Герконы это. Герконы: принцип работы, типы и применение магнитоуправляемых контактов — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое геркон и как он работает. Какие существуют виды герконов. Где применяются герконовые переключатели. Преимущества и недостатки герконов перед другими типами переключателей.

Содержание

Что такое геркон и принцип его работы

Геркон (сокращение от «герметичный контакт») — это электромеханическое устройство, представляющее собой пару ферромагнитных контактов, запаянных в герметичную стеклянную колбу. Принцип работы геркона основан на взаимодействии контактов с внешним магнитным полем:

При поднесении к геркону постоянного магнита или включении электромагнита контакты замыкаются под действием магнитного поля.
При удалении магнита контакты размыкаются под действием упругих сил.
Герметичная колба защищает контакты от воздействия внешней среды.

Таким образом, геркон работает как управляемый магнитным полем переключатель, замыкающий или размыкающий электрическую цепь.

Основные типы и разновидности герконов

Существует несколько основных типов герконов, различающихся по конструкции и принципу действия:

1. Нормально разомкнутые герконы

Это наиболее распространенный тип. Контакты замыкаются при поднесении магнита и размыкаются при его удалении.

2. Нормально замкнутые герконы

Контакты размыкаются при поднесении магнита и замыкаются при его удалении. Используются реже нормально разомкнутых.

3. Переключающие герконы

Имеют три вывода и работают как переключатель, коммутируя цепь между двумя положениями при воздействии магнитного поля.

4. Герконы с памятью

Сохраняют свое состояние после кратковременного воздействия магнитного поля. Для переключения требуется импульс противоположной полярности.

Области применения герконовых переключателей

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

Системы безопасности и сигнализации (датчики открытия дверей и окон)
Бытовая техника (датчики закрытия дверей холодильников, стиральных машин)

Автомобильная электроника (датчики положения, пряжки ремней безопасности)
Промышленная автоматика (датчики положения в станках с ЧПУ)
Медицинское оборудование
Измерительные приборы
Телекоммуникационное оборудование

Герконы особенно востребованы там, где требуется надежное бесконтактное переключение в сложных условиях эксплуатации.

Преимущества герконов перед другими типами переключателей

Герконы обладают рядом важных преимуществ по сравнению с механическими и полупроводниковыми переключателями:

Высокая надежность и длительный срок службы (до 1 млрд срабатываний)
Герметичность и защищенность контактов от внешней среды
Работа в широком диапазоне температур и в агрессивных средах
Высокое быстродействие (единицы миллисекунд)
Отсутствие дребезга контактов
Малые габариты и вес

Простота конструкции и низкая стоимость

Эти свойства делают герконы незаменимыми во многих областях применения.

Недостатки и ограничения герконовых переключателей

Несмотря на множество достоинств, герконы имеют и некоторые недостатки:

Ограниченная коммутируемая мощность (обычно до 100 Вт)
Чувствительность к сильным внешним магнитным полям
Возможность залипания контактов при коммутации больших токов
Хрупкость стеклянной колбы
Сложность регулировки чувствительности

Эти ограничения следует учитывать при выборе герконов для конкретных применений.

Ключевые параметры герконов

При выборе и применении герконов важно учитывать их основные технические параметры:

Коммутируемое напряжение и ток
Время срабатывания и отпускания
Напряженность магнитного поля срабатывания
Сопротивление контактов
Электрическая прочность изоляции
Допустимое число коммутаций
Рабочий диапазон температур

Правильный выбор этих параметров обеспечивает надежную работу геркона в конкретном устройстве.

Сравнение герконов с датчиками Холла

Герконы и датчики Холла — два распространенных типа магнитоуправляемых переключателей. Они имеют ряд отличий:

Параметр	Геркон	Датчик Холла
Принцип действия	Механическое перемещение контактов	Возникновение ЭДС Холла
Выходной сигнал	Замыкание/размыкание цепи	Аналоговый или цифровой
Быстродействие	Высокое (единицы мс)	Очень высокое (микросекунды)
Энергопотребление	Нулевое в статике	Постоянное потребление тока
Стойкость к вибрациям	Средняя	Высокая

Выбор между герконом и датчиком Холла зависит от конкретного применения и требований к устройству.

Особенности применения герконов в электронных схемах

При использовании герконов в электронных устройствах следует учитывать некоторые важные моменты:

Необходимость защиты от перенапряжений при коммутации индуктивной нагрузки
Использование шунтирующих диодов или RC-цепочек для подавления выбросов напряжения
Учет влияния паразитных емкостей и индуктивностей в высокочастотных схемах
Необходимость экранирования от внешних магнитных полей
Выбор оптимального расположения управляющего магнита

Правильный учет этих факторов обеспечивает надежную работу устройств с герконами.

Перспективы развития герконовых технологий

Несмотря на появление новых типов датчиков, герконы продолжают развиваться и совершенствоваться. Основные направления развития:

Уменьшение размеров и повышение чувствительности
Увеличение коммутируемой мощности

Повышение стойкости к внешним воздействиям
Создание многоэлементных герконовых сборок
Интеграция с микроэлектронными устройствами

Эти усовершенствования позволят герконам оставаться востребованными еще долгое время.

Геркон | это… Что такое Геркон?

Герконы и герконовое реле

Герко́н (сокращение от «герметичный [магнитоуправляемый] контакт») — электромеханическое устройство, представляющее собой пару ферромагнитных контактов, запаянных в герметичную стеклянную колбу. При поднесении к геркону постоянного магнита или включении электромагнита контакты замыкаются. Герконы используются как бесконтактные выключатели, датчики близости и т. д.

Геркон с электромагнитной катушкой составляет герконовое реле.

Существуют также герконы, размыкающие цепь при возникновении магнитного поля, и герконы с переключающей группой контактов.

Герконы различаются также по конструктивным особенностям. Они бывают сухими (с сухими контактами) и ртутными, в которых капля ртути смачивает контактирующие поверхности, уменьшая их электрическое сопротивление и предотвращая вибрацию пластин в процессе работы.

Отличие геркона от датчика Холла:

геркон — это элемент, механически замыкающий (или размыкающий) электрическую цепь при должном изменении напряженности магнитного поля;
датчик Холла — это полупроводниковое устройство, через которое во время работы протекает электрический ток и возникает поперечная разность потенциалов, пропорциональная напряженности магнитного поля.

Содержание

1 Параметры
2 Преимущества
3 Недостатки
4 Применение
5 См. также
6 Ссылки

Параметры

Магнитодвижущая сила срабатывания
— значение напряженности магнитного поля, при котором происходит замыкание контактов геркона.
Магнитодвижущая сила отпускания — значение напряженности магнитного поля, при котором происходит размыкание контактов геркона.
Сопротивление изоляции — электрическое сопротивление зазора между сердечниками (в разомкнутом состоянии).
Сопротивление контактного перехода — сопротивление контактной области, которая образуется при замыкании сердечников.
Пробивное напряжение — напряжение, при котором происходит пробой геркона.
Время срабатывания — время между моментом приложения управляющего магнитного поля, и моментом первого физического замыкания электрической цепи герконом.
Время отпускания — время между моментом снятия приложенного к геркону магнитного поля, и моментом последнего физического размыкания электрической цепи герконом.

Емкость — электрическая емкость между выводами геркона в разомкнутом состоянии.
Максимальное число срабатываний — число срабатываний, при котором все основные параметры геркона остаются в допустимых пределах.
Максимальная мощность — максимальная мощность, коммутируемая герконом.
Коммутируемое напряжение
Коммутируемый ток

Преимущества

Геркон

Контакты геркона находятся в вакууме или в инертном газе и слабо обгорают, даже если при замыкании или размыкании между контактами возникает искра.
Долговечность герконов. Считается, что если не бить геркон и не пропускать очень большие токи, то срок службы геркона бесконечен, (хотя в технических данных на герконы указаны ограничения, 10⁸—10⁹ и больше срабатываний).
Меньший размер по сравнению с классическим реле, рассчитанным на такой же ток.
Отсутствие необходимости применения тугоплавких и драгоценных металлов для контактов.
Герконы почти бесшумны.
Высокое (относительно классических реле) быстродействие.

Недостатки

Наличие дребезга при включении, что влечет за собой множественные срабатывания за небольшой промежуток времени.
Дороговизна и больший вес по сравнению с открытыми контактами.
Необходимость создания магнитного поля.
Сложность монтажа.
Хрупкость — герконы нельзя использовать в условиях сильных вибраций и ударных нагрузок.
Ограниченная скорость срабатывания
Иногда контакты «залипают» (остаются в замкнутом состоянии) — такой геркон подлежит замене.

Применение

Клавиатуры — клавишных синтезаторов и компьютеров (в клавиатурах компьютеров практически не используется с середины 1990-х годов) (удачное использование всех достоинств геркона).
Клавиатуры промышленных приборов, где требуется долговечность и взрывобезопасность.
Датчики: охранные (датчик открытия двери), велокомпьютеров, верхней крышки ноутбука (открытие и закрытие) и т. п.
Подводное оборудование: фонари для дайвинга, подводной охоты.
Лифты: датчики позиционирования кабины
Телерадиоаппаратура
Электронные счётчики тока 1 фазные и 3х фазные (используемые в многоквартирных домах,в промышленности)

Основная тенденция — замена герконов твердотельными датчиками Холла.

Особая область применения — устройства для передачи дискретных сигналов управления и защиты от перегрузок по току высоковольтных электро- и радиотехнических установок, таких как мощные лазеры, радары, радиопередающие устройства, электрофизические установки и др. виды аппаратуры, работающей под напряжениями 10 — 100 кВ. Специально для этих видов аппаратуры В. И. Гуревичем разработаны герконовые реле с высоковольтной изоляцией, так называемые «геркотроны» или «высоковольтные изолирующие интерфейсы», описанные в его книгах (см. ниже).

См. также

Герсикон
Гезакон
«Сухой контакт»

Ссылки

Что такое герконы, как они устроены и работают?
Gurevich V. Electric Relays: Principles and applications, CRC Press, 2005, 704 pp.
Гуревич В .И. Электрические реле:. Устройство, принцип действия и применения. ISBN 978-5-94074-712-3; Издательство: М.:СОЛОН-ПРЕСС; Год: 2011.
Gurevich V. Protection Devices and Systems for High-Voltage Applications, Marcel Dekker, 2003, pp. 292
Параметры герконов. Таблица.
Герконы и герконовые реле
Герконовые реле в музее реле