Ningún sistema moderno de seguridad, control, lucha contra incendios o alerta de emergencia puede funcionar sin utilizar sensores que lo conecten con el mundo circundante. Los sensores detectan el humo, el polvo en el aire, el movimiento de objetos y muchos otros cambios.
El sensor de láminas se sigue utilizando en muchos sistemas de este tipo debido a su fiabilidad.
Contenido
Qué es un interruptor de láminas
Un interruptor de láminas es un dispositivo electromecánico que abre o cierra un contacto eléctrico cuando es accionado por un campo magnético producido por un electroimán o un imán permanente.
El término "reed" significa un contacto hermético. Esto se debe a su construcción. Consta de dos placas ferromagnéticas que están selladas en un encapsulado de vidrio con dos contactos de salida y llenas de un gas inerte. Este encapsulado minimiza la exposición al medio ambiente y garantiza un funcionamiento fiable del dispositivo.
El matraz puede contener nitrógeno, aire seco u otro gas inerte. También se puede evacuar todo el gas del matraz a un estado de vacío. Esto da lugar a una mayor tensión de conmutación.
Objetivo y aplicación
Aunque los interruptores de láminas han sido sustituidos por los de efecto Hall, siguen utilizándose en una amplia gama de aplicaciones:
- Sintetizadores de teclado y equipos industriales. Están diseñados para no producir chispas. Por ello, se utilizan principalmente en atmósferas potencialmente explosivas en las que hay vapores o polvos inflamables.
- Contadores domésticos.
- Sistemas automáticos de seguridad y vigilancia de la posición.
- Equipos que operan bajo el agua o en ambientes de alta humedad.
- Sistemas de telecomunicación.
- Equipo médico.
En los sistemas de seguridad se utilizan dispositivos compuestos por un interruptor de láminas y un imán. Indican la apertura o el cierre de las puertas.
También se utilizan relés Reed compuestos por un sensor de contacto y un bobinado de cable. Este sistema presenta varias ventajas: sencillez, compacidad, resistencia a la humedad y ausencia de piezas móviles.
Los interruptores Reed también se utilizan en aplicaciones especiales, como la protección contra sobrecargas y cortocircuitos en equipos de alta tensión y radio. También se trata de radares de alta potencia, láseres, radiotransmisores y otros equipos que funcionan con tensiones de hasta 100kV.
Variedades de
Según el estado normal de los contactos, los dispositivos se dividen en:
- cerrado - el circuito se abre por la influencia de un campo magnético;
- cambio - bajo la influencia del campo un contacto se cierra, y cuando no hay campo - otro;
- abierto: los interruptores de láminas se accionan por la presencia de un campo magnético.
Dependiendo de la construcción los sensores son:
- Gas: el manguito de vidrio está lleno de aire seco o gas inerte;
- mercurio: se aplica mercurio adicionalmente a los contactos para mejorar la conmutación, minimizar la resistencia y eliminar la vibración de las placas al cerrarse.
Los interruptores de láminas se subdividen según sus especificaciones técnicas:
- Interruptores de láminas.
- Un interruptor de láminas es un dispositivo con función de memoria. Es decir, la posición de los contactos se mantiene después de desconectar el campo magnético.
- Los interruptores de láminas son relés con aislamiento de alta tensión. Está diseñado para trabajar en dispositivos con tensión de 10 a 100 kV.
- Hersikon es un relé diseñado para controlar equipos y automáticos con una potencia de hasta 3 kW. El diseño se caracteriza por el aumento de la corriente de conmutación y la presencia de contactos de apagado de arco.
Gracias a la variedad de diseños de los interruptores reed, éstos siguen utilizándose en muchas aplicaciones.
Principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento del interruptor de láminas es similar al de un interruptor. El relé está formado por un par de núcleos conductores con un hueco entre ellos. Están sellados herméticamente en un bulbo de vidrio con un medio inerte que evita la oxidación.
Alrededor de la bombilla se coloca un bobinado de alimentación de corriente continua. Cuando la bobina recibe energía, genera un campo magnético que actúa sobre los núcleos y hace que los contactos se cierren entre sí.
Cuando la bobina se desenergiza, el flujo magnético desaparece y los contactos se abren por resorte. La fiabilidad está garantizada por la ausencia de fricción entre los contactos, que a su vez actúan como un conductor, un muelle y un hilo magnético.
Una característica del interruptor de láminas es que los resortes del relé, cuando están en reposo, no están sometidos a ninguna fuerza. Esto les permite cerrar el contacto en una fracción de segundo.
También se pueden utilizar imanes permanentes. Se denominan dispositivos polarizados.
Los dispositivos normalmente cerrados tienen un principio de funcionamiento diferente. Bajo la influencia de la fuerza electromagnética, un sistema de imanes carga los núcleos con el mismo potencial, haciendo que se repelan entre sí, abriendo el circuito.
Los interruptores de láminas conmutados constan de tres contactos. Una está instalada de forma permanente y no es magnética, las otras 2 están hechas de una aleación ferromagnética. Cuando se aplica un campo magnético, el par de contactos abiertos se cierra, abriendo el par con el contacto no magnético.
Conexión de un interruptor de láminas
La documentación suministrada con los sensores ofrece todos los detalles sobre la conexión del interruptor de láminas.
La parte del relé que genera el campo magnético se monta en la parte móvil de la estructura para el funcionamiento y la seguridad del sensor. El propio interruptor de láminas se fija a una parte de la estructura o del edificio instalada de forma permanente.
La parte móvil está fuertemente unida, actuando el campo magnético de la bobina sobre la red de contactos reed y cerrando el circuito eléctrico. El sensor del sistema le informa de que el sistema funciona correctamente. En cuanto la bobina situada en la parte móvil deja de actuar sobre el sensor, la red se abre y el automatismo informa de un mal funcionamiento del sistema.
Según el método de instalación, los sensores pueden ser:
- empotrado;
- montado externamente.
En función de las propiedades físicas de la superficie sobre la que se realiza la caña de conexión, existen:
- sensores para el montaje en estructuras de acero;
- sensores montados en estructuras magnéticas pasivas.
Al montar un interruptor de láminas, hay que tener en cuenta algunas consideraciones de instalación:
- Es aconsejable evitar los lugares cercanos a las fuentes de ultrasonidos. Puede tener un efecto negativo en los parámetros del sensor.
- Evite colocar un campo magnético extraño cerca de la fuente.
- Proteja la bombilla del sensor de golpes y daños. De lo contrario, el gas se evaporará, el contacto se romperá y los núcleos quedarán rápidamente inservibles.
Los interruptores Reed no pueden conmutar altas corrientes debido a la baja capacidad de los núcleos. Por lo tanto, no pueden utilizarse para encender y apagar aparatos eléctricos potentes.
Se incluyen en los circuitos de conmutación de baja potencia para controlar los relés que controlan los equipos.
Ventajas
Los interruptores Reed tienen las siguientes ventajas
- La estanqueidad total permite su uso en zonas con riesgo de incendio y en entornos agresivos.
- Su accionamiento instantáneo los hace adecuados para aplicaciones con altas frecuencias de conmutación.
- No hay rebote de contacto con los sensores de mercurio. Se utilizan en aplicaciones con altas exigencias de pureza de la señal.
- Tamaño reducido a partir de 4 mm, diseño sencillo, bajo coste de fabricación.
- Alta funcionalidad y versatilidad del relé.
- Capacidad de conmutación de señales de baja potencia.
- Amplio rango de temperatura de funcionamiento: de -55 ºC a + 110 ºC.
- Gran fuerza del núcleo.
- No hay superficies de fricción.
La gran versatilidad, la fiabilidad y el precio siguen permitiendo que los interruptores de láminas compitan con sus competidores directos.
Desventajas
Como todos los dispositivos, los interruptores de láminas tienen desventajas:
- Baja sensibilidad de los imanes.
- Alta susceptibilidad a los flujos magnéticos externos. En consecuencia, puede ser necesario un blindaje adicional.
- A veces, los contactos pueden permanecer en una posición cerrada de la que no pueden liberarse después de que se haya eliminado el campo magnético.
- La cápsula es de cristal fino y se destruye fácilmente con caídas y golpes.
- Cuando se aplica una tensión de baja frecuencia, los contactos se abren y cierran el circuito espontáneamente.
- Cuando se aplican altas corrientes, los contactos del núcleo pueden abrirse espontáneamente.
Por estos motivos, al utilizar el relé deben observarse una serie de medidas restrictivas, tal y como se especifica en la documentación adjunta.
Artículos relacionados:
