Aucun système moderne de sécurité, de contrôle, de lutte contre l'incendie ou d'alerte d'urgence ne peut fonctionner sans utiliser des capteurs qui le relient au monde environnant. Les capteurs détectent la fumée, la poussière dans l'air, le mouvement des objets et bien d'autres changements.
Le capteur Reed est encore utilisé dans de nombreux systèmes de ce type en raison de sa fiabilité.
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Qu'est-ce qu'un interrupteur à lames
Un interrupteur à lames est un dispositif électromécanique qui ouvre ou ferme un contact électrique lorsqu'il est actionné par un champ magnétique produit par un électroaimant ou un aimant permanent.
Le terme anche désigne un contact hermétiquement fermé. Cela est dû à sa construction. Il se compose de deux plaques ferromagnétiques qui sont scellées dans un encapsulage en verre avec deux contacts de sortie et remplies d'un gaz inerte. Cette encapsulation minimise l'exposition à l'environnement et garantit un fonctionnement fiable du dispositif.
Le flacon peut contenir de l'azote, de l'air sec ou un autre gaz inerte. Tout le gaz peut également être évacué de la fiole jusqu'à l'état de vide. Il en résulte une tension de commutation plus élevée.
Objectif et application
Bien que les interrupteurs à lames aient été remplacés par des interrupteurs à effet Hall, ils continuent d'être utilisés dans un large éventail d'applications :
- Claviers synthétiseurs et équipements industriels. Ils sont conçus pour ne pas produire d'étincelles. C'est pourquoi ils sont principalement utilisés dans les atmosphères potentiellement explosives où des vapeurs ou des poussières inflammables sont présentes.
- Comptoirs de ménage.
- Systèmes automatiques de sécurité et de contrôle de position.
- Les équipements fonctionnant sous l'eau ou dans des environnements très humides.
- Systèmes de télécommunication.
- Matériel médical.
Les dispositifs composés d'un interrupteur à lames et d'un aimant sont utilisés dans les systèmes de sécurité. Ils indiquent l'ouverture ou la fermeture des portes.
Les relais Reed composés d'un capteur de contact et d'un enroulement de fil sont également utilisés. Ce système présente plusieurs avantages : simplicité, compacité, résistance à l'humidité, absence de pièces mobiles.
Les interrupteurs Reed sont également utilisés dans des applications spéciales telles que la protection contre les surcharges et les courts-circuits des équipements haute tension et radio. Il s'agit également de radars, lasers, émetteurs radio et autres équipements de haute puissance fonctionnant à des tensions allant jusqu'à 100kV.
Variétés de
Selon l'état normal des contacts, les dispositifs sont divisés en deux catégories :
- fermé - le circuit est ouvert par l'influence d'un champ magnétique ;
- Commutation - sous l'influence du champ, un contact se ferme, et s'il n'y a pas de champ, un autre ;
- ouvert - les interrupteurs reed sont actionnés par la présence d'un champ magnétique.
Selon la construction, les capteurs sont :
- Gaz - le manchon en verre est rempli d'air sec ou de gaz inerte ;
- mercure - du mercure est appliqué en plus sur les contacts pour améliorer la commutation, minimiser la résistance et éliminer la vibration des plaques en cours de fermeture.
Les interrupteurs Reed sont subdivisés en fonction de leurs spécifications techniques :
- Reedlocks.
- Un interrupteur à lames est un dispositif qui a une fonction de mémoire. C'est-à-dire que la position des contacts est conservée après la coupure du champ magnétique.
- Les interrupteurs Reed sont des relais avec une isolation haute tension. Il est conçu pour travailler dans des appareils dont la tension est comprise entre 10 et 100 kV.
- Hersikon est un relais conçu pour commander des équipements et des automatismes d'une puissance allant jusqu'à 3 kW. La conception est caractérisée par un courant de commutation accru et la présence de contacts d'extinction d'arc.
Grâce à la variété des modèles d'interrupteurs à lames, les interrupteurs à lames continuent d'être utilisés dans de nombreuses applications.
Principe de fonctionnement
Le principe de fonctionnement de l'interrupteur à lames est similaire à celui d'un interrupteur. Le relais est constitué d'une paire de noyaux conducteurs séparés par un espace. Ils sont enfermés hermétiquement dans une ampoule de verre avec un milieu inerte qui empêche l'oxydation.
Un enroulement d'alimentation en courant continu est placé autour de l'ampoule. Lorsque la bobine est alimentée, elle génère un champ magnétique qui agit sur les noyaux et provoque la fermeture des contacts entre eux.
Lorsque la bobine est désexcitée, le flux magnétique disparaît et les contacts s'ouvrent grâce aux ressorts. La fiabilité est assurée par l'absence de friction entre les contacts, qui agissent à leur tour comme un conducteur, un ressort et un fil magnétique.
Une caractéristique de l'interrupteur à lames est que les ressorts du relais, lorsqu'ils sont au repos, ne sont soumis à aucune force. Cela leur permet de fermer le contact en une fraction de seconde.
Des aimants permanents peuvent également être utilisés. Ces dispositifs sont appelés dispositifs polarisés.
Les dispositifs normalement fermés ont un principe de fonctionnement différent. Sous l'influence de la force électromagnétique, un système d'aimants charge les noyaux au même potentiel, ce qui les fait se repousser l'un l'autre, ouvrant ainsi le circuit.
Les interrupteurs à lames sont composés de trois contacts. L'un est installé de façon permanente et non magnétique, les 2 autres sont fabriqués dans un alliage ferromagnétique. Lorsqu'un champ magnétique est appliqué, la paire de contacts ouverts se ferme, ouvrant la paire avec le contact non magnétique.
Connexion d'un interrupteur Reed
La documentation fournie avec les capteurs donne tous les détails sur la façon de connecter le commutateur Reed.
La partie du relais qui génère le champ magnétique est montée sur la partie mobile de la structure pour assurer le fonctionnement et la sécurité du capteur. L'interrupteur à lames est lui-même fixé à une partie de la structure ou du bâtiment installée de façon permanente.
La partie mobile est solidement fixée, agissant par le champ magnétique de la bobine sur le contact reed et fermant le circuit électrique. Le capteur du système vous informe que le système fonctionne correctement. Dès que la bobine située sur la partie mobile cesse d'agir sur le capteur, le réseau s'ouvre et l'automate signale un dysfonctionnement du système.
Selon la méthode d'installation, les capteurs peuvent être :
- encastré ;
- monté à l'extérieur.
Selon les propriétés physiques de la surface sur laquelle est fabriquée l'anche de connexion, il existe :
- capteurs pour le montage sur des structures en acier ;
- des capteurs montés sur des structures magnétiquement passives.
Lors du montage d'un interrupteur à lames, il faut tenir compte de certaines considérations d'installation :
- Il est conseillé d'éviter les emplacements à proximité des sources d'ultrasons. Il peut avoir un effet négatif sur les paramètres du capteur.
- Évitez de placer un champ magnétique étranger à proximité de la source.
- Protégez l'ampoule du capteur contre les chocs et les dommages. Sinon, le gaz s'évapore, le contact se rompt et les noyaux deviennent rapidement inutilisables.
Les interrupteurs Reed ne peuvent pas commuter des courants élevés en raison de la faible capacité des noyaux. Ils ne peuvent donc pas être utilisés pour allumer et éteindre des appareils électriques puissants.
Ils sont inclus dans les circuits de commutation à faible puissance pour commander les relais qui contrôlent l'équipement.
Avantages
Les interrupteurs Reed présentent les avantages suivants
- L'étanchéité totale permet de les utiliser dans les zones à risque d'incendie et dans les environnements agressifs.
- Grâce à leur actionnement instantané, ils conviennent aux applications à haute fréquence de commutation.
- Aucun rebondissement de contact avec les capteurs au mercure. Ils sont utilisés dans des applications exigeant une grande pureté du signal.
- Petite taille à partir de 4 mm, conception simple, faible coût de fabrication.
- Grande fonctionnalité et polyvalence du relais.
- Capacité à commuter des signaux à faible puissance.
- Large plage de températures de fonctionnement - de -55 ºC à + 110 ºC.
- Une force centrale élevée.
- Aucune surface de friction.
La grande polyvalence, la fiabilité et le prix permettent toujours aux interrupteurs reed de rivaliser avec les concurrents directs.
Inconvénients
Comme tous les dispositifs, les interrupteurs à lames ont des inconvénients :
- Faible sensibilité des aimants.
- Haute susceptibilité aux flux magnétiques externes. Par conséquent, un blindage supplémentaire peut être nécessaire.
- Parfois, les contacts peuvent rester dans une position fermée dont ils ne peuvent pas être libérés après la suppression du champ magnétique.
- La capsule est faite de verre fin et est facilement détruite par les chutes et les chocs.
- Lorsqu'une tension basse fréquence est appliquée, les contacts ouvrent et ferment le circuit spontanément.
- Lorsque des courants élevés sont appliqués, les contacts du noyau peuvent s'ouvrir spontanément.
Pour ces raisons, un certain nombre de mesures restrictives doivent être respectées lors de l'utilisation du relais, comme indiqué dans la documentation d'accompagnement.
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