильном приложении.

    Добавить устройство к хабу может только пользователь с правами администратора

    Как подключить датчик к хабу
    1. Нажмите Добавить устройство в приложении Ajax.
    2. Назовите устройство, отсканируйте или же впишите вручную QR код (размещен на корпусе и упаковке), выберите комнату размещения.
    3. Нажмите Добавить — начнется обратный отсчет.
    4. Включите устройство

    Чтобы произошло обнаружение и сопряжение, устройство должно находиться в зоне действия радиосвязи хаба (на одном охраняемом объекте).

    Запрос на подключение к хабу передается только в момент включения устройства.

    Если подключение к хабу не удалось, отключите датчик на 5 секунд и повторите попытку.

    Подключенный к хабу датчик появится в списке устройств хаба в приложении. Обновление статусов устройств в списке зависит от установленного в настройках хаба времени опроса, значение по умолчанию — 36 секунд.

    Подключение датчика к сторонней охранной системе

    Для подключения датчика к сторонней охранной централи с помощью модуля интеграции ocBridge Plus, следуйте рекомендациям инструкции соответствующего устройства. Для подключения к uartBridge, следуйте инструкциям централи, к которой подключен модуль uartBridge.

    Состояния

    1. Устройства
    2. DoorProtect
    Параметр Значение
    Температура Температура датчика. Измеряется на процессоре и меняется постепенно
    Уровень сигнала Jeweller Уровень сигнала между хабом и датчиком
    Заряд батареи

    Уровень заряда батареи устройства. Отображается в процентах

    Как отображается заряд батареи в приложениях Ajax

    Корпус Состояние тампера датчика, который реагирует на отрыв или нарушения целостности корпуса
    Задержка на вход, с Время задержки при входе
    Задержка на выход, с Время задержки при выходе
    ReX Показывает, подключен ли датчик через ретранслятор радиосигнала
    Соединение Состояние соединения между хабом и датчиком
    Основной датчик Состояние основного датчика
    Внешний датчик Состояние внешнего датчика, подключенного к DoorProtect
    Всегда активен Когда включено, датчик всегда находится в режиме охраны
    Временное отключение Показывает статус функции временного отключения устройства:
    • Нет — устройство работает в штатном режиме и передаёт все события.
    • Только корпус — администратором хаба отключены уведомления о срабатывании корпуса.
    • Полностью — устройство полностью исключено из работы системы администратором хаба. Устройство не выполняет команды системы и не сообщает о тревогах или других событиях.
    • По количеству тревог — устройство автоматически отключено системой по превышению количества тревог (указывается в настройках Автоматического отключения устройств). Возможность настраивается в PRO-приложении Ajax.
    • По таймеру — устройство автоматически отключено системой по истечении таймера восстановления (указывается в настройках Автоматического отключения устройств). Возможность настраивается в PRO-приложении Ajax.
    Прошивка Версия прошивки датчика
    Идентификатор Идентификатор устройства

    Настройка

    1. Устройства
    2. DoorProtect
    3. Настройки
    Настройка Значение
    Первое поле Имя датчика, можно редактировать
    Комната Выбор виртуальной комнаты, к которой приписывается устройство
    Задержка на вход, с Выбор времени задержки при входе
    Задержка на выход, с Выбор времени задержки при выходе
    Задержки в ночном режиме Включение задержки при использовании ночного режима
    Охранять в ночном режиме Когда включено, датчик будет переходить в режим охраны при использовании ночного режима
    LED-индикация тревог

    Позволяет отключить мигание LED-индикатора при тревоге. Доступна для устройств с версией прошивки не ниже 5.55.0.0

    Как узнать версию прошивки или идентификатор датчика или устройства?

    Основной датчик Когда включено, основной датчик DoorProtect реагирует на открытие и закрытие
    Внешний контакт Когда включено, датчик регистрирует тревоги по внешнему датчику
    Всегда активен Когда включено, датчик всегда регистрирует открытие / закрытие
    Активировать сирену если открыта дверь или окно Когда включено, подключенные к системе сирены включаются при открытии двери или окна
    Активировать сирену если открыт внешний контакт Когда включено, подключенные к системе сирены включаются при тревоге по внешнему датчику
    Тест уровня сигнала Jeweller Переводит датчик в режим теста уровня сигнала
    Тест зоны обнаружения Переводит датчик в тест зоны обнаружения
    Тест угасания сигнала Переводит датчик в режим теста угасания сигнала (доступен в датчиках с версией прошивки 3,50 и выше)
    Временное отключение

    Позволяет пользователю отключить устройство, не удаляя его из системы.

    Доступны две опции:

    • Полностью — устройство не будет выполнять команды системы и участвовать в сценариях автоматизации, а система будет игнорировать тревоги и другие уведомления устройства
    • Только корпус — система будет игнорировать только уведомления о сработке кнопки тампера устройства

    Подробнее о временном отключении устройств

    Система также может автоматически отключать устройства по превышению установленного количества тревог или по истечении таймера восстановления.

    Подробнее об автоматическом отключении устройств

    Руководство пользователя Открывает руководство пользователя датчика
    Удалить устройство Отключает датчик от хаба и удаляет его настройки

    Индикация

    Событие Индикация Примечание
    Включение датчика Горит зеленым примерно секунду
    Подключение датчика к хабу, ocBridge Plus и uartBridge Горит несколько секунд
    Тревога / сработка тампера Горит зеленым примерно одну секунду Тревога передается раз в 5 секунд
    Батарея требует замены При тревоге плавно загорается и плавно гаснет зеленым Замена батареи датчика описана в статье Замена батарей

    Тестирование работоспособности

    Система безопасности Ajax позволяет проводить тесты для проверки работоспособности подключенных устройств.

    Тесты начинаются не мгновенно, но не более чем через 36 секунд при стандартных настройках. Начало времени теста зависит от настроек периода опроса датчиков (пункт настроек “Jeweller” в настройках хаба).

    Тест уровня сигнала Jeweller

    Тест зоны обнаружения

    Тест угасания сигнала

    Установка устройства

    Выбор места установки

    Размещение датчика DoorProtect определяет его отдаленность от хаба и наличие между устройствами преград, препятствующих прохождению радиосигнала: стен, междуэтажных перекрытий, расположенных в помещении габаритных объектов.

    Устройство предназначено для установки только внутри помещений.

    Проверьте уровень сигнала в месте установки

    При низком уровне сигнала (одно деление) мы не гарантируем стабильную работу системы безопасности. Примите возможные меры для улучшения качества сигнала! Как минимум, переместите устройство — смещение даже на 20 сантиметров может существенно улучшить качество приема.

    Если после перемещения у устройства все равно низкий или нестабильный уровень сигнала — используйте ретранслятор радиосигнала системы безопасности ReX.

    Датчик размещается внутри или снаружи дверной коробки (оконной рамы).

    При установке датчика на перпендикулярных плоскостях (внутри коробки / рамы), используйте малый магнит из комплекта. Расстояние между магнитом и датчиком не должно превышать 1 см.

    Размещая части DoorProtect на одной плоскости, используйте большой магнит. Его порог срабатывания — 2 см.

    Магнит крепится на подвижной части двери (окна) справа от датчика. Сторона, с которой крепится магнит, отмечена на корпусе датчика стрелкой. Если необходимо, датчик можно расположить горизонтально.

    Процесс установки датчика

    Прежде чем монтировать датчик, убедитесь, что выбрали оптимальное место расположения и оно соответствует условиям этой инструкции!

    1. Закрепите крепежные панели SmartBracket датчика и магнита комплектными шурупами. При использовании других средств крепежа, убедитесь, что они не повреждают и не деформируют панели.

      Двустороннюю клейкую ленту можно использовать только для временного крепления датчика и магнита. Лента со временем пересохнет, что может привести к падению DoorProtect и срабатыванию охранной системы. К тому же от удара устройство может выйти из строя.

    2. Наденьте датчик на крепежную панель. Как только датчик будет зафиксирован в SmartBracket, он мигнет светодиодом — это сигнал, что тампер на датчике закрыт.

      Если световой индикатор датчика не срабатывает при установке в SmartBracket, проверьте состояние тампера в приложении Ajax Security System, и следом плотность фиксации панели.

      При отрыве датчика от поверхности или снятии с крепежной панели, вы получите соответствующее уведомление.

    3. Наденьте магнит на крепежную панель.

    Не устанавливайте датчик:

    1. за пределами помещения (на улице)
    2. вблизи металлических предметов и зеркал, вызывающих затухание радиосигнала или экранирующих его
    3. в помещениях с температурой и влажностью, выходящими за пределы допустимых
    4. ближе, чем в 1 метре от хаба.

    Подключение стороннего проводного датчика

    К Ajax DoorProtect можно подключить проводной датчик c типом контакта NC с помощью выносной клеммы.

    Мы рекомендуем устанавливать проводной датчик на расстоянии не более 1 метра — увеличение длины провода повышает шанс его повреждения и ухудшает качество связи между датчиками.

    Для вывода провода из корпуса датчика выломайте заглушку:

    При срабатывании внешнего датчика вы получите соответствующее уведомление.

    Обслуживание

    Регулярно проверяйте работоспособность датчика DoorProtect.

    Очищайте корпус датчика от пыли, паутины и других загрязнений по мере их появления. Используйте мягкую сухую салфетку, пригодную для ухода за техникой.

    Не используйте для очистки датчика вещества, содержащие спирт, ацетон, бензин и другие активные растворители.

    Время работы датчика от батареи зависит от качества батареи, частоты срабатывания датчика и интервала опроса датчиков хабом.

    Если дверь открывается 10 раз в день и установлен интервал опроса датчика в 60 секунд, DoorProtect проработает от комплектной батареи 7 лет. Выставив интервал опроса в 12 секунд, сократите время работы устройства до 2 лет.

    На сколько хватает батареек в устройствах Ajax и что на это влияет

    При разряде батареи датчика пользователь получит уведомление, а светодиод будет плавно загораться–гаснуть при срабатывании датчика или тампера.

    Изделия должны храниться в упаковке при температуре воздуха от 0 градусов Цельсия до плюс 40 градусов Цельсия и относительной влажности воздуха не более 75 процентов. В помещениях для хранения не должно быть агрессивных примесей (паров кислот, щелочей), вызывающих коррозию.

    Замена батарей

    Технические характеристики

    Чувствительный элемент Геркон
    Порог срабатывания датчика

    1 см (малый магнит)

    2 см (большой магнит)

    Защита тампером Есть
    Возможность подключения внешнего датчика Есть, NC
    Диапазон частот 868,0 – 868,6 МГц или 868,7 – 869,2 МГц в зависимости от региона продажи
    Совместимость Работает с хабами Ajax, ретрансляторами, ocBridge Plus, uartBridge
    Максимальная мощность радиосигнала До 20 мВт
    Модуляция радиосигнала GFSK
    Дальность радиосигнала До 1200 м (при отсутствии преград)
    Питание 1 батарея CR123A, 3 В
    Срок работы от элемента питания До 7 лет
    Способ установки Внутри помещений
    Класс защиты IP50
    Диапазон рабочих температур От -10°С до +40°С
    Рабочая влажность До 75%
    Размеры Ø 20 × 90 мм
    Вес 29 г
    Срок службы 10 лет

    Соответствие стандартам

    Комплектация

    1. DoorProtect
    2. Крепежная панель SmartBracket
    3. Большой магнит
    4. Малый магнит
    5. Выносная клемма
    6. Элемент питания CR123A (предустановлен)
    7. Монтажный комплект
    8. Краткая инструкция

    Гарантия

    Гарантия на продукцию общества с ограниченной ответственностью «АДЖАКС СИСТЕМС МАНЮФЕКЧУРИНГ» действует 2 года после покупки и не распространяется на комплектный аккумулятор.

    Если устройство работает некорректно, рекомендуем сначала обратиться в службу поддержки — в половине случаев технические вопросы могут быть решены удаленно!

    Техническая поддержка: [email protected]

    Датчики движения, принцип работы их схем

    Датчик движения — сигнализатор, фиксирующий перемещение объектов и используемый для контроля за окружающей обстановкой или автоматического запуска требуемых действий в ответ на перемещение объектов.

    Датчик движения чаще всего используется для включения освещения, когда вы проходите или находитесь рядом с ним. С его помощью можно хорошо экономить электричество и избавить себя от необходимости щелкать выключателем. Это устройство также используется и в системах сигнализации, для определения нежелательных проникновений. Кроме этого их можно встретить и на производственных линиях, они там нужны для автоматизированного выполнения каких-либо технологических задач. Датчики движения иногда называют датчикам присутствия.

    Типы датчиков движения

    Датчики движения различают по принципу действия от этого зависит их работа, точность срабатывания и особенности использования. У каждого из них есть сильные и слабые стороны. От конструкции и рода используемого элемента зависит и конечная цена такого датчика.

    Датчик движения может быть выполнен в одном корпусе и в разных корпусах (блок управления отдельно от датчика).

    Контактные

    Самый простой вариант датчика движения – использовать концевой выключатель или геркон. Геркон (герметичный контакт) это переключатель который срабатывает при появлении магнитного поля. Суть работы заключается в установки концевого выключателя с нормально-разомкнутыми контактами или геркона на дверь, когда вы её откроете и зайдете в помещение контакты замкнутся, включат реле, а оно включит освещение. Такая схема изображена ниже.

    Инфракрасные

    Срабатывают от теплового излучения, реагируют на изменение температуры. Когда вы входите в поле зрения такого датчика он срабатывает на тепловое излучение от вашего тела. Недостатком такого способа определения являются ложные срабатывания. Тепловое излучение присуще всему что есть вокруг. Приведем несколько примеров:

    1. ИК датчик движения стоит в помещении с электрообогревателем, который периодически включается и отключается по таймеру или термостату. При включении обогревателя возможны ложные срабатывания. Можно попробовать этого избежать долгой и скрупулезной настройкой чувствительности, а также попыткой направить его так, чтобы в прямой видимости не было обогревателя.

    2. При установке на улице возможны срабатывания от порывов тёплого ветра.

    В целом эти датчики нормально работают, при этом это самый дешевый вариант. В качестве чувствительного элемента используется PIR-сенсор, он создает электрическое поле пропорционально тепловому излучению.

    Но сам по себе сенсор не имеет широкой направленности, поверх него устанавливается линза Френеля.

    Правильнее будет сказать – многосегментная линза, или мультилинза. Обратите внимание на окошко такого датчика, оно разбито на секции это и есть сегменты линз, они фокусируют попадающие излучения в узкий пучок и направляют его на чувствительную область датчика. В результате этого на маленькое приемное окошко пироэлектрического сенсора попадают пучки излучений с разных сторон.

    Для увеличения эффективности детектирования движения могут устанавливать сдвоенные, или счетвертненные сенсоры или несколько отдельных. Таким образом, расширяется поле зрение прибора.

    Исходя из вышесказанного нужно отметить и то, что на датчик не должен попадать свет от лампы, а также в поле его зрения не должно быть ламп накаливания, это также сильный источник ИК-излучения, тогда работа системы в целом будет нестабильной и непредвиденной. ИК-излучения плохо проходят через стекло, поэтому он не сработает, если вы будете идти за окном или стеклянной дверью.

    Это самый распространённый вид датчика его можно купить а можно и собрать самому на основе, поэтому рассмотрим его конструкцию подробно.

    Как собрать ИК-датчик движения своими руками?

    Самый распространенный вариант – это HC-SR501. Его можно купить в магазине радиодеталей, на али-экспресс, часто поставляется в наборах Arduino. Может использоваться как в паре с микроконтроллером, так и самостоятельно. Он представляет собой печатную плату с микросхемой, обвязкой и одним ПИР-сенсором. Последний накрыт линзой, на плате есть два потенциометра, один из них регулирует чувствительность, а второй время которое на выходе датчика присутствует сигнал. При детектировании движения на выходе появляется сигнал и держится установленное время.

    Он питается напряжением от 5 до 20 вольт, срабатывает на расстоянии от 3 до 7 метров, а сигнал на выходе держит от 5 до 300 секунд, вы можете продлить этот период, если использовать одновибратор на NE555, микроконтроллер или реле задержки времени. Угол обзора порядка 120 градусов.

    На фото изображен датчик в сборе (слева), линзу (справа внизу), обратную сторону платы (справа вверху).

    Рассмотрим плату подробнее. На её передней стороне расположен чувствительный элемент. На задней – микросхема, её обвязка, справа два подстроечных резистора, где верхний – время задержки сигнала, а нижний – чувствительность. В нижней правой части джампер для переключения режимов H и L. В режиме L датчик выдает выходной сигнал только она период времени выставленного потенциометром. Режим H выдает сигнал, пока вы находитесь в зоне действия датчика, а когда вы её покидаете сигнал, исчезнет через время заданное верхним потенциометром.

    Если вы хотите использовать датчик без микроконтроллеров, тогда соберите эту схему, все элементы подписаны. Схема питается через гасящий конденсатор, напряжение питания ограничено на уровне 12В с помощью стабилитрона. Когда на выходе датчика появляется положительный сигнал реле Р включается через NPN транзистор (например BC547, mje13001-9, КТ815, КТ817 и другие). Можно использовать автомобильное реле или любое другое с катушкой на 12В.

    Если вам нужно реализовать какие-то другие функции – можно использовать его в паре с микроконтроллером, например платой Ардуино. Ниже представлена схема подключения и программный код.

    Ультразвуковые

    Излучатель работает на высоких частотах – от 20 кГц до 60 кГц. Отсюда выходит одна неприятность – животные, например собаки, чувствительны к этим частотам, более того они используются для их отпугивания и дрессировки. Такие датчики могут раздражать их и с этим возникают проблемы.

    Ультразвуковой датчик движения работает на эффекте Допплера. Излучаемая волна, отражаясь от подвижного объекта, возвращается и принимается приёмником, при этом длина волны (частота) незначительно изменяется. Это детектируется, и датчик выдает сигнал, который используют для управления реле или симмистором и коммутации нагрузки.

    Датчик неплохо отрабатывает движения, однако если движения очень медленные – он может не срабатывать. Преимуществом является то, что они не чувствительны к изменениям условий окружающей среды.

    Лазерные или фотодатчики

    В них есть излучатель (например ИК-светодиод) и приемник (фотодиод аналогичного спектра). Это простой датчик, возможна реализация в двух исполнениях:

    1. Излучатель и фотодиод монтируются в проходе (контролируемой зоне) напротив друг друга. Когда вы проходите через него вы заслоняете излучение и оно не достигает приемника, тогда срабатывает датчик и включается реле. Это можно использовать и в системах сигнализации.

    2. Излучатель и фотодиод стоят рядом друг с другом, когда вы находитесь в зоне действия датчика излучение отражается от вас и попадает на фотодиод. Это называется также датчиком препятствия, с успехом применяется в робототехнике.

    Микроволновый

    Состоит также из передатчика и приемника. Первый генерирует сигнал высокой частоты, второй их принимает. Когда вы проходите рядом изменяется частота. Приемник настроен таким образом, что при изменении частоты сигнал усиливается и передается на исполнительный орган, например реле, и происходит включение нагрузки.

    Микроволновые датчики движения очень чувствительны, позволяют «увидеть» объект даже за дверью или за стеклом, однако это вызывает и проблемы ложного срабатывания, когда объект находится вне поля предполагаемой видимости.

    Это достаточно дорогостоящие датчики, но они реагируют даже на самые незначительные движения.

    Подобным образом работают и емкостные приборы. Такая схема изображена ниже.

    Как подключить датчик движения?

    Можно придумать бесчисленное множество вариантов и схем подключения датчика движения в зависимости от ваших потребностей, иногда нужно чтобы система срабатывала при движении в разных местах, например уличное освещение по пути от дома до ворот и наоборот, в других случаях необходимо принудительное включение или отключение света и т.д. Мы рассмотрим несколько вариантов.

    Обычно у датчика движения есть три провода или три клеммы для подсоединения:

    1. Приходящая фаза.

    2. Фаза, отходящая для питания нагрузки.

    3. Ноль.

    Если вам не хватает мощности датчика – используйте промежуточное реле и магнитный пускатель с катушкой на 220В. Для этого вместо лампочки в нижеуказанных схемах подключаются выводы катушки.

    Схема №1. Лампа включается только от датчика движения.

    Схема №2. Лампа включается от датчика движения или от выключателя (принудительное включение).

    Схема №3. Датчик движения отключается. Так он не будет срабатывать, когда вам это не нужно, например, в светлое время суток.

    Схема №4 – включение лампы от двух датчиков, расположенных в разных местах.

    На фото ниже изображены клеммы к которым подсоединяются питающие провода.

    Заключение

    Использование датчиков движения, как бы это ни звучало, это шаг к умному дому. Во-первых, это поможет экономить электроэнергию и ресурс ламп. Во-вторых, это избавит от необходимости каждый раз щелкать выключатель. Для освещения на улице при правильной настройки можно сделать так, чтобы свет включался, когда вы подходите к воротам дома.

    Если расстояние от ворот до дома 7-10 – можно обойтись и одним датчиком, тогда не придется прокладывать кабель на второй датчик или собирать схему с проходным выключателем.

    Как уже было сказано чаще всего встречаются ИК-датчики, их достаточно для простых задач, если вам нужна большая чувствительность или точность – присмотритесь к датчикам других типов.

    Ранее ЭлектроВести писали, что стартап Ecoisme, который занимается разработкой сенсора для экономии электроэнергии в доме, объявил о закрытии.

    По материалам: electrik.info.

    Как работают герконы (переключатели с магнитным управлением)

    Как работают герконовые переключатели (переключатели с магнитным управлением) Рекламное объявление

    Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 августа 2020 г.

    Если у вас есть портативный компьютер или мобильный телефон, который открывается как раскладушка, вы, наверное, заметили, что она чувствует, когда вы открыть и закрыть и соответственно включить или выключить. Но как это знать? Какой-то переключатель подключен к петле, так что он может обнаружить движение открытия и закрытия? Если это то, что ты думаю, ты прав как минимум наполовину! Подумайте об этом повнимательнее и вы увидите, что стандартный переключатель будет довольно сложно подключить в этом способ - и, вероятно, весьма ненадежный: все эти открытия и закрытия быстро изнашивает его.Таким образом, вместо этого многие ноутбуки и телефоны используют недорогие и очень надежное устройство, называемое герконом, которое включается и выключается при воздействии магнита. рядом. Охранная сигнализация и модели железных дорог тоже часто используют их. Давайте подробнее рассмотрим как они работают!

    Фото: Типичный геркон (Comus RI-23). Вы можете просто увидеть два перекрывающихся металлических контакта (язычка) внутри стеклянной оболочки. Контакты пружинят вместе и соприкасаются, когда переключатель находится в положении «включено»; они расходятся и прерывают цепь, когда переключатель находится в положении «выключено».«

    Какую проблему решают герконы?

    Фото: выключатель, работающий от нажатия, замыкает цепь, когда вы его вставляете; а пружина заставляет его снова выскочить, когда вы убираете палец. Геркон переключает ток таким же образом, но «толкающее давление» обеспечивает магнит, а не ваш палец.

    Выключатель похож на подъемный мост в электрическом схема. Когда переключатель замкнут, «мост» не работает, и электрический ток может обтекать контур; при размыкании переключателя происходит «мост». вверх и ток не течет.Таким образом, цель переключателя - активировать или деактивировать цепь в любое время по нашему выбору.

    Большинство электрических переключателей, с которыми мы сталкиваемся, мы контролируем сами. Если вы хотите света в комнате, вы щелкаете выключателем на стене. Хотите смотреть телевизор? Включите выключатель. Хотеть слушать свой iPod? Толкать колесо спереди, и это активирует переключатель, который включает мощность. Но иногда нам нужны электрические и электронные цепи, которые нужно активировать другими способами.

    Предположим, вы хотите подключить банковский сейф, чтобы он срабатывает сигнал тревоги всякий раз, когда открывается дверь.Как это будет работать на практике? Вам понадобится электричество контакты на обеих частях дверной коробки, поэтому, когда дверь открыта, цепь будет разорвана, вызывая тревогу. Но подумайте, как сложно это было бы сделать надежное электрическое соединение на дверной коробке. Что, если вы закрасите его? Что, если он испачкался? И разве это не было бы так очевидно вору, что они могли бы легко вывести его из строя? Есть много способы, которыми электрический контакт может быть отключен и бесполезный. Здесь могут помочь герконы.

    Рекламные ссылки

    Что такое геркон?

    Обычный выключатель имеет два электрических контакта, которые соединяют вместе, когда вы нажимаете кнопку, и пружина врозь, когда вы ее отпускаете. Кулисные переключатели на настенных светильниках (как на фото вверху) сдвиньте два контакта вместе, когда переключатель находится в одном положении и разведите их, когда переключатель щелкает в другую сторону.

    В типичном герконовом переключателе два контакта (которые выглядят как металлические герконы) сделаны из ферромагнитного материал (что означает что-то такое же легкое намагничивание, как железо), покрытый прочным металлом, таким как родий или рутений (чтобы обеспечить им долгую жизнь при включении и выключении), и запечатанный внутри тонкой стеклянной оболочки, заполненной инертным газом (обычно азотом), чтобы уберечь их от пыли и грязи.Иногда стекло имеет внешний кожух из пластика для еще большей защиты. Обычно контакты изготавливаются из сплава никель-железо, который легко намагничивается (технически мы говорим, что он имеет высокую магнитную проницаемость), но не остается таким надолго (мы говорим, что он имеет низкую магнитную удерживающую способность). Им требуется некоторое время, чтобы отреагировать на изменения магнитного поля (мы говорим, что у них довольно небольшой гистерезис) - другими словами, они движутся довольно медленно и плавно. Обычно оба контакта перемещаются (а не один), и они образуют плоскую параллельную область контакта друг с другом (а не просто касаются одной точки), потому что это помогает продлить срок службы и надежность переключателя.

    Хотя большинство герконов имеет два ферромагнитных контакта, у некоторых есть один ферромагнитный контакт, а другой немагнитный, а у некоторых (например, оригинальный герконовый переключатель Элвуда, показанный в нижней части этой статьи) их три.

    Фото: Другой вид моего язычкового переключателя, смотрящего на движущиеся контакты в их запечатанном стеклянном конверте. Обратите внимание, что контакт справа находится чуть выше контакта слева. Вы также можете видеть здесь, что контакты намного шире, чем они выглядят на виде сбоку, показанном на верхнем фото.

    Как работает геркон?

    Герконы

    бывают двух основных типов: нормально разомкнутые (нормально выключенные) и нормально замкнутые (нормально включены). Ключом к пониманию того, как они работают, является осознание того, что они работают не только как электрический мост, но и как магнитный мост : через них течет магнетизм, а также электричество.

    Нормально открытый

    Когда вы подносите магнит к герконовому переключателю, весь переключатель фактически становится частью «магнитной цепи», включающей магнит (пунктирная линия на иллюстрации показывает часть магнитного поля).Два контакта геркона становятся противоположными магнитными полюсами, поэтому они притягиваются и защелкиваются. Неважно, какой конец магнита приближается первым: контакты по-прежнему поляризуются противоположным образом и притягиваются друг к другу. Такой геркон обычно разомкнут (НЕТ) (нормально выключен), если только рядом с ним не находится магнит, когда он включается, позволяя току течь через него.

    Уберите магнит, и контакты - сделанные из довольно жесткого и упругого металла - снова раздвинутся и вернутся в исходное положение.

    Нормально закрытый

    Вы также можете получить герконовые переключатели, которые работают противоположным образом: два контакта обычно защелкиваются вместе, а когда вы подносите магнит к переключателю, пружина расходится. Такие герконы называются нормально замкнутыми (NC) (нормально включенными), поэтому большую часть времени через них проходит электричество. Самый простой способ сделать это - взять нормально разомкнутый переключатель и постоянно прикрепить магнит к его стеклянному корпусу, перевернув его из открытого в закрытое состояние (как во втором кадре в анимации нормально открытого состояния вверху).Вся эта единица (нормально разомкнутый герконовый переключатель с прикрепленным магнитом) становится нашим нормально замкнутым герконовым переключателем. Если вы поднесете к нему второй магнит с магнитным полем противоположной полярности, чем у первого магнита, это новое поле нейтрализует поле первого магнита, так что мы, по сути, получим именно то, что было в первом кадре. нормально разомкнутой анимации: геркон с двумя раздвинутыми контактами.

    На этих двух работах я сильно преувеличил движение контактов.Настоящие герконовые переключатели имеют контакты, расстояние между которыми составляет всего несколько микрон (миллионных долей метра), что примерно в десять раз тоньше человеческого волоса, поэтому движение не видно невооруженным глазом. Не ждите, что лезвия будут двигаться, когда вы поднесете магнит поближе!

    Иллюстрации: Ключ к пониманию герконов - это осознание того, что они являются частью магнитной цепи, а также электрической цепи: магнитное поле стержневого магнита проходит через герконовый переключатель. Это то что делает его близким - и это то, что позволяет электричеству течь через него.Изображение магнитного поля взято с Wikimedia Commons.

    Еще одна важная вещь, на которую я должен обратить внимание, это то, что герконы не просто включаются, когда магнит приближается, и выключаются, когда он удаляется (в случае нормально открытого / выключенного переключателя): они обычно включаются и выключается несколько раз по мере движения магнита, создавая несколько зон включения и выключения. Они также будут реагировать по-разному в зависимости от ориентации магнита (параллельна ли он переключателю или перпендикулярно), его формы (потому что, как мы все учили в школе, магниты разной формы создают вокруг себя разные модели магнитного поля) , и как он движется.Это действительно важно, когда дело доходит до практического применения: вам нужно убедиться, что вы используете правильный магнит и что он движется именно так, чтобы привести в действие ваш геркон. Например, если вы используете геркон в качестве счетчика, он должен срабатывать только один раз при каждом движении магнита (а не три или четыре раза, что приведет к ложным показаниям). Если вы используете геркон для сигнализации, вы не хотите, чтобы злоумышленник включил сигнализацию на одну секунду, а затем снова выключил ее через секунду, потому что вы поместили магнит не в то место!

    Как использовать герконы на практике?

    Фото: Некоторые мобильные телефоны с откидной крышкой, такие как этот, включаются и выключаются с помощью герконовых переключателей.В одной части корпуса находится магнит, а в другой - геркон. Телефон выключается, когда геркон находится рядом с магнитом (когда корпус закрыт), и включается, когда геркон и магнит разделяются (когда корпус снова открывается).

    Теперь вы, наверное, видите, как включается и выключается раскладушка. когда вы его открываете или закрываете. Имеет нормально замкнутый геркон в нижняя часть корпуса (там, где находится клавиатура) и магнит в верхняя часть (где экран).Когда телефон открыт, трость переключатель и магнит относительно далеко друг от друга. Контакты на герконовый переключатель сдвинут вместе, и мощность течет через Телефон. Однако, если вы закроете корпус, вы повернете магнит близко к геркон, и это раздвигает контакты внутри переключателя. Схема внутри телефон распознает это и аккуратно отключает питание.

    Читатели электронных книг, такие как Kindles и Sony Readers, используйте похожий трюк. Поместив их в защитную кожаную куртку, вы обнаружите они выключаются автоматически, когда вы закрываете крышку - и снова включаются когда вы его откроете.Здесь, конечно, нет никакой магии: есть просто геркон в угол устройства электронной книги и магнит в соответствующей части крышки (проверьте сами, подержав рядом скрепку).

    Фото: Упрощенная концепция охранной сигнализации: вы просто устанавливаете геркон (подключенный к цепи сигнализации) к одной части двери и магниту к другой части. Разделение двух вещей щелкает переключателем и вызывает тревогу.

    Вы можете увидеть, как та же идея будет работать в дверях сейфа нашего банка: вы бы просто поместите геркон на дверной коробке и магнит на дверь.Открытие двери разделит магнит и трость переключатель, в результате чего контакты переключателя пружинят вместе и срабатывают будильник. Вы можете построить герконовые переключатели внутри маленьких частей пластик, так что их там даже не видно - идеально подходит для всех видов безопасности Приложения.

    Фото: коровы LEGO®, управляемые герконом. Фото любезно предоставлено Биллом Уордом, опубликовано на Flickr под лицензией Creative Commons.

    Герконы можно использовать и по-другому.LEGO® энтузиаст Билл Уорд, который руководит великолепным Блог Brickpile (и страницу с фотографиями на Flickr), построил эти гениальные роботизированные коровы для его модели железная дорога. Каждый раз, когда проезжает поезд, они поворачивают головы, чтобы посмотреть, как он проезжает. Целый вещь работает геркон. Головой каждой коровы управляет небольшой электродвигатель, который подключен к цепи, в которой есть нормально разомкнутый геркон. Геркон расположен рядом с железнодорожный путь и небольшой магнит прикреплен к стороне поезда.Когда поезд проезжает мимо язычкового переключателя, магнит заставляет контакты замыкаются и активирует цепь, которая включает головы. Насколько это аккуратно? Некоторые люди настолько изобретательны!

    Есть сотни других, менее очевидных применений герконов. Некоторые датчики уровня жидкости в стиральные машины и посудомоечные машины используют плавающие магниты, которые подпрыгивают мимо герконов, чтобы выключить клапаны, когда внутри достаточно воды. Герконовые переключатели иногда также устанавливаются на вращающихся рычагах в посудомоечных машинах, чтобы определять, когда они застревают, и в термальных выключателях в электрических душах (чтобы остановить нагрев воды до опасного уровня).Анемометры с вращающимися чашками имеют внутри герконовые переключатели, которые измеряют скорость ветра. Когда чашки вращаются, они заставляют геркон вращаться мимо магнита, генерируя импульсы тока. Чем сильнее ветер, тем быстрее вращаются чашки и тем чаще герконовый переключатель включается и выключается. Электронная схема подсчитывает количество импульсов в секунду и использует это для определения скорости ветра.

    Изображение: Типичный расходомер с герконовым переключателем работает примерно так. Есть труба, по которой течет жидкость (1), внутри которой установлено лопастное колесо (2).Когда жидкость течет, лопасть вращается и заставляет вращаться магнит (3). Вращающийся магнит размыкает геркон (4). Затем, когда он вращается и представляет свой противоположный полюс (5), магнит снова замыкает переключатель (6). Герконовый переключатель, попеременно открывающийся и замыкающийся, посылает в цепь импульсы электрического тока. Подсчитав скорость поступления импульсов, схема может измерить расход. Если ток полностью прекращается или течет все время, вы знаете, что жидкость перестала двигаться, что может указывать на застревание или закупорку.

    Кто изобрел герконы?

    Как и многие другие великие изобретения, герконы родились в Bell Laboratories, изобретенные там в середине 1930-х годов Уолтером Б. Элвудом , . Его первоначальная заявка на патент на электромагнитный переключатель была подана 27 июня 1940 года и официально предоставлена ​​2 декабря 1941 года. Прочитав патент Элвуда, очень легко узнать геркон, который все еще широко используется сегодня: «Когда внешняя магнитная сила К этому блоку применяются два магнитных элемента, которые образуют часть магнитной цепи... перемещаются вместе ... поскольку внешняя магнитная сила действует, уменьшая воздушный зазор между двумя упомянутыми магнитными элементами ".

    Изображение: оригинальный дизайн язычкового переключателя Уолтера Элвуда из патента США: 2264746: Электромагнитный переключатель. Это немного отличается от приведенного выше, переключение между двумя разными цепями, при этом одна из них всегда включена. У нас есть два немагнитных контакта слева (1,2) и магнитный контакт (3,4) справа, который переключается между ними при приближении магнита.Контакты разделены изолирующей прокладкой (5). Оригинальное изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. (Обратите внимание, что я немного раскрасил и упростил оригинал, чтобы облегчить восприятие.)

    Рекламные ссылки

    Узнать больше

    На этом сайте

    Практические проекты

    Вы найдете немало примеров использования язычковых переключателей на неизменно превосходном веб-сайте Instructables и в популярных книгах Evil Genius; Вот несколько примеров для начала:

    Книги

    • Датчик Arduino и Raspberry Pi Проекты Роберта Чина для злого гения.McGraw Hill, 2017. Некоторые из проектов в этой книге включают подключение язычковых переключателей к Arduinos и Pis (есть полные инструкции для звуковой сигнализации дверного переключателя).
    • СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Отличная практическая книга, которая даст толчок вашему хобби электроники. В главе 3 есть простое введение в герконы.
    • Проекты Raspberry Pi Эндрю Робинсона и Майка Кука. John Wiley & Sons, 2014. «Глава 13: Домашняя автоматизация» описывает дверной датчик с герконовым переключателем, подключенный к Raspberry Pi.
    • Практическая электроника для изобретателей Пола Монка. McGraw-Hill, 2016. Переварив MAKE: Electronics , вы захотите перейти к чему-то более глубокому; это хорошее место, чтобы пойти дальше.
    • Электроника: первый курс Оуэна Бишопа. Newnes, 2011. Легкий для понимания (хотя и довольно сухой) учебник, объясняющий все основные компоненты, включая герконы.

    Патенты

    Попробуйте эти для более глубоких технических подробностей:

    • Патент США 2264746: Электромагнитный переключатель Уолтера Элвуда, 2 декабря 1941 г.Оригинальный патент на герконовый переключатель Элвуда (как на фото выше).
    • Патент США 3 283 274: кнопочный переключатель Анджело де Фалько, 1 ноября 1966 г. Более сложный дизайн.
    • Патент США 4 038 620: Магнитный геркон, автор Б. Эдвард Шлезингер-младший и Чарли Дуэйн Маринер, 26 июля 1977 г. Переключатель с одним магнитным язычком и одним немагнитным.
    • Патент США 3 348 175: Нормально замкнутый геркон, Энтони Дж. Уилкис, 17 октября 1967 г. Описывает различные способы изготовления нормально замкнутого переключателя.

    Видео

    Благодарности

    Я очень благодарен Морису Баэнену из Comus Technology B.V. за предложения по улучшению этой статьи.

    Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

    статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

    Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

    Следуйте за нами

    Сохранить или поделиться этой страницей

    Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки, или расскажите об этом друзьям с помощью:

    Цитируйте эту страницу

    Вудфорд, Крис. (2009/2020) Герконовые переключатели. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howreedswitcheswork.html.[Доступ (укажите дату здесь)]

    Больше на нашем сайте ...

    A Руководство по проектированию герконов

    Автор: Морин ВанДайк |

    Если вы когда-либо использовали ноутбук или раскладушку, вы, возможно, задавались вопросом, как экран переходит в спящий режим после закрытия устройства. Или, может быть, вам интересно, почему экран планшета включается каждый раз, когда вы открываете его защитную крышку. В основе этих функций лежит оригинальное устройство, называемое герконом.

    Что такое геркон? Герконы размыкают и замыкают электрические цепи под воздействием магнитного давления. Например, у ноутбуков обычно есть магниты вверху экрана и внизу клавиатуры; когда ноутбук открыт, магниты находятся далеко друг от друга, но когда он закрывается, магниты соединяются, прерывая электрическую цепь, питающую ноутбук, и заставляя его переходить в спящий режим.

    Герконы

    находят широкое применение: от кардиостимуляторов до автомобильных выхлопных датчиков и игрушечных световых мечей.Ниже мы описали технологию, используемую при создании герконов, а также некоторые из наиболее распространенных областей их применения.


    Как работают герконы?

    Щелкните, чтобы просмотреть в полном размере.

    В механических устройствах электрические токи протекают только через замкнутые цепи. Когда что-то разрывает цепь, электрический ток прекращается.

    Геркон содержит два электрических контакта, которые при соединении замыкают цепь. Эти контакты сделаны из ферромагнитного материала, обычно железа, который легко намагничивается.Производители покрывают переключатели износостойким металлом для долговечности, а затем заключают их в тонкую стеклянную трубку или оболочку, заполненную азотом или другими инертными газами, такими как гелий, ксенон или аргон, чтобы защитить их от ржавчины и загрязнений. В зависимости от конструкции переключателя эти контакты либо соединяются, либо разъединяются под действием внешних магнитных полей.

    Герконы

    бывают двух основных типов: нормально разомкнутые и нормально замкнутые.

    Нормально разомкнутые герконовые переключатели

    В конструкции герконового переключателя Normally Open переключатель по умолчанию находится в разомкнутом положении, размыкая цепь.Когда внешний магнит приближается, он поляризует два контакта, позволяя им притягиваться друг к другу и защелкиваться. Это замыкает цепь, активируя электрический поток. Когда внешний магнит удаляется, жесткие контакты возвращаются в исходное положение, тем самым разрывая цепь и останавливая электрический ток.

    Нормально замкнутые герконовые переключатели

    Нормально замкнутые герконы работают по тому же принципу, за исключением того, что в переключателе используется встроенный магнит, чтобы удерживать два его контакта в поляризованном состоянии.Это означает, что положение переключателя по умолчанию - держать цепь замкнутой, позволяя электрическому току течь непрерывно. Когда приближается внешний магнит с обратной полярностью, он нейтрализует магнитное поле встроенного магнита. Это приводит к тому, что два контакта теряют полярность, и они отрываются друг от друга в исходное положение без намагничивания (где они были бы в нормально разомкнутой конструкции). Это разрывает цепь, останавливая электрический ток.

    Чем конструкция герконов отличает их от других типов магнитных переключателей? Герконовые переключатели отличаются от их твердотельных аналогов несколькими отличительными факторами.

    Переключатели на эффекте Холла сочетают в себе элемент, чувствительный к Холлу, со схемой для контроля и реагирования на величину магнитного поля. Это означает, что для эффективной работы переключатели на эффекте Холла должны иметь постоянный источник питания.

    Когда к герконовому переключателю или переключателю на эффекте Холла добавляются дополнительные схемы, такие как триодные устройства переменного тока (или для краткости симисторы) или транзисторы, им также требуется постоянный электрический ток для эффективной работы. Все эти переключатели отличаются от простых герконов, которые вместо этого представляют собой пассивный компонент, для работы которого не требуется постоянный источник питания.

    Герконы

    доступны в различных размерах, в зависимости от номинальных характеристик их контактов. Номинальные характеристики контактов могут варьироваться от 3 ВА до 100 ВА, чтобы приспособиться к разнообразным размерам коммутируемой нагрузки.


    Преимущества использования герконов

    Герконовые переключатели потребляют гораздо меньше энергии, чем другие альтернативные электронные переключатели. Их простая конструкция также значительно упрощает тестирование вне цепи.

    Герконы

    обладают рядом дополнительных преимуществ, таких как:

    Надежность и долговечность

    Простая конструкция герконовых переключателей означает, что они работают реже, чем другие цепи, а их защитные кожухи гарантируют, что они могут работать в различных средах.Эти факторы означают, что герконы могут эффективно работать десятилетиями. Из-за этого они часто используются в цифровых устройствах включения / выключения, таких как датчики закрытия дверей. Геркон может иметь срок службы в миллионы циклов переключения.

    Точность магнитной чувствительности

    Точки переключения магнитной чувствительности герконов

    обеспечивают более высокий уровень точности по сравнению с твердотельными датчиками. Это делает герконовые переключатели оптимальным выбором для приложений, которые работают в очень изменчивых средах.

    Простая настройка

    Твердотельные переключатели обычно выпускаются в универсальных форматах. Напротив, благодаря присущей им простоте конструкции, вы можете легко настроить герконы в соответствии со спецификациями каждого конечного продукта.


    Руководство по проектированию язычкового переключателя

    Герконовые переключатели и установочный фитинг

    При реализации герконов инженеры должны учитывать требования к конструкции конечного продукта. Ниже приведены некоторые из наиболее важных факторов, влияющих на конструкцию герконового переключателя.

    Требования к электричеству

    Инженеры должны определить максимальный коммутируемый ток, напряжение и мощность, которые могут выдержать контакты герконового переключателя. Контактная дуга или электрический разряд, который пересекает зазор между разделенными контактами, может повредить компоненты переключения и вызвать перенос металла, сокращая срок службы переключателя.

    Контакты должны быть изготовлены из материала, способного выдерживать требуемые электрические токовые нагрузки. Кроме того, для коммутируемого напряжения более 250 В обычно требуется геркон с внутренним вакуумом или сжатым газом.

    Инженеры

    также должны учитывать, будет ли герконовый переключатель работать при нагрузках переменного или постоянного тока, какова будет минимальная коммутируемая мощность и будет ли герконовый переключатель выдерживать ожидаемый срок службы при предполагаемых электрических нагрузках.

    Факторы окружающей среды
    Герконы

    могут работать с различными настройками. Однако важно определить вероятную среду для использования конечного продукта и соответственно выбрать правильные переключатели для конструкции.

    Герконы наиболее чувствительны к ударам и вибрации вдоль оси, по которой перемещаются переключающие компоненты.Если ожидается, что при вводе переключателя в действие регулярно будет происходить чрезмерный механический удар, следует позаботиться о выборе геркона подходящего размера, который лучше всего выдержит ожидаемый удар. В крайних случаях может быть лучше рассмотреть возможность использования переключателя на эффекте Холла, поскольку он не использует никаких механических контактов в его твердотельной конструкции.

    Инженеры должны тщательно рассмотреть возможность контакта или влияния внешних магнитных полей или черных металлов. Например, могут ли расположенные рядом катушки, двигатели или батареи нарушить магнитное поле переключателя? Если это так, это может привести к непредсказуемому поведению, и следует принять меры для удаления любого из этих паразитных магнитных полей из области, где используется переключатель.


    Отличия MagneLink

    Герконы

    - это элегантные, универсальные и экономичные решения для многих дизайнерских дилемм. В MagneLink, Inc. мы предлагаем высококачественные индивидуальные решения для язычковых переключателей для клиентов по всей стране и по всему миру. Наши клиенты полагаются на наши лучшие предложения по магнитным переключателям более 25 лет.

    Если вы хотите узнать больше о нашем ассортименте язычковых переключателей, свяжитесь с нами сегодня.Мы уверены, что после того, как вы почувствуете разницу с MagneLink, вам больше не захочется никуда идти.


    Опубликовано в Дизайн магнитного переключателя

    Что такое геркон и как он работает?

    «Что такое геркон и как он работает? Геркон - это электромеханическое переключающее устройство, которое содержит два ферромагнитных лезвия в герметичной стеклянной оболочке, поэтому эти компоненты могут существовать или использоваться практически в любой среде.”

    Если вам нужна помощь в определенных областях, не стесняйтесь переходить к любому из следующих разделов:
    Что такое геркон?
    Как работает геркон?
    История технологии герконовых переключателей
    Заключение
    Дополнительные ресурсы

    Standex Electronics имеет опытных инженеров и передовые производственные мощности. Standex является крупнейшим мировым лидером в области разработки продуктов и производства услуг для конкретных клиентов. Мы производим уникальные решения практически для любой среды или приложения.Например, геркон - одна из наших самых успешных и широко используемых разработок. Являясь крупнейшим в мире производителем герконов, мы производим более 700 миллионов герконов в год.

    Что такое геркон?

    Геркон - это электромеханическое переключающее устройство. Общая структура проста. Две ферромагнитные лопасти, герметично закрытые стеклянной оболочкой. Другими словами, эти компоненты могут существовать или использоваться практически в любой среде. Кроме того, стеклянная оболочка имеет температурный коэффициент, который точно соответствует языку из никель-железа (NiFe).

    Простое магнитное взаимодействие открывает и закрывает герконы. Точнее, наличие (или отсутствие) магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом или электромагнитной катушкой, вызывает размыкание или замыкание контактов. Когда контакты переключателя разомкнуты, мощность не потребляется. Простота этой конструкции и работы позволяет герконовым переключателям не иметь изнашиваемых частей и надежно выполнять роль «переключателя» для миллиардов операций во многих отраслях промышленности. Сегодня все основные сегменты рынка используют герконовые переключатели.Например, испытательное и измерительное оборудование, медицинская электроника, телекоммуникации, автомобилестроение, безопасность и бытовая техника используют компоненты язычковой коммутации. Поэтому неудивительно, что темпы роста тростникового тростника сейчас выше, чем когда-либо, когда мировое производство не может идти в ногу со спросом.

    Герконовый переключатель с подробным изображением области герконового контакта и компонентов герконового переключателя.

    Как работает геркон?

    Герконы

    работают за счет надежного переключения миллиардов операций с помощью простого взаимодействия магнита для размыкания и замыкания контактов.Во-первых, основная работа герконового переключателя происходит, когда он приближается к постоянному магниту, и отдельные язычки намагничиваются притягивающей полярностью магнита. Во-вторых, когда внешнее магнитное поле становится достаточно сильным, магнитная сила притяжения закрывает лезвия язычкового переключателя. В-третьих, магнитное поле, создаваемое язычками, рассеивается при снятии магнитного поля.

    Самое главное, так как любой остаточный магнетизм на пластинах язычков повлияет на их открытие и закрытие.Поэтому язычковые лезвия отжигаются и обрабатываются, удаляя любые магнитные удержания. Щелкните здесь, чтобы увидеть геркон в действии.

    Постоянный магнит и геркон параллельны друг другу, влияя на центральные магнитные лепестки. Размещение магнита дальше от герконового переключателя будет фокусироваться на центральных лепестках и приведет к однократному открытию и замыканию, поскольку постоянный магнит движется параллельно плоскости герконового переключателя.

    История технологии герконов

    Bell Labs впервые изобрела герконовый переключатель в конце 1930-х годов.Хотя они используются в течение десятилетий, в принципах работы герконов мало что изменилось. В 1940-х годах в датчиках и реле широко использовалась технология герконов. Более того, в раннем электронном и испытательном оборудовании использовались компоненты герконового переключателя для выполнения пошаговых и коммутационных функций. В конце 1940-х годов в телефонных коммутаторах центрального офиса Western Electric начали использовать герконовые реле. Технология язычковых переключателей значительно улучшила телекоммуникации как в 1940-х годах, так и сегодня.

    Заключение

    Благодаря их образцовой производительности, новые применения герконов продолжают расти ускоренными темпами. Команда Standex готова удовлетворить постоянно меняющиеся потребности клиентов в разных отраслях и по всему миру, используя наш подход Partner, Solve, Deliver® . Свяжитесь с нашей командой, чтобы узнать больше о наших тщательно разработанных решениях.

    Дополнительные ресурсы

    Чтобы получить более полное представление о том, как работает геркон, загрузите нашу книгу данных Reed Technology Databook.

    В этом справочнике содержится подробное описание того, что такое герконовый переключатель и как работает герконовый переключатель. Получите обширные знания о различных приложениях, функциях и преимуществах.

    Что такое геркон и какие магниты им управляют? -

    Геркон

    Геркон - это электромагнитный переключатель, используемый для управления потоком электричества в цепи. Они сделаны из двух или более железных язычков, заключенных в небольшую стеклянную трубчатую оболочку, которая намагничивается и перемещается вместе или разделяется, когда магнитное поле перемещается к переключателю.Фактически, когда два язычка соприкасаются, электричество может течь по цепи, управляющей устройством. Герконовые переключатели полностью управляются невидимыми магнитными полями.

    Типы герконов

    Есть два типа герконов:

    1. Нормально разомкнутые

    Герконы этого типа состоят из двух язычков, изготовленных из черных металлов, таких как никелево-железный сплав. Эти язычки расположены так, чтобы они не соприкасались. Однако, когда магнит перемещается рядом с переключателем, он стягивает язычки вместе, замыкая цепь.После удаления магнита язычки возвращаются в исходное положение, разрывая цепь.

    2. Нормально замкнутый

    Для нормально замкнутых герконов, когда магнитное поле отсутствует, герконы находятся в полном контакте. Таким образом, электрическая цепь замкнута, и устройство включено. Однако, когда магнит приближается к переключателю, язычки отталкиваются, раскалываются и разрывают цепь.

    Какие типы магнитов можно использовать с герконами?

    Магниты являются важным компонентом в обеспечении успешной работы герконов.И размер, и тип необходимого магнита зависят исключительно от типа и сборки геркона. Герконовые переключатели могут быть скрыты или закреплены в сборке и при этом работать с помощью магнита. Следовательно, расстояние между магнитом и переключателем является критическим элементом. Чем шире расстояние, тем сильнее должен быть магнит для взаимодействия с переключателем.

    Хотя любой постоянный магнит будет работать с герконом, важно отметить два разных аспекта:

    • Различные материалы имеют разную прочность
    • Магниты разных размеров создают магнитные поля разных размеров

    В то время как неодимовые магниты являются самым сильным типом магнитов. магниты коммерчески доступны, ферритовые магниты предпочтительны для герконов.Несмотря на то, что ферритовые магниты намного слабее, они очень популярны из-за того, что они создают глубокое магнитное поле. Следовательно, при выборе магнита для герконового переключателя необходимо учитывать несколько основных факторов:

    • Форма магнита
    • Сила магнита
    • Чувствительность переключателя
    • Расстояние
    • Угол между магнитом и переключателем

    Какие области применения используются герконы?

    Герконовые переключатели чаще всего используются для бесконтактных и сенсорных приложений, в том числе:

    • Системы сигнализации - Геркон используется для определения того, открыты или закрыты двери и окна.Кроме того, они используются для защиты систем от несанкционированного доступа за счет размещения магнитов в крышках, чтобы после снятия переключателя срабатывала активация и срабатывала сигнализация.
    • Ноутбуки - Геркон и магнит работают вместе, чтобы включать и выключать устройство, а также регулировать экран. Благодаря контакту переключателя и магнита устройство распознает близость крышки или экрана и реагирует соответствующим образом.
    • Безопасность - Некоторые устройства, например кухонные комбайны, содержат герконы с датчиком приближения.Эти особые герконовые переключатели приводят к тому, что такие устройства не работают, если крышка установлена ​​неправильно или если не были приняты другие меры предосторожности.
    • Автомобильная промышленность - Герконовые переключатели используются в некоторых системах безопасности и датчиков в автомобилях. Только некоторые из них включают удар, скорость, торможение, положение дверей, уровень жидкости и топлива.
    • Холодильники - В большинстве современных холодильников используются герконовые переключатели для определения, когда дверь открыта или закрыта. Когда дверь закрыта, магнит в раме двери приближается к неподвижному язычковому переключателю, и магнит раздвигает язычки, выключая свет.

    Goudsmit UK

    В Goudsmit UK мы заключаем субподряд на поставку широкого спектра магнитов и магнитных узлов в соответствии с вашими требованиями. Свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации по адресу [email protected] или, если вы хотите поговорить с членом нашей команды, позвоните нам по телефону +44 (0) 2890 271 001.

    Для получения дополнительной информации загрузите наши продукты и брошюра об услугах здесь.

    Следите за нами в LinkedIn, Twitter и Facebook, чтобы получать регулярные обновления.

    Что такое геркон?


    О компании Reed Switch Developments Corp: Что такое герконовый переключатель?

    Приглашаем вас узнать больше о компании Reed Switch Developments Corp.и наше основное предложение - датчик герконового переключателя на магнитной основе. Начнем с ответа на очень распространенный вопрос: «Что такое геркон?»


    Что такое геркон?

    Геркон - это электрический переключатель

    Термин «геркон» может относиться либо к небольшому стеклянному электрическому компоненту, как показано на приведенном выше чертеже, либо к полной сборке, основанной на этом типе, или к подобному компоненту. На этой странице «геркон» будет использоваться для обозначения компонента и его функций.Но в целом то, что верно для компонента герконового переключателя, верно и для всей сборки.

    Геркон работает от магнитного поля

    Как любой электрический выключатель, геркон - это устройство, используемое для управления потоком электричества. Если геркон разомкнут, электричество не течет; если выключатель замкнут, течет электричество. Но в отличие от большинства других типов переключателей, герконовые переключатели не требуют, чтобы кто-то или что-то им физически управляло. Герконовые переключатели работают в непосредственной близости от магнитного поля.Чтобы изменить состояние геркона с разомкнутого на замкнутое или наоборот, источник магнитной энергии просто должен пройти достаточно близко к переключателю, чтобы вызвать срабатывание. Источником магнитной энергии или исполнительным механизмом обычно является простой магнит. Из-за этого герконовые переключатели часто также называют магнитными переключателями, бесконтактными переключателями или датчиками приближения.

    Геркон не имеет механического износа

    Одной из уникальных характеристик герконов является высокая скорость переключения без механического износа.Это означает долгий срок службы и исключительную надежность; что делает их исключительно рентабельными. Кроме того, герконы очень универсальны, просты в установке, компактны и не требуют напряжения питания для работы.

    Герконовые переключатели могут приводиться в действие через цветные металлы Герконы

    могут приводиться в действие через цветные (немагнитные) материалы, такие как дерево, алюминий, пластик и нержавеющая сталь, при условии, что магнитное поле привода достаточно сильное, чтобы дотянуться до переключателя через толщину материала. .Это означает, что герконовый переключатель может быть заключен или спрятан в герметичной среде и приведен в действие извне без ущерба для переключателя, защищенных компонентов или материалов внутри корпуса.

    Герконовые переключатели могут также использоваться с черными металлами

    Хотя это, как правило, не рекомендуется, герконы также можно использовать с черными (магнитными) материалами, такими как сталь и железо, но особое внимание следует уделить тому, как на магнитное поле привода будут влиять окружающие материалы.В рамках этого типа применения следует проводить испытания на согласованную работу и оптимальное размещение герконового переключателя и магнитного привода, чтобы магнитное поле не было поглощено или искажено присутствием черных металлов.

    Магнитные датчики и герконы

    Магнитные датчики и герконы

    Littelfuse предлагает широкий ассортимент датчиков с магнитным управлением, герконовых переключателей и герконовых реле. Все это хорошо зарекомендовавшие себя конструкции, изготовленные по нашим высоким стандартам.Обладая богатой историей лидера отрасли в предоставлении решений для магнитных датчиков, наши специалисты стремятся предоставить лучшие продукты и решения для ваших конкретных потребностей.

    Наша международная организация предоставляет:

    • Широкий выбор стандартных продуктов для различных областей применения
    • Нестандартные конструкции датчиков по спецификации заказчика
    • Вертикально интегрированное производство
    • Поддержка внутреннего магнитного моделирования
    • Быстрый выпуск нестандартных прототипов датчиков

    Технический центр

    Технический центр позволяет загружать самые свежие ресурсы по нашим магнитным датчикам и герконовым переключателям.Новая информация добавляется постоянно, поэтому не забывайте проверять ее почаще.

    Герконовые переключатели

    Базовый геркон состоит из двух ферромагнитных никель-железных проводов и стеклянной капсулы. Две проволоки скручиваются в «язычки» за счет сплющивания одного конца. Концы язычка аккуратно выравниваются с небольшим перекрытием, а затем надежно герметизируются внутри стеклянной капсулы. Область перекрытия или контакта язычков покрыта специальными металлами, такими как рутений.Никель-железные выводы покрыты оловом, поэтому их можно паять.

    Два язычка действуют как проводники магнитного потока при воздействии внешнего магнитного поля от постоянного магнита или электромагнитной катушки. В контактном зазоре создаются полюса противоположной полярности, и контакты замыкаются, когда магнитная сила превышает силу пружины язычков. Контакты размыкаются, когда внешнее магнитное поле уменьшается, так что сила магнитного притяжения между язычками меньше, чем сила восстанавливающей пружины язычков.

    Базовый геркон представляет собой однополюсный однопозиционный нормально разомкнутый переключатель, также известный как переключатель SPST-NO или переключатель формы A. Добавив дополнительный немагнитный контакт, который электрически замкнут без магнитного поля, можно сделать однополюсный переключатель двойного действия. Он также известен как переключатель переключения или переключатель SPDT. Это переключатель «размыкание перед замыканием» в том смысле, что закрытый контакт размыкается до того, как замыкается открытый контакт.

    Электрические контакты геркона герметичны.То есть газонепроницаемые уплотнения стекло-металл предотвращают воздействие окружающей среды на контакты. Герконовые переключатели Littelfuse герметизированы в атмосфере инертного азота внутри переключателя.

    Герконовые переключатели являются основным компонентом герконовых датчиков, а также герконовых реле. Поскольку Littelfuse производит как стандартные, так и индивидуальные герконовые датчики и реле, наши приложения очень часто могут извлечь выгоду из нашего инженерного опыта, производственных возможностей и систем качества, чтобы обеспечить рентабельную и своевременную поставку деталей.Опции включают стандартные герконовые переключатели для поверхностного монтажа, индивидуальную обрезку и формирование выводов, модификации существующих стандартных продуктов и полностью индивидуальные продукты.

    Герконовые датчики

    Герконовые датчики представляют собой герконовые переключатели, которые упакованы во внешний корпус для упрощения монтажа / подключения и дополнительной защиты от воздействия окружающей среды. Эти датчики обычно устанавливаются в механических системах. Герконовый переключатель можно легко установить на печатных платах.Однако для такого применения, как датчик безопасности двери, герконовому переключателю требуется защитная оболочка / корпус для перемещения и установки. Эти пакеты обеспечивают устойчивость к механическим воздействиям, защищая неизолированное стекло геркона.

    Есть несколько соображений при включении геркона в капсулу датчика, например, повреждение геркона в результате механического удара и изменение чувствительности из-за механического напряжения. В зависимости от типа механического удара повреждение может выражаться в потере герметичного уплотнения, изменении чувствительности или бездействии из-за разрушения стеклянной капсулы.К счастью, Littelfuse имеет большой опыт в области язычковых датчиков и производит как индивидуальные, так и стандартные язычковые датчики высокого уровня качества и надежности.

    Существует множество аспектов, которые одинаковы как для герконов, так и для герконов, например, электрическая коммутируемая нагрузка, методы активации и т. Д. Поскольку геркон является магнитным датчиком, ферромагнитные материалы, такие как сталь, находятся в непосредственной близости от датчика может повлиять на его поведение. Двигатели, трансформаторы и другие сильноточные электрические устройства рядом с герконовым датчиком также могут оказывать нежелательное влияние.Еще одно влияние, о котором следует знать, - это температура. И магниты, и герконовые датчики становятся более магнитными при низких температурах и менее магнитными при высоких. Величина изменения температуры зависит от типа используемого магнита и геркона.

    Доступно множество типов и вариантов язычковых датчиков. Капсулы сенсора могут быть из пластика или нержавеющей стали. Монтаж может производиться винтами или пайкой на печатной плате. Датчики могут быть помещены в отверстие и удерживаться на месте гайками (датчики с резьбовым цилиндром) или установочными винтами или удерживающими зажимами (датчики петарды).Электрическая заделка может быть для печатной платы встроенным соединителем, или провода могут быть оконцованы соединителями, клеммами, фастонами или просто лужеными выводами. Хотя Littelfuse предлагает широкий выбор стандартных деталей, они не подходят для всех областей применения. Вот почему Littelfuse тесно сотрудничает с клиентами, чтобы предоставить индивидуальные решения, включая дополнительные компоненты, такие как резисторы, симисторы или работы, связанные с печатными платами.

    Герконовые реле

    Герконовое реле состоит из герконового переключателя и медной катушки.Как и другие реле, это обеспечивает гальваническую развязку между входом катушки и управляемым контактом (контактами). Однако из-за небольшого размера и магнитной эффективности герконового переключателя мощность, необходимая для управления катушкой, ниже, чем у большинства других типов реле. Другие преимущества включают высокое сопротивление изоляции, низкое контактное сопротивление и длительный срок службы контактов. Герконовые реле используются во многих приложениях, включая автомобильное, испытательное оборудование, охранное, медицинское оборудование и оборудование для управления технологическими процессами.

    По сравнению с другими релейными технологиями, герконовые реле обладают преимуществами герметичных контактов, малой мощности катушки, быстрой работы и небольшого размера.Однако, как и в случае с любой другой технологией, необходимо учитывать различные аспекты. Поскольку герконовый переключатель является переключающим компонентом, используемым в герконовом реле, многие технические аспекты, связанные с герконовым переключателем, такие как электрическая нагрузка, время срабатывания, дребезг контактов, удары и вибрация, влияют на характеристики и работу герконового реле.

    Реле

    обычно монтируются на печатных платах. Клеммы герконового реле не должны изгибаться, например, для их самозажимания. Избегайте сгибания клемм, чтобы они соответствовали несовпадающим отверстиям.Неэкранированные реле, расположенные слишком близко друг к другу, могут влиять друг на друга. Экранированные реле являются опцией в этом случае и для сред с сильными магнитными полями от двигателей, магнитов и т. Д.

    Датчики на эффекте Холла

    Обнаруженный Эдвином Холлом в 1897 году, «эффект Холла» существует уже давно. Только после того, как в 60-х годах электронная промышленность приняла полупроводниковые материалы, это открытие перешло от интересного физического эффекта к тому, что нашло серьезное практическое применение.Сегодня технология эффекта Холла позволяет разрабатывать сложные датчики, используемые в широком спектре автомобильных, электронных и промышленных изделий.

    Устройство на эффекте Холла - это интегральная схема на основе полупроводника с пластинами Холла, которые реагируют на магнитные поля. Устройства на эффекте Холла выдают цифровые или аналоговые выходные сигналы, которые используются для бесконтактного и непрерывного поворотного или линейного позиционирования. В отличие от геркона, устройство на эффекте Холла содержит активную схему, поэтому оно постоянно потребляет небольшой ток.Устройства на эффекте Холла выпускаются в двух- или трехпроводном исполнении. Некоторые устройства можно программировать.

    Температура, напряжение и мощность

    Как и все твердотельные полупроводниковые приборы, датчики на эффекте Холла имеют максимальную рабочую температуру перехода. Рабочая температура перехода определяется мощностью (напряжение, умноженное на ток), которую рассеивает датчик, тепловым сопротивлением корпуса, любыми эффектами теплоотвода, возникающими в результате конфигурации монтажа, любого движения воздуха и температуры окружающей среды (воздуха).Из-за внутреннего рассеивания мощности и самонагрева может потребоваться снижение максимальной рабочей температуры при более высоких напряжениях питания, чтобы ограничить температуру перехода до приемлемого значения.

    Меры предосторожности при электростатическом разряде

    Полупроводниковые приборы чувствительны к электростатическим разрядам (ESD). Всегда соблюдайте осторожность и соблюдайте процедуры защиты от электростатического разряда при работе с датчиками Холла. Некоторые датчики на эффекте Холла Littelfuse снабжены внутренней защитой от электростатического разряда.

    Магнитные приводы

    Littelfuse предлагает широкий ассортимент магнитных приводов, которые имеют форму, аналогичную сопряженным датчикам. Мы также предлагаем ограниченное семейство магнитов без покрытия с различными марками материалов, включая феррит (керамику), AlNiCo и материалы с неодимом, железом и бором (NdFeB).

    Мониторинг открытия / закрытия двери с помощью геркона: поддержка цифровых данных

    Часто «состояние» двери, окна, ворот или другого объекта необходимо контролировать удаленно.

    Устройства Digital Matter с цифровыми входами могут быть подключены к геркону для контроля и оповещения о том, открыта или закрыта дверь.

    Это будет работать для следующих продуктов

    Dart / Dart2, G60 / G62, G100 / G120, G200, G62 LoRaWAN, SensorData, SensorNode (LoRaWAN + Bluetooth Versions), Falcon Cellular

    Набор состоит из нескольких ключевых компонентов настройка и работа такого решения, которые обсуждаются в этой статье,

    • Геркон
    • Цифровые входы устройства и их настройка
    • Настройка в Telematics Guru.

    Геркон

    Что такое геркон?

    Геркон - это электрический переключатель, работающий от магнитного поля.

    В своей основной форме переключатель состоит из гибких ферромагнитных металлических контактов внутри герметичной стеклянной трубки. Когда магнит приближается к «язычкам», язычки перемещаются так, что входят в контакт, замыкая переключатель. Если поднести переключатель к уху, часто можно услышать легкий щелчок.

    Переключатель, показанный на 1:30, представляет собой обычную форму переключателя, который будет использоваться, однополюсный, двусторонний (SPDT) с нормально разомкнутым (NO) и нормально замкнутым (NC) контактом.

    «Обычно» означает, что на переключатель не действует магнитное поле (поблизости нет магнитов)

    Вот пример:

    https://www.altronics.com.au/p/s5153-spdt-surface -mount-security-reed-switch /

    Принцип работы одинаков для всех герконов, хотя они бывают разных вариантов крепления / корпусов и т. д. и имеют разную стоимость.Изображенный на фотографии построен для гаражных роликовых ворот и легко вставляется в гофры.

    Три винтовых зажима - это общий, нормально разомкнутый и нормально замкнутый контакты.


    Настройка

    Существует несколько способов настроить геркон и устройство для достижения одинакового результата. Пока дверь открыта / закрыта, магнит перемещается рядом / от переключателя, вызывая изменение состояния переключателя, мы можем его контролировать.

    В этом примере мы рассмотрим следующее:

    1. Дверь закрыта - магнит находится в контакте с герконом.Мы хотим, чтобы цифровой вход устройства был выключен / «0» в этом сценарии
    2. Дверь открыта - магнит находится далеко от переключателя

    * Обратное (т.е. дверь закрыта, а магнит не контактирует с переключателем и т. наоборот) также могут быть обслужены, но мы не будем обсуждать это здесь. Физические требования приложения могут диктовать это. Если вы не уверены, обратитесь в службу поддержки DM.

    Важно, чтобы мы могли определить, есть ли обрыв кабеля (из-за повреждения или его разрезания).Таким образом, работа будет следующей:

    Нормально разомкнутый (NO) геркон, подключенный к цифровому входу на устройстве, общий подключен к заземлению на устройстве. Когда дверь закрыта, магнит находится рядом с переключателем. Это не «нормальное» положение переключателя, поэтому он замкнут.

    Это проиллюстрировано на Рисунке 1 ниже


    Затем, когда дверь открывается, магнит отодвигается, и переключатель находится в «нормальном» положении - значит, он открыт, и мы хотим определить это как «включено» для наш ввод устройства.
    Это проиллюстрировано на Рисунке 2 выше.

    Обратите внимание, как это разрывает цепь для регистрации открытия двери. Точно так же, если кабели были разрезаны / повреждены - «обрыв» также будет зарегистрирован. Дверь на самом деле может быть не открыта, но это помогает в обнаружении взлома / неисправностей.


    Настройка устройства

    Необходимо настроить цифровой вход, к которому был подключен геркон.

    Ниже представлена ​​конфигурация сотового устройства, эквивалентная конфигурация для устройств LoRaWAN может быть достигнута с помощью инструмента настройки.

    Показанные настройки взяты с Falcon Cellular, однако параметры цифрового входа в целом идентичны для всех устройств с цифровыми входами. Все значения по умолчанию для Falcon, кроме выделенных.

    Резистор смещения и активный уровень.

    Мы должны настроить резистор смещения так, чтобы он «удерживал» состояние входа, высокий или низкий, когда ничего не подключено, в противном случае состояние не определено.

    Подтягивание и высокий уровень означает, что поведение будет следующим:

    - Дверь закрыта, магнит рядом с переключателем, как на Рисунке 1.

    - Есть путь к земле, и на входе "низкий" уровень, поэтому регистрируется '0' (так как активный уровень «Высокий», низкий означает, что не активен)

    - Дверь открыта, применяется Рисунок 2.

    - Путь отсутствует, поэтому теперь к цифровому входу устройства ничего не подключено.Резистор смещения подтягивает линию к высокому уровню, который регистрируется устройством как активная «1».

    Загрузка при активном и неактивном

    Мы немедленно получим уведомление, отправленное на сервер, если дверь откроется / закроется.


    Настройка в Telematics Guru

    Для отображения в Telematics Guru выполните следующие действия:

    Настройте отображение ввода / вывода

    Настройка отображения ввода / вывода просто дает значимое имя цифровому входу. Предыдущий шаг гарантирует, что данные будут отправлены в TG при открытии или закрытии двери, но теперь нам нужно поместить их в легко читаемый формат.

    1. Перейти к активам -> Управление активами
    2. Щелкните имя актива, которое вы хотите изменить (или сделайте это при создании актива)
    3. Перейти к сопоставлениям ввода-вывода
    4. Создать сопоставление

    Активное состояние (1) открыто, а неактивно (0) закрыто (в соответствии с настройкой OEM)

    Отображение при просмотре поездки приводит к тому, что статус отображается на карте

    Оповещения в Telematics Guru

    Для отправки оповещений через Гуру телематики, нам просто нужно настроить оповещение, которое будет отправляться при активации цифрового входа.

    Это можно сделать с помощью "Advanced" Alert creator, находящегося в Admin -> Alerts

    Если соответствующий актив выбран на вкладке «Assets» в Create Alert, имя, указанное в сопоставлении I / O, будет появляются, как показано на изображении.

    Предупреждение также может быть отправлено, когда дверь снова закроется, поэтому пользователь будет уведомлен, когда все вернется в `` нормальное состояние ''. На вкладке Advanced настройки предупреждений просто выберите этот параметр и заполните сообщение, которое вы хотите .

    В качестве альтернативы можно использовать предупреждение кнопки паники / принуждения из мастера предупреждений - просто используйте цифровой вход, который вы используете, с герконовым переключателем и более точное имя в конце настройки.

    Сообщение о том, что дверь оставлена ​​открытой

    Это может не представлять особого интереса, если дверь просто открывается или закрывается, но важно, если она остается открытой. Можно использовать условие «Продолжительность» настройки предупреждения.

    Вышеупомянутая проблема показывает настройку для срабатывания предупреждения, если дверь остается открытой более 10 минут.

    Однако для этого сценария важно, чтобы в OEM выбрано «Выгрузка в неактивном состоянии», чтобы мы сразу знали, когда дверь снова закрывается.

    Есть также некоторые предостережения относительно этой настройки, которые обсуждаются здесь Продолжительность Условие для предупреждений

    Отчетность об открытии / закрытии двери

    Чтобы запустить отчет о времени и продолжительности открытия двери, мы можем настроить Пользовательский Мероприятие. Уведомление - это электронное письмо / SMS, отправленное из-за возникшего условия, и Событие можно представить себе таким образом, чтобы оно было записано для последующих отчетов через отчеты о событиях.

    Чтобы настроить событие, перейдите в Admin -> Event Types.

    Мы хотим регистрировать начало и конец события, чтобы можно было отслеживать время, в течение которого дверь оставалась открытой. В этом сценарии другая регистрация не имеет значения - например, Расстояние, геозона и т. Д. Однако, если движется дверь грузовика и т. Д., Значение «Расстояние» может иметь значение, это зависит от приложения.

    Теперь мы можем вернуться к сопоставлениям входов / выходов актива и связать цифровой вход 1 с событием

    Запись открытий / закрытий дверей будет доступна в пользовательских событиях - сводка и пользовательских событиях - Деталь Отчёты

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *