Mikä on reed-anturi ja missä sitä käytetään?

Mikään nykyaikainen turvallisuus-, valvonta-, palontorjunta- tai hätähälytysjärjestelmä ei voi toimia ilman antureita, jotka yhdistävät sen ympäröivään maailmaan. Anturit havaitsevat savun, ilmassa olevan pölyn, esineiden liikkeet ja monet muut muutokset.

Reed-anturia käytetään edelleen monissa tällaisissa järjestelmissä sen luotettavuuden vuoksi.

Mikä on reed-kytkin

Reed-kytkin on sähkömekaaninen laite, joka avaa tai sulkee sähkökontaktin, kun sitä aktivoidaan sähkömagneetin tai kestomagneetin tuottamalla magneettikentällä.

Termi reed tarkoittaa ilmatiiviisti suljettua kosketinta. Tämä johtuu sen rakenteesta. Se koostuu kahdesta ferromagneettisesta levystä, jotka on suljettu lasikoteloon, jossa on kaksi lähtökosketinta ja joka on täytetty inertillä kaasulla. Tämä kapselointi minimoi altistumisen ympäristölle ja varmistaa laitteen luotettavan toiminnan.

Pullo voi sisältää typpeä, kuivattua ilmaa tai muuta inerttiä kaasua. Kaikki kaasu voidaan myös tyhjentää pullosta tyhjiötilaan. Tämä johtaa korkeampaan kytkentäjännitteeseen.

Tarkoitus ja soveltaminen

Vaikka Hall-efektikytkimet ovat syrjäyttäneet reed-kytkimet, niitä käytetään edelleen monissa eri sovelluksissa:

1. Näppäimistösyntetisaattorit ja teollisuuslaitteet. Ne on suunniteltu kipinöimättömiksi. Tämän vuoksi niitä käytetään ensisijaisesti räjähdysvaarallisissa tiloissa, joissa esiintyy syttyviä höyryjä tai pölyjä.
2. Kotitalouden laskurit.
3. Automaattiset turvallisuus- ja sijainninvalvontajärjestelmät.
4. Laitteet, jotka toimivat veden alla tai korkeassa kosteudessa.
5. Tietoliikennejärjestelmät.
6. Lääkinnälliset laitteet.

Reed-kytkimestä ja magneetista koostuvia laitteita käytetään turvajärjestelmissä. Ne ilmaisevat ovien avautumisen tai sulkeutumisen.

Käytetään myös kosketusanturista ja johdinkäämityksestä koostuvia reed-releitä. Tällä järjestelmällä on useita etuja: yksinkertaisuus, tiiviys, kosteudenkestävyys, ei liikkuvia osia.

Reed-kytkimiä käytetään myös erikoissovelluksissa, kuten suurjännite- ja radiolaitteiden ylikuormitus- ja oikosulkusuojauksessa. Myös suuritehoiset tutkat, laserit, radiolähettimet ja muut laitteet, jotka toimivat jopa 100 kV:n jännitteellä.

Lajikkeet

Koskettimien normaalitilan mukaan laitteet jaetaan seuraaviin ryhmiin:

• suljettu - piiri avataan magneettikentän vaikutuksesta;
• vaihtaminen - kentän vaikutuksesta yksi kosketin sulkeutuu, ja kun kenttää ei ole, toinen sulkeutuu;
• auki - Reed-kytkimet toimivat magneettikentän vaikutuksesta.

Rakenteesta riippuen anturit ovat:

• Kaasu - lasiholkki täytetään kuivalla ilmalla tai inertillä kaasulla;
• elohopea - koskettimiin lisätään elohopeaa kytkennän parantamiseksi, vastuksen minimoimiseksi ja levyjen sulkeutumisen aiheuttaman tärinän poistamiseksi.

Reed-kytkimet jaetaan niiden teknisten ominaisuuksien mukaan:

1. Reedlockit.
2. Reed-kytkin on laite, jolla on muistitoiminto. Toisin sanoen koskettimien asento säilyy magneettikentän sammuttamisen jälkeen.
3. Reed-kytkimet ovat releitä, joissa on korkeajännite-eristys. Se on suunniteltu käytettäväksi laitteissa, joiden jännite on 10-100 kV.
4. Hersikon on rele, joka on suunniteltu enintään 3 kW:n tehoisten laitteiden ja automatiikan ohjaukseen. Rakenteelle on ominaista suurempi kytkentävirta ja valokaaren sammuttavien koskettimien läsnäolo.

Reed-kytkimien monipuolisten mallien ansiosta reed-kytkimiä käytetään edelleen monissa sovelluksissa.

Toimintaperiaate

Reed-kytkimen toimintaperiaate on samanlainen kuin kytkimen. Rele koostuu parista johtavasta ytimestä, joiden välissä on rako. Ne on suljettu ilmatiiviisti lasikupuun, jossa on inertti väliaine, joka estää hapettumisen.

Tasavirtakäämi on sijoitettu polttimon ympärille. Kun käämi kytketään virtaan, se synnyttää magneettikentän, joka vaikuttaa ytimiin ja saa koskettimet sulkeutumaan toisiinsa.

Kun kela on jännitteetön, magneettivuo katoaa ja koskettimet avautuvat jousien avulla. Luotettavuus varmistetaan sillä, että koskettimien välillä ei ole kitkaa, ja koskettimet puolestaan toimivat johtimena, jousena ja magneettilankana.

Reed-kytkimen erityispiirteenä on, että releen jousiin ei kohdistu levossa mitään voimaa. Näin he voivat sulkea kontaktin sekunnin murto-osassa.

Myös kestomagneetteja voidaan käyttää. Näitä kutsutaan polarisoiduiksi laitteiksi.

Normaalisti suljetuissa laitteissa on erilainen toimintaperiaate. Sähkömagneettisen voiman vaikutuksesta magneettijärjestelmä lataa ytimet samalla potentiaalilla, jolloin ne hylkivät toisiaan ja virtapiiri avautuu.

Kytkettävät kielikytkimet koostuvat kolmesta koskettimesta. Yksi on kiinteästi asennettu ja ei-magneettinen, kaksi muuta on valmistettu ferromagneettisesta seoksesta. Kun magneettikenttään kytketään magneettikenttä, avoin kosketinpari sulkeutuu ja avaa parin, jossa on ei-magneettinen kosketin.

Reed-kytkimen kytkeminen

Antureiden mukana toimitetuissa asiakirjoissa on yksityiskohtaiset tiedot reed-kytkimen kytkemisestä.

Magneettikentän tuottava releen osa on asennettu rakenteen liikkuvaan osaan anturin toiminnan ja turvallisuuden varmistamiseksi. Itse reed-kytkin on kiinnitetty kiinteästi asennettuun rakenteeseen tai rakennukseen.

Liikuteltava osa on tiukasti kiinnitetty, mikä vaikuttaa kelan magneettikenttään reed-koskettimeen ja sulkee sähköpiirin. Järjestelmäanturi ilmoittaa, että järjestelmä toimii oikein. Heti kun liikkuvassa osassa sijaitseva kela lakkaa vaikuttamasta anturiin, verkko avautuu ja automaatio ilmoittaa järjestelmän toimintahäiriöstä.

Asennustavan mukaan anturit voivat olla:

• uppoasennettava;
• ulkoisesti asennettu.

Riippuen sen pinnan fysikaalisista ominaisuuksista, johon liitäntäkieleke on tehty, on olemassa:

• teräsrakenteisiin asennettavat anturit;
• magneettisesti passiivisiin rakenteisiin asennetut anturit.

Reed-kytkintä asennettaessa on otettava huomioon joitakin asennukseen liittyviä näkökohtia:

1. On suositeltavaa välttää paikkoja, jotka sijaitsevat ultraäänilähteiden läheisyydessä. Se voi vaikuttaa negatiivisesti anturin parametreihin.
2. Vältä vieraan magneettikentän sijoittamista lähelle lähdettä.
3. Suojaa anturin lamppu iskuilta ja vaurioilta. Muuten kaasu haihtuu, kontakti katkeaa ja ytimistä tulee nopeasti käyttökelvottomia.

Reed-kytkimet eivät pysty kytkemään suuria virtoja, koska ytimien kapasiteetti on pieni. Siksi niitä ei voi käyttää voimakkaiden sähkölaitteiden kytkemiseen päälle ja pois päältä.

Ne sisältyvät pienitehoisiin kytkentäpiireihin, joilla ohjataan laitteita ohjaavia releitä.

Edut

Reed-kytkimillä on seuraavat edut

1. Täydellisen tiivistyksen ansiosta niitä voidaan käyttää paloalttiilla alueilla ja aggressiivisissa ympäristöissä.
2. Koska ne toimivat välittömästi, ne soveltuvat sovelluksiin, joissa on korkea kytkentätaajuus.
3. Elohopea-antureiden kanssa ei ole kosketusponnahdusta. Niitä käytetään sovelluksissa, joissa signaalin puhtaudelle asetetaan suuria vaatimuksia.
4. Pieni koko 4 mm, yksinkertainen rakenne, alhaiset valmistuskustannukset.
5. Releen korkea toiminnallisuus ja monipuolisuus.
6. Kyky kytkeä pienitehoisia signaaleja.
7. Laaja käyttölämpötila-alue - -55 ºC - + 110 ºC.
8. Korkea ydinvoima.
9. Ei kitkapintoja.

Monipuolisuus, luotettavuus ja hinta mahdollistavat sen, että reed-kytkimet voivat edelleen kilpailla suorien kilpailijoiden kanssa.

Haitat

Kuten kaikilla laitteilla, myös reed-kytkimillä on haittapuolensa:

1. Magneettien alhainen herkkyys.
2. Suuri herkkyys ulkoisille magneettivuoille. Tämän vuoksi lisäsuojaus voi olla tarpeen.
3. Joskus koskettimet voivat jäädä suljettuun asentoon, josta niitä ei voi vapauttaa magneettikentän poistamisen jälkeen.
4. Kapseli on valmistettu ohuesta lasista, ja se tuhoutuu helposti putoamisista ja iskuista.
5. Kun kytketään matalataajuinen jännite, koskettimet avautuvat ja sulkeutuvat itsestään.
6. Suuria virtoja käytettäessä ytimen koskettimet voivat avautua itsestään.

Näistä syistä relettä käytettäessä on noudatettava tiettyjä rajoittavia toimenpiteitä, jotka on määritelty mukana toimitetuissa asiakirjoissa.

Aiheeseen liittyvät artikkelit: