Was ist ein Zungensensor und wo wird er eingesetzt?

Kein modernes Sicherheits-, Kontroll-, Brandbekämpfungs- oder Notfallalarmsystem kann ohne den Einsatz von Sensoren funktionieren, die es mit der Außenwelt verbinden. Sensoren erkennen Rauch, Staub in der Luft, Bewegungen von Gegenständen und viele andere Veränderungen.

Der Zungensensor wird wegen seiner Zuverlässigkeit immer noch in vielen solchen Systemen verwendet.

Was ist ein Reed-Schalter?

Ein Reed-Schalter ist ein elektromechanisches Gerät, das einen elektrischen Kontakt öffnet oder schließt, wenn es durch ein von einem Elektromagneten oder einem Dauermagneten erzeugtes Magnetfeld betätigt wird.

Der Begriff "Reed" bezeichnet einen hermetisch geschlossenen Kontakt. Dies ist auf seine Konstruktion zurückzuführen. Er besteht aus zwei ferromagnetischen Platten, die in einer Glaskapsel mit zwei Ausgangskontakten eingeschlossen und mit einem Inertgas gefüllt sind. Diese Verkapselung minimiert die Exposition gegenüber der Umwelt und gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb des Geräts.

Der Kolben kann Stickstoff, getrocknete Luft oder ein anderes Inertgas enthalten. Das gesamte Gas kann auch aus dem Kolben evakuiert werden, so dass ein Vakuum entsteht. Dies führt zu einer höheren Schaltspannung.

Zweck und Anwendung

Obwohl Reed-Schalter von Hall-Effekt-Schaltern abgelöst wurden, werden sie weiterhin in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt:

1. Keyboard-Synthesizer und industrielle Geräte. Sie sind so konzipiert, dass sie funkenfrei sind. Deshalb werden sie vor allem in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt, in denen brennbare Dämpfe oder Stäube vorhanden sind.
2. Haushaltszähler.
3. Automatische Sicherheits- und Positionsüberwachungssysteme.
4. Geräte, die unter Wasser oder in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit betrieben werden.
5. Telekommunikationssysteme.
6. Medizinische Ausrüstung.

Geräte, die aus einem Reed-Schalter und einem Magneten bestehen, werden in Sicherheitssystemen verwendet. Sie zeigen das Öffnen oder Schließen von Türen an.

Auch Reed-Relais, die aus einem Kontaktsensor und einer Drahtwicklung bestehen, werden verwendet. Dieses System hat mehrere Vorteile: Einfachheit, Kompaktheit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, keine beweglichen Teile.

Reedschalter werden auch in speziellen Anwendungen wie dem Überlast- und Kurzschlussschutz von Hochspannungs- und Funkgeräten eingesetzt. Außerdem handelt es sich um Hochleistungsradar, Laser, Funksender und andere Geräte, die mit Spannungen von bis zu 100 kV arbeiten.

Sorten von

Je nach Normalzustand der Kontakte werden die Geräte unterteilt in:

• geschlossen - der Stromkreis wird durch den Einfluss eines Magnetfeldes geöffnet;
• Umschaltung - unter dem Einfluss des Feldes schließt ein Kontakt, wenn kein Feld vorhanden ist, schließt ein anderer;
• offen - die Reed-Schalter werden durch das Vorhandensein eines Magnetfeldes betätigt.

Je nach Bauart sind die Sensoren:

• Gas - die Glashülse ist mit trockener Luft oder Inertgas gefüllt;
• Quecksilber - Quecksilber wird zusätzlich auf die Kontakte aufgetragen, um das Schalten zu verbessern, den Widerstand zu minimieren und die Vibrationen beim Schließen der Platten zu eliminieren.

Reedschalter werden nach ihren technischen Spezifikationen unterteilt:

1. Schilfrohrschlösser.
2. Ein Reed-Schalter ist ein Gerät, das eine Speicherfunktion hat. Das heißt, die Position der Kontakte bleibt nach Abschalten des Magnetfeldes erhalten.
3. Reedschalter sind Relais mit Hochspannungsisolierung. Es ist für die Arbeit in Geräten mit Spannungen von 10 bis 100 kV ausgelegt.
4. Hersikon ist ein Relais zur Steuerung von Geräten und Automaten mit einer Leistung von bis zu 3 kW. Die Konstruktion zeichnet sich durch einen erhöhten Schaltstrom und das Vorhandensein von lichtbogenlöschenden Kontakten aus.

Dank der Vielfalt der Ausführungen von Reedschaltern werden diese weiterhin in vielen Anwendungen eingesetzt.

Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip des Reed-Schalters ist ähnlich dem eines Schalters. Das Relais besteht aus einem Paar leitender Kerne mit einer Lücke zwischen ihnen. Sie sind hermetisch in einem Glaskolben mit einem inerten Medium versiegelt, das die Oxidation verhindert.

Um die Glühbirne ist eine Gleichstromversorgungswicklung angebracht. Wenn die Spule erregt wird, erzeugt sie ein Magnetfeld, das auf die Kerne wirkt und die Kontakte zum Schließen bringt.

Wenn die Spule stromlos ist, verschwindet der magnetische Fluss und die Kontakte öffnen sich durch Federn. Die Zuverlässigkeit wird durch das Fehlen von Reibung zwischen den Kontakten gewährleistet, die ihrerseits als Leiter, Feder und Magnetdraht wirken.

Ein Merkmal des Reed-Schalters ist, dass die Relaisfedern im Ruhezustand keiner Kraft ausgesetzt sind. Dadurch können sie den Kontakt in einem Bruchteil einer Sekunde schließen.

Es können auch Dauermagnete verwendet werden. Diese werden als polarisierte Geräte bezeichnet.

Normalerweise geschlossene Geräte haben ein anderes Funktionsprinzip. Unter dem Einfluss der elektromagnetischen Kraft lädt ein System von Magneten die Kerne mit dem gleichen Potenzial auf, wodurch sie sich gegenseitig abstoßen und der Stromkreis geöffnet wird.

Geschaltete Reedschalter bestehen aus drei Kontakten. Einer ist fest installiert und nicht magnetisch, die beiden anderen bestehen aus einer ferromagnetischen Legierung. Wenn ein Magnetfeld angelegt wird, schließt sich das offene Kontaktpaar und öffnet das Paar mit dem nichtmagnetischen Kontakt.

Anschließen eines Reed-Schalters

Die mit den Sensoren gelieferte Dokumentation enthält alle Einzelheiten zum Anschluss des Reed-Schalters.

Der Teil des Relais, der das Magnetfeld erzeugt, ist für die Funktion und die Sicherheit des Sensors an dem beweglichen Teil der Struktur angebracht. Der Reed-Schalter selbst ist an einem fest installierten Teil der Struktur oder des Gebäudes angebracht.

Der bewegliche Teil ist fest angebracht und wirkt durch das Magnetfeld der Spule auf den Reedkontakt und schließt den Stromkreis. Der Systemsensor informiert Sie darüber, dass das System einwandfrei funktioniert. Sobald die Spule am beweglichen Teil aufhört, auf den Sensor zu wirken, öffnet sich das Netzwerk und die Automatisierung meldet eine Systemstörung.

Je nach Art der Installation können die Sensoren sein:

• flächenbündig montiert;
• extern montiert.

Je nach den physikalischen Eigenschaften der Oberfläche, auf der die Verbindungszunge hergestellt wird, gibt es verschiedene Möglichkeiten:

• Sensoren für die Montage auf Stahlkonstruktionen;
• Sensoren, die auf magnetisch passiven Strukturen montiert sind.

Bei der Montage eines Reed-Schalters müssen einige Installationsaspekte beachtet werden:

1. Es ist ratsam, Standorte in der Nähe von Ultraschallquellen zu vermeiden. Dies kann sich negativ auf die Parameter des Sensors auswirken.
2. Vermeiden Sie ein fremdes Magnetfeld in der Nähe der Quelle.
3. Schützen Sie die Sensorbirne vor Stößen und Schäden. Andernfalls verdampft das Gas, der Kontakt bricht ab und die Kerne werden schnell unbrauchbar.

Reedschalter können wegen der geringen Kapazität der Kerne keine hohen Ströme schalten. Sie können daher nicht zum Ein- und Ausschalten leistungsstarker elektrischer Geräte verwendet werden.

Sie werden in Schaltkreisen mit geringem Stromverbrauch eingesetzt, um die Relais zu steuern, die die Geräte kontrollieren.

Vorteile

Reedschalter haben die folgenden Vorteile

1. Dank der vollständigen Versiegelung können sie in feuergefährdeten Bereichen und in aggressiven Umgebungen eingesetzt werden.
2. Durch ihre sofortige Betätigung eignen sie sich für Anwendungen mit hoher Schalthäufigkeit.
3. Keine Kontaktprellung bei Quecksilbersensoren. Sie werden in Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Signalreinheit eingesetzt.
4. Geringe Größe ab 4 mm, einfache Konstruktion, niedrige Herstellungskosten.
5. Hohe Funktionalität und Vielseitigkeit des Relais.
6. Fähigkeit, Signale mit geringer Leistung zu schalten.
7. Breiter Betriebstemperaturbereich - von -55 ºC bis + 110 ºC.
8. Hohe Kernkraft.
9. Keine Reibungsflächen.

Dank ihrer Vielseitigkeit, ihrer Zuverlässigkeit und ihres Preises können Reedschalter nach wie vor mit direkten Konkurrenten mithalten.

Benachteiligungen

Wie alle Geräte haben auch Reedschalter Nachteile:

1. Geringe Empfindlichkeit der Magnete.
2. Hohe Anfälligkeit für externe magnetische Flüsse. Infolgedessen kann eine zusätzliche Abschirmung erforderlich sein.
3. Es kann vorkommen, dass die Kontakte in einer geschlossenen Position verbleiben, aus der sie sich nicht mehr lösen lassen, nachdem das Magnetfeld abgeschaltet wurde.
4. Die Kapsel besteht aus dünnem Glas und wird durch Stürze und Erschütterungen leicht zerstört.
5. Wenn eine Niederfrequenzspannung angelegt wird, öffnen und schließen die Kontakte den Stromkreis spontan.
6. Wenn hohe Ströme angelegt werden, können sich die Kernkontakte spontan öffnen.

Aus diesen Gründen müssen bei der Verwendung des Relais eine Reihe von einschränkenden Maßnahmen beachtet werden, die in der Begleitdokumentation aufgeführt sind.

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