Mi az a reed-érzékelő és hol alkalmazzák?

Egyetlen modern biztonsági, ellenőrző, tűzoltó, vészjelző rendszer sem működhet a környező világgal összekötő érzékelők használata nélkül. Az érzékelők érzékelik a füstöt, a levegőben lévő port, a tárgyak mozgását és sok más változást.

A reed-érzékelőt megbízhatósága miatt még mindig sok ilyen rendszerben használják.

Mi az a reed kapcsoló

A reed-kapcsoló egy elektromechanikus eszköz, amely egy elektromos érintkezőt nyit vagy zár, amikor azt egy elektromágnes vagy egy állandó mágnes által létrehozott mágneses mező működteti.

A reed kifejezés hermetikusan zárt érintkezőt jelent. Ez a konstrukciójának köszönhető. Két ferromágneses lemezből áll, amelyeket két kimeneti érintkezővel ellátott üvegburkolatba zártak, és inert gázzal töltöttek meg. Ez a tokozás minimalizálja a környezetnek való kitettséget és biztosítja az eszköz megbízható működését.

A lombik tartalmazhat nitrogént, szárított levegőt vagy más inert gázt. A lombikból minden gáz vákuumos állapotba is kiüríthető. Ez magasabb kapcsolási feszültséget eredményez.

Cél és alkalmazás

Bár a reed-kapcsolókat felváltották a Hall-effektusos kapcsolók, továbbra is számos alkalmazásban használják őket:

1. Billentyűzetes szintetizátorok és ipari berendezések. Úgy tervezték, hogy szikramentes legyen. Ezért elsősorban olyan robbanásveszélyes légkörben használják őket, ahol gyúlékony gőzök vagy porok vannak jelen.
2. Háztartási számlálók.
3. Automatikus biztonsági és helyzetfigyelő rendszerek.
4. Víz alatt vagy magas páratartalmú környezetben működő berendezések.
5. Távközlési rendszerek.
6. Orvosi felszerelés.

A biztonsági rendszerekben reed-kapcsolóból és mágnesből álló eszközöket használnak. Az ajtók nyitását vagy zárását jelzik.

Használnak érintkezőérzékelőből és huzalos tekercselésből álló reed reléket is. Ennek a rendszernek számos előnye van: egyszerűség, tömörség, nedvességállóság, nincsenek mozgó alkatrészek.

A Reed-kapcsolókat speciális alkalmazásokban is használják, például nagyfeszültségű és rádióberendezések túlterhelés- és rövidzárlat-védelmére. Szintén nagy teljesítményű radar, lézerek, rádióadók és egyéb, akár 100 kV-os feszültséggel működő berendezések.

Fajták

Az érintkezők normál állapotától függően az eszközök a következőkre oszthatók:

• zárt - az áramkör a mágneses mező hatására megnyílik;
• átkapcsolás - a mező hatására az egyik érintkező bezáródik, és ha nincs mező - egy másik;
• nyitott - a reed kapcsolók mágneses mező jelenlétében működnek.

A konstrukciótól függően az érzékelők a következők:

• Gáz - az üveghüvelyt száraz levegővel vagy inert gázzal töltik meg;
• higany - a kapcsolás javítása, az ellenállás minimalizálása és a lemezek zárásakor fellépő rezgés kiküszöbölése érdekében az érintkezőkre higanyt is felhordanak.

A nádkapcsolókat műszaki jellemzőik szerint osztják fel:

1. Nádzárak.
2. A reed-kapcsoló olyan eszköz, amely memóriafunkcióval rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy az érintkezők pozíciója a mágneses mező kikapcsolása után is megmarad.
3. A Reed-kapcsolók nagyfeszültségű szigeteléssel ellátott relék. A készüléket 10 és 100 kV közötti feszültségű készülékekben való munkavégzésre tervezték.
4. A Hersikon egy olyan relé, amelyet legfeljebb 3 kW teljesítményű berendezések és automatikák vezérlésére terveztek. A kialakítást a megnövelt kapcsolási áram és az ívoltó érintkezők jelenléte jellemzi.

A reed-kapcsolók változatos kialakításának köszönhetően a reed-kapcsolókat továbbra is számos alkalmazásban használják.

Működési elv

A reed-kapcsoló működési elve hasonló a kapcsolókéhoz. A relé egy pár vezető magból áll, amelyek között rés van. Ezek hermetikusan lezárt üveggömbben vannak, inert közeggel, amely megakadályozza az oxidációt.

Az izzó köré egy egyenáramú táp tekercset helyeznek. Amikor a tekercs feszültség alá kerül, mágneses mezőt hoz létre, amely a magokra hat, és az érintkezők egymáshoz záródását okozza.

A tekercs feszültségmentesítése esetén a mágneses fluxus megszűnik, és az érintkezők rugó által kinyílnak. A megbízhatóságot az biztosítja, hogy nincs súrlódás az érintkezők között, amelyek viszont vezetőként, rugóként és mágneses drótként működnek.

A reed-kapcsoló jellemzője, hogy a relérugókra nyugalmi állapotban semmilyen erő nem hat. Ez lehetővé teszi számukra, hogy a másodperc töredéke alatt lezárják a kapcsolatot.

Állandó mágnesek is használhatók. Ezeket polarizált eszközöknek nevezik.

A normál esetben zárt eszközök más működési elvvel rendelkeznek. Az elektromágneses erő hatására a mágnesek rendszere azonos potenciállal tölti fel a magokat, így azok taszítják egymást, megnyitva az áramkört.

A kapcsolt reed kapcsolók három érintkezőből állnak. Az egyik állandóan beépített és nem mágneses, a másik kettő pedig ferromágneses ötvözetből készült. Mágneses mező alkalmazásakor a nyitott érintkezőpár bezáródik, és a nem mágneses érintkezőpár kinyílik.

Reed-kapcsoló csatlakoztatása

Az érzékelőkhöz mellékelt dokumentációban részletesen leírják, hogyan kell a reed-kapcsolót csatlakoztatni.

A relé mágneses mezőt generáló része a szerkezet mozgó részéhez van szerelve az érzékelő működése és biztonsága érdekében. Maga a reed-kapcsoló a szerkezet vagy az épület egy állandóan beépített részéhez van rögzítve.

A mozgatható rész szorosan rögzítve van, a tekercs mágneses mezeje hat a nádas érintkezőre, és lezárja az elektromos áramkört. A rendszerérzékelő tájékoztatja Önt arról, hogy a rendszer megfelelően működik. Amint a mozgó alkatrészen található tekercs nem hat tovább az érzékelőre, a hálózat megnyílik, és az automatika rendszerhibát jelent.

A telepítés módjától függően az érzékelők lehetnek:

• süllyesztett;
• kívülről szerelve.

Annak a felületnek a fizikai tulajdonságaitól függően, amelyen a csatlakozó nádat készítik, léteznek:

• acélszerkezetekre szerelhető érzékelők;
• mágnesesen passzív szerkezetekre szerelt érzékelők.

A reed-kapcsoló felszerelésekor néhány szerelési szempontot szem előtt kell tartani:

1. Célszerű elkerülni az ultrahangforrások közelében lévő helyeket. Ez negatív hatással lehet az érzékelő paramétereire.
2. Kerülje, hogy a forrás közelében idegen mágneses mezőt helyezzen el.
3. Védje az érzékelő izzót az ütésektől és a sérülésektől. Ellenkező esetben a gáz elpárolog, a kapcsolat megszakad, és a magok gyorsan használhatatlanná válnak.

A reedkapcsolók a magok alacsony kapacitása miatt nem képesek nagy áramot kapcsolni. Ezért nem használhatók nagy teljesítményű elektromos készülékek be- és kikapcsolására.

A berendezéseket vezérlő relék vezérlésére szolgáló, kis teljesítményű kapcsolóáramkörökbe épülnek be.

Előnyök

A nádkapcsolóknak a következő előnyei vannak

1. A teljes tömítés lehetővé teszi a tűzveszélyes területeken és agresszív környezetben való használatukat.
2. Az azonnali működtetésük miatt alkalmasak a nagy kapcsolási frekvenciájú alkalmazásokhoz.
3. Higanyérzékelőkkel nem érintkezik. Ezeket olyan alkalmazásokban használják, ahol a jel tisztaságára nagy igény van.
4. Kis méret 4 mm-től, egyszerű kialakítás, alacsony gyártási költség.
5. A relé magas funkcionalitása és sokoldalúsága.
6. Képesség kis teljesítményű jelek kapcsolására.
7. Széles üzemi hőmérséklet-tartomány - -55 ºC és + 110 ºC között.
8. Magas törzserő.
9. Súrlódó felületek nélkül.

A nagyfokú sokoldalúság, a megbízhatóság és az ár még mindig lehetővé teszi, hogy a reed-kapcsolók felvegyék a versenyt a közvetlen versenytársakkal.

Hátrányok

Mint minden eszköznek, a reed-kapcsolóknak is vannak hátrányai:

1. A mágnesek alacsony érzékenysége.
2. Nagy érzékenység a külső mágneses fluxusokra. Ennek következtében további árnyékolásra lehet szükség.
3. Előfordulhat, hogy az érintkezők zárt helyzetben maradnak, amelyből a mágneses mező megszüntetése után nem lehet őket feloldani.
4. A kapszula vékony üvegből készült, és könnyen tönkremegy esések és ütések hatására.
5. Alacsony frekvenciájú feszültség alkalmazásakor az érintkezők spontán módon nyitják és zárják az áramkört.
6. Nagy áramerősség esetén a magérintkezők spontán kinyílhatnak.

Ezen okokból kifolyólag a relé használata során számos korlátozó intézkedést kell betartani a kísérő dokumentációban meghatározottak szerint.

Kapcsolódó cikkek: