Геркон на размыкание. Герконы: принцип работы, характеристики и применение в электронике

Что такое геркон и как он устроен. Какие бывают типы герконов. Каковы основные характеристики и преимущества герконов. Где применяются герконы в современной электронике. Как выбрать подходящий геркон для конкретной задачи.

Что такое геркон и принцип его работы

Геркон (герметизированный контакт) — это электромеханический коммутационный прибор, функционирующий под воздействием внешнего магнитного поля. Он представляет собой герметичный стеклянный баллон, внутри которого находятся контакты из ферромагнитного материала.

Принцип работы геркона основан на следующем механизме:

• При отсутствии магнитного поля контакты разомкнуты
• При воздействии внешнего магнитного поля определенной напряженности контакты притягиваются друг к другу и замыкаются
• При ослаблении магнитного поля контакты под действием упругих сил возвращаются в исходное разомкнутое положение

Таким образом, геркон выполняет функцию управляемого магнитным полем переключателя. Время срабатывания герконов составляет порядка 0.5-2 мс, а время отпускания — 0.1-0.7 мс, что обеспечивает высокое быстродействие.

Основные типы и конструкции герконов

По принципу действия выделяют следующие основные типы герконов:

• На замыкание — нормально разомкнутые контакты замыкаются при воздействии магнитного поля
• На размыкание — нормально замкнутые контакты размыкаются в магнитном поле
• Переключающие — имеют три вывода и могут как замыкать, так и размыкать цепи

По конструкции герконы бывают:

• Вакуумные — внутри баллона создан вакуум
• Газонаполненные — баллон заполнен инертным газом (азот, аргон, водород)

Газонаполненные герконы обладают повышенной электрической прочностью и коммутационной способностью по сравнению с вакуумными.

Ключевые характеристики и параметры герконов

При выборе геркона для конкретного применения необходимо учитывать следующие основные характеристики:

• Коммутируемое напряжение — максимальное напряжение, которое можно подать на контакты
• Коммутируемый ток — максимальный ток, который способны пропустить контакты
• Коммутируемая мощность — предельная мощность коммутируемой нагрузки
• Время срабатывания и отпускания
• Напряженность магнитного поля срабатывания
• Сопротивление контактов в замкнутом и разомкнутом состоянии
• Электрическая прочность изоляции

Типичные значения некоторых параметров для распространенных герконов:

• Коммутируемое напряжение: 200-500 В
• Коммутируемый ток: 0.5-2 А
• Время срабатывания: 0.5-2 мс
• Сопротивление замкнутых контактов: 0.05-0.2 Ом
• Сопротивление разомкнутых контактов: >10^9 Ом

Преимущества и недостатки герконов

К основным достоинствам герконов как коммутационных элементов можно отнести:

• Высокое быстродействие
• Малые габариты и вес
• Герметичность конструкции
• Высокая надежность и долговечность
• Широкий диапазон рабочих температур
• Устойчивость к вибрациям и ударам
• Простота конструкции

Среди недостатков герконов можно выделить:

• Ограниченную коммутационную способность по току и напряжению
• Возможность ложных срабатываний от посторонних магнитных полей
• Дребезг контактов при коммутации
• Относительно высокую стоимость по сравнению с обычными контактами

Области применения герконов в современной электронике

Благодаря своим уникальным свойствам герконы нашли широкое применение в различных областях электроники и автоматики:

• Датчики положения и перемещения в системах автоматики
• Охранные и пожарные системы (датчики открытия дверей и окон)
• Счетчики импульсов и расходомеры
• Клавиатуры и кнопочные панели
• Реле и коммутационные устройства
• Датчики уровня жидкости
• Концевые выключатели
• Герконовые реле в телекоммуникационном оборудовании

Герконы активно используются в автомобильной электронике, медицинской технике, измерительных приборах и других сферах, где требуется надежная бесконтактная коммутация.

Сравнение герконов с другими коммутационными элементами

Для оценки преимуществ и недостатков герконов полезно сравнить их с альтернативными коммутационными элементами:

Герконы vs электромеханические реле:

• Преимущества герконов: меньшие габариты, выше быстродействие, отсутствие подвижных частей
• Недостатки: меньшая коммутационная способность по току

Герконы vs полупроводниковые ключи:

• Преимущества герконов: гальваническая развязка, отсутствие падения напряжения в открытом состоянии
• Недостатки: наличие дребезга контактов, ограниченный ресурс

Герконы vs датчики Холла:

• Преимущества герконов: не требуют питания, проще в применении
• Недостатки: меньшая чувствительность, нестабильность параметров

Выбор оптимального коммутационного элемента зависит от конкретной задачи и требований к системе.

Особенности выбора и применения герконов

При выборе геркона для конкретного применения следует учитывать ряд факторов:

• Требуемые электрические параметры (напряжение, ток, мощность)
• Быстродействие и частота коммутации
• Условия эксплуатации (температура, влажность, вибрации)
• Ресурс и надежность
• Габаритные ограничения
• Стоимость

Важно также соблюдать ряд правил при использовании герконов:

• Не превышать максимально допустимые электрические параметры
• Обеспечивать защиту от перенапряжений при коммутации индуктивной нагрузки
• Учитывать возможное влияние внешних магнитных полей
• Правильно выбирать управляющий магнит или катушку
• При необходимости применять меры по подавлению дребезга контактов

Соблюдение этих рекомендаций позволит максимально эффективно использовать преимущества герконов и обеспечить их длительную и надежную работу.

Перспективы развития герконовых технологий

Несмотря на появление новых типов датчиков и коммутационных элементов, герконы продолжают активно применяться и совершенствоваться. Основные направления развития герконовых технологий включают:

• Увеличение коммутационной способности
• Повышение быстродействия
• Миниатюризация конструкции
• Улучшение стабильности параметров
• Расширение диапазона рабочих температур
• Интеграция с микроэлектронными компонентами

Развитие технологий производства позволяет создавать герконы с улучшенными характеристиками, расширяя сферы их применения. Появляются новые типы герконов, например, с несколькими контактными группами или со встроенными функциями самодиагностики.

Герконы остаются востребованными в ряде специфических применений, где их уникальные свойства обеспечивают преимущества перед альтернативными решениями. Это гарантирует сохранение их позиций на рынке коммутационных устройств в обозримом будущем.

Приложение 5 Некоторые электрические характеристики отечественных герконов. Электронные самоделки

Приложение 5

Некоторые электрические характеристики отечественных герконов

Геркон — вакуумный коммутационный прибор, функционирующий при воздействии электромагнитного поля.

Геркон (происходит от слов «герметизированный контакт») представляет собой герметизированный переключатель с пружинными контактами из ферромагнитного материала, соприкасающимися под действием магнитного поля. Различают герконы, работающие на замыкание, переключение и размыкание электрической цепи. Внутри стеклянного баллона создается вакуум или газовая среда (азот, аргон, водород) различного давления. При определенной напряженности магнитного поля электромагнита или постоянного магнита извне свободные концы пружины (чаще из пермаллоевой проволоки), находящиеся на расстоянии нескольких десятых или сотых миллиметра, притягиваются друг к другу и замыкают контакт (или соответственно размыкают, если геркон на размыкание).

При уменьшении напряженности пружины упругой силой возвращаются в исходное положение, и контакт размыкается.

У переключающих электрические цепи герконов сопротивление контакта в замкнутом состоянии должно стремиться к минимуму и, как правило, составляет 0,02—0,2 Ом, а в разомкнутом не менее 1 кОм. Большинство герконов с газовым наполнением имеет пробивное напряжение 200–500 В, поэтому применять герконы в силовых цепях с напряжением 220 В, или где коммутируется мощная нагрузка, надо со знанием дела — для мощных нагрузок существуют специальные герконы. Повышением давления газа до нескольких десятых Мн/м

2 (несколько атмосфер) или понижением его до 10⁴— 10⁶ мм pт. ст.) этот параметр пробивного напряжения увеличивается до 800 В.

У вакуумных герконов пробивное напряжение достигает 5000 В. Время срабатывания герконов (0,5–2 мс) и отпускания (0,1–0,7 мс) намного меньше, чем у якорных электромагнитных реле.

Различные приборы этого класса обеспечивают эффективную работу и являются составными частями интегрированных устройств автоматики и защиты, систем кодового доступа и контактных переключателей. Современная альтернатива герконам — датчики Холла (со стабилизированными МОП-уровнями напряжения на выходе) постепенно завоевывали нишу в радиотехнике, которая когда-то полностью принадлежала герконам. Важное отличие в пользу датчиков Холла (относительно герконов) является их долговременность наработки до отказа (надежность) — у некоторых не силовых герконов она составляет всего несколько тысяч срабатываний (у силовых — еще меньше). Ранее на основе маломощных герконов даже промышленным способом изготавливались клавиатуры. Радиолюбители использовали герконы в клавиатурах первых персональных компьютеров типа «РК-86», «Специалист» и «Синклер». Это время кануло в Лету.

Однако и сегодня герконы часто являются незаменимыми электронными устройствами, и поэтому справочные сведения, размещенные в табл. П5.1, представляются актуальными и своевременными. Среди герконов, выпускающихся отечественной промышленностью, много таких, о которых радиолюбитель узнает здесь впервые.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Некоторые характеристики планет Солнечной системы

Некоторые характеристики планет Солнечной системы  * — За единицу принята масса Земли.** — За единицу принята сила тяжести на поверхности

Глава VII Попытки создания отечественных винтокрылых летательных аппаратов

Глава VII Попытки создания отечественных винтокрылых летательных аппаратов Шел 1910 год. Пришло время вновь заявить о себе сторонникам аэропланов… И хотя Русское военное ведомство не считалось с аппаратами этого плана, «Первая Авиационная неделя» с 15 апреля по 2 мая 1910

Приложение 1. Некоторые классические методы спонтанного поиска новых инженерно-технических решений

Приложение 1. Некоторые классические методы спонтанного поиска новых инженерно-технических решений Вниманию заинтересованного читателя предлагаем избранные фрагменты «Обзора методов создания новых технических решений», конспекта отечественных и зарубежных методик,

Приложение 2. Некоторые причины неприятия новшеств

Приложение 2. Некоторые причины неприятия новшеств (к ходу 30-а, с. 221)Ход 30-в: получены первые результаты по цели-1, следует попытка внедрения обращением вверх по обычным каналам (то есть к специалистам). Ответ внешних обстоятельств (ход 30-а): отказ, равнодушие, волокита.Мы

Приложение 3 Некоторые электрические характеристики отечественных и зарубежных электретных микрофонов

Приложение 3 Некоторые электрические характеристики отечественных и зарубежных электретных микрофонов Микрофон — это устройство, преобразующее звуковые колебания в электрические. «Микрофон» — от греческих слов «микро» — малый и «фон» — звук — ввел английский физик

Приложение 4 Некоторые электрические характеристики отечественных и зарубежных динамических головок

Приложение 4 Некоторые электрические характеристики отечественных и зарубежных динамических головок Динамические головки или в радиолюбительском обиходе просто «динамики» различаются между собой и подразделяются на рупорные, электромагнитные, электродинамические,

Приложение 9 Микросхемы-стабилизаторы. Справочные и электрические характеристики

Приложение 9 Микросхемы-стабилизаторы. Справочные и электрические характеристики В табл. П9.1 представлены полные аналоги по электрическим

ПРИЛОЖЕНИЕ ОСНОВНЫЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВООРУЖЕНИЯ ФРЕГАТОВ ПРОТИВОКОРАБЕЛЬНЫЕ РАКЕТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ РОССИИ

ПРИЛОЖЕНИЕ ОСНОВНЫЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВООРУЖЕНИЯ ФРЕГАТОВ ПРОТИВОКОРАБЕЛЬНЫЕ РАКЕТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ РОССИИ СОСТАВ И ОСНОВНЫЕ ТТХ П-20 П-20М «УРАН» «УРАН-Э» «ЯХОНТ» CLUB-NФирма-разработчик Год принятия на вооружение МКБ «Радуга» 1960 (П-15) 1965 (П-15У) МКБ «Радуга»

КАТАСТРОФЫ И НАИБОЛЕЕ ХАРАКТЕРНЫЕ АВАРИИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ АПЛ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ

КАТАСТРОФЫ И НАИБОЛЕЕ ХАРАКТЕРНЫЕ АВАРИИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ АПЛ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ Как известно, аварийность на кораблях флота обусловлена двумя взаимосвязанными факторами: техническим несовершенством и низкой организацией службы. Техническое несовершенство может быть

ЗАРУБЕЖНЫЕ АНАЛОГИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ АПЛ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ

ЗАРУБЕЖНЫЕ АНАЛОГИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ АПЛ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ После завершения Второй мировой войны ВМС США располагали большим количеством ДЭПЛ новейшей постройки типов Gato, Balao и Tench. Когда американцы получили в свое распоряжение немецкие лодки XXI и XXIII серий, а также

Приложение 2 Характеристики гранатометных комплексов иностранного производства

Приложение 2 Характеристики гранатометных комплексов иностранного производства Название комплекса Сarl Gustav МЗ Folgore Alcotan LAW 80 Apilas Pzf 3 АТ-4 АТ-12Т Мк153 АВ 92 В-300 Страна Швеция Италия Испания Англия Франция ФРГ Швеция Швеция США Франция Израиль Масса, кг.:                       — в

Тема VI.

ВКЛАД ОТЕЧЕСТВЕННЫХ УЧЕНЫХ В СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ИНЖЕНЕРНЫХ НАУК

Тема VI. ВКЛАД ОТЕЧЕСТВЕННЫХ УЧЕНЫХ В СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ИНЖЕНЕРНЫХ НАУК Инженерные науки вооружают инженеров, техников знанием и умением решать сложные задачи создания станков разного плана и назначения, возведения различных сооружений, позволяют рассчитывать

11.3. Некоторые прогнозы на XXI век

11.3. Некоторые прогнозы на XXI век В предыдущих разделах главы 11 показано, что традиционная мудрость не обеспечивает решения проблемы «пределов роста», но население может быть стабилизировано, хотя и не скоро, при удовлетворительном уровне благосостояния. Кратко обсудив

НЕКОТОРЫЕ ДРУГИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ

НЕКОТОРЫЕ ДРУГИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ Необходимость обеспечения длительной и надежной работы конструкции ОКС и ее многочисленного оборудования выдвигает перед учеными и инженерами ряд специфических задач, которые до сих пор почти не встречались в инженерной

ИТОГОВЫЕ ДАННЫЕ ПО ПОСТРОЙКЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ПРОТИВОМИННЫХ КОРАБЛЕЙ (1910-1990)

ИТОГОВЫЕ ДАННЫЕ ПО ПОСТРОЙКЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ПРОТИВОМИННЫХ КОРАБЛЕЙ (1910-1990) Итоговые данные по постройке отечественных ПМК и переоборудованных под них мобилизованных судов за период 1910-1990 гг. приведены в табл. 13. В таблице ПМК разделены на подклассы в соответствии с

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Конструкция клавиши с гер-конами.  [1]

Герконы — контактные ферромагнитные упругие элементы, помещенные в герметичную стеклянную капсулу, заполненную инертным газом. Переходное сопротивление герконов не превышает 0 2 Ом; время срабатывания 1 — 1 5 мс, время отпускания 2 мс, коммутируемые ток и постоянное напряжение 0 20 — 0 25 А и до 180 В.  [2]

Схема герконового датчика но — так как сопротивление контура серии ДПЭ. с дросселем Ди и конденсатором.  [3]

Геркон является герметизированным переключателем с пружинными контактами из ферромагнитного материала, замыкающимися под действием магнитного поля. Представляет собой баллон небольшого диаметра, внутри которого создается вакуум. При определенной напряженности магнитного поля концы пружины, находящиеся на расстоянии нескольких десятых миллиметра, притягиваются один к другому и замыкают контакт. При уменьшении напряженности пружины возвращаются в исходное положение и контакт размыкается. Герконовый датчик, используемый в качестве датчика точной остановки, закрепляют на кабине, а на уровне каждого этажа в шахте устанавливают стальную полосу, выполняющую функцию магнитного шунта. Когда кабина находится не на уровне этажа, то под действием магнитного поля постоянного магнита контакты геркона замыкаются. При подходе кабины к уровню этажа в зазор между герконом и магнитом входит стальная полоса, действие постоянного магнита на геркон уменьшается и его контакты размыкаются, отключая исполнительное реле точной остановки.  [4]

Геркон имеет весьма малую емкость, которая не превышает нескольких яияшфарад. На емкость геркона существенно влияет площадь контактной поверхности, а также размер и форма воздушного зазора. Индуктивность геркона тоже мала.  [5]

Принцип работы полупроводникового датчика тока.  [6]

Геркон устанавливается на изоляционной панели непосредственно на токоведущей шине, в которой контролируется ток.  [7]

Геркон, изображенный на рис. 4.7 6 является переключающим реле. При подаче управляющего тока в левую обмотку средняя пластина замыкается с левой, а при протекании тока через правую обмотку средняя пластина замыкается с правой.  [8]

Герконы являются разновидностью элементов электровакуум ных приборов с газовым наполнением. Изготавливаются замыкаю щего, размыкающего и переключающего типов.  [9]

Герконы обладают малыми габаритами, массой, низкой стоимостью.  [10]

Герконы обладают повышенным быстродействием, высокой надежностью и большим сроком службы.