Ce este un senzor Reed și unde se aplică?

Niciun sistem modern de securitate, de control, de stingere a incendiilor sau de alertă în caz de urgență nu poate funcționa fără a utiliza senzori care să-l conecteze la lumea înconjurătoare. Senzorii detectează fumul, praful din aer, mișcarea obiectelor și multe alte schimbări.

Senzorul cu lamela este încă utilizat în multe astfel de sisteme datorită fiabilității sale.

Ce este un comutator reed

Un întrerupător cu lamelă este un dispozitiv electromecanic care deschide sau închide un contact electric atunci când este acționat de un câmp magnetic produs de un electromagnet sau de un magnet permanent.

Termenul "reed" înseamnă un contact închis ermetic. Acest lucru se datorează construcției sale. Acesta constă din două plăci feromagnetice care sunt închise într-o capsulă de sticlă cu două contacte de ieșire și umplute cu un gaz inert. Această încapsulare minimizează expunerea la mediul înconjurător și asigură funcționarea fiabilă a dispozitivului.

Balonul poate conține azot, aer uscat sau alt gaz inert. Tot gazul poate fi, de asemenea, evacuat din balon până la starea de vid. Acest lucru are ca rezultat o tensiune de comutare mai mare.

Scop și aplicare

Deși întrerupătoarele cu lamelă au fost înlocuite de întrerupătoarele cu efect Hall, acestea continuă să fie utilizate într-o gamă largă de aplicații:

1. Sintetizatoare cu tastatură și echipamente industriale. Acestea sunt concepute pentru a nu produce scântei. Acesta este motivul pentru care acestea sunt utilizate în principal în atmosfere potențial explozive în care sunt prezenți vapori sau pulberi inflamabile.
2. Contoare de casă.
3. Sisteme automate de securitate și de monitorizare a poziției.
4. Echipamente care funcționează sub apă sau în medii cu umiditate ridicată.
5. Sisteme de telecomunicații.
6. Echipamente medicale.

În sistemele de securitate se utilizează dispozitive formate dintr-un întrerupător cu lamelă și un magnet. Acestea indică deschiderea sau închiderea ușilor.

Se utilizează, de asemenea, relee Reed care constau dintr-un senzor de contact și o înfășurare de sârmă. Acest sistem are mai multe avantaje: simplitate, compactitate, rezistență la umiditate, fără părți mobile.

Întrerupătoarele Reed sunt, de asemenea, utilizate în aplicații speciale, cum ar fi protecția împotriva suprasarcinilor și a scurtcircuitelor pentru echipamente de înaltă tensiune și radio. De asemenea, este vorba de radare de mare putere, lasere, emițătoare radio și alte echipamente care funcționează la tensiuni de până la 100kV.

Varietăți de

În funcție de starea normală a contactelor, dispozitivele sunt împărțite în:

• închis - circuitul este deschis sub influența unui câmp magnetic;
• comutare - sub influența câmpului, un contact se închide, iar când nu există câmp - un altul;
• deschis - întrerupătoarele Reed sunt acționate de prezența unui câmp magnetic.

În funcție de construcție, senzorii sunt:

• Gaz - manșonul de sticlă este umplut cu aer uscat sau gaz inert;
• mercur - mercurul este aplicat suplimentar pe contacte pentru a îmbunătăți comutația, pentru a minimiza rezistența și pentru a elimina vibrațiile plăcilor care se închid.

Întrerupătoarele Reed sunt subdivizate în funcție de specificațiile lor tehnice:

1. Întrerupătoare Reed.
2. Un întrerupător cu lamelă este un dispozitiv care are o funcție de memorie. Adică, poziția contactelor este păstrată după ce câmpul magnetic este oprit.
3. Întrerupătoarele Reed sunt relee cu izolație de înaltă tensiune. Acesta este proiectat pentru lucrul în dispozitive cu tensiune de la 10 la 100 kV.
4. Hersikon este un releu conceput pentru a controla echipamente și automate cu o putere de până la 3 kW. Construcția este caracterizată de un curent de comutare crescut și de prezența contactelor de stingere a arcului electric.

Datorită varietății de modele de întrerupătoare Reed, acestea continuă să fie utilizate în multe aplicații.

Principiul de funcționare

Principiul de funcționare al întrerupătorului cu lamelă este similar cu cel al unui întrerupător. Releul este format dintr-o pereche de miezuri conductoare cu un spațiu între ele. Acestea sunt închise ermetic într-un bulb de sticlă cu un mediu inert care elimină procesul de oxidare.

În jurul becului este plasată o înfășurare de alimentare cu curent continuu. Atunci când bobina este alimentată, aceasta generează un câmp magnetic care acționează asupra miezurilor și determină contactele să se închidă între ele.

Atunci când bobina este dezenergizată, fluxul magnetic dispare și contactele se deschid cu ajutorul arcurilor. Fiabilitatea este asigurată de absența fricțiunii între contacte, care la rândul lor acționează ca un conductor, un resort și un fir magnetic.

O caracteristică a întrerupătorului Reed este că arcurile releului, atunci când sunt în repaus, nu sunt supuse niciunei forțe. Acest lucru le permite să închidă contactul într-o fracțiune de secundă.

Se pot utiliza și magneți permanenți. Acestea se numesc dispozitive polarizate.

Dispozitivele normal închise au un principiu de funcționare diferit. Sub influența forței electromagnetice, un sistem de magneți încarcă miezurile cu același potențial, ceea ce face ca acestea să se respingă reciproc, deschizând circuitul.

Întrerupătoarele cu întrerupătoare Reed sunt formate din trei contacte. Unul este instalat permanent și este nemagnetic, iar celelalte două sunt fabricate dintr-un aliaj feromagnetic. Atunci când se aplică un câmp magnetic, perechea de contacte deschise se închide, deschizând perechea cu contactul nemagnetic.

Conectarea unui întrerupător Reed

Documentația furnizată împreună cu senzorii oferă detalii complete privind modul de conectare a comutatorului Reed.

Partea releului care generează câmpul magnetic este montată pe partea mobilă a structurii pentru funcționarea și siguranța senzorului. Întrerupătorul cu lamelă în sine este atașat la o parte instalată permanent în structură sau în clădire.

Partea mobilă este strâns atașată, acționând prin câmpul magnetic al bobinei asupra rețelei de contact reed și închizând circuitul electric. Senzorul de sistem vă informează că sistemul funcționează corect. De îndată ce bobina amplasată pe partea mobilă încetează să mai acționeze asupra senzorului, rețeaua se deschide, iar automatizarea raportează o defecțiune a sistemului.

În funcție de metoda de instalare, senzorii pot fi:

• montat la culoare;
• montate în exterior.

În funcție de proprietățile fizice ale suprafeței pe care este realizată trestia de conectare, există:

• senzori pentru montarea pe structuri din oțel;
• senzori montați pe structuri magnetice pasive.

Atunci când montați un întrerupător Reed, trebuie să țineți cont de anumite considerente de instalare:

1. Se recomandă evitarea amplasamentelor în apropierea surselor de ultrasunete. Aceasta poate avea un efect negativ asupra parametrilor senzorului.
2. Evitați plasarea unui câmp magnetic străin în apropierea sursei.
3. Protejați becul senzorului de șocuri și deteriorări. În caz contrar, gazul se va evapora, contactul se va rupe și miezul va deveni rapid inutilizabil.

Întrerupătoarele Reed nu pot comuta curenți mari din cauza capacității scăzute a miezurilor. Prin urmare, acestea nu pot fi utilizate pentru a porni și opri dispozitive electrice puternice.

Acestea sunt incluse în circuitele de comutare de mică putere pentru a controla releele care controlează echipamentul.

Avantaje

Întrerupătoarele Reed au următoarele avantaje

1. Etanșarea completă le permite să fie utilizate în zone cu risc de incendiu și în medii agresive.
2. Acționarea lor instantanee le face potrivite pentru aplicații cu frecvențe de comutare ridicate.
3. Fără sărituri de contact cu senzorii de mercur. Acestea sunt utilizate în aplicații cu cerințe ridicate privind puritatea semnalului.
4. Dimensiuni mici, de la 4 mm, design simplu, costuri de fabricație reduse.
5. Funcționalitate și versatilitate ridicată a releului.
6. Capacitatea de a comuta semnale de joasă putere.
7. Gamă largă de temperaturi de funcționare - de la -55 ºC la + 110 ºC.
8. Rezistență ridicată a miezului.
9. Nu există suprafețe de frecare.

Versatilitatea ridicată, fiabilitatea și prețul permit în continuare comutatoarelor Reed să concureze cu concurenții direcți.

Dezavantaje

La fel ca toate dispozitivele, întrerupătoarele cu lamelă au dezavantaje:

1. Sensibilitatea scăzută a magneților.
2. Susceptibilitate ridicată la fluxuri magnetice externe. În consecință, poate fi necesară o ecranare suplimentară.
3. Uneori, contactele pot rămâne într-o poziție închisă din care nu pot fi eliberate după ce câmpul magnetic a fost îndepărtat.
4. Capsula este fabricată din sticlă subțire și este ușor de distrus în caz de căderi și șocuri.
5. Atunci când se aplică o tensiune de joasă frecvență, contactele deschid și închid spontan circuitul.
6. Atunci când se aplică curenți mari, contactele miezului se pot deschide spontan.

Din aceste motive, trebuie respectate o serie de măsuri restrictive atunci când se utilizează releul, așa cum se specifică în documentația care îl însoțește.

Articole conexe: