Kaj je reed senzor in kje se uporablja?

Noben sodoben sistem varnosti, nadzora, gašenja, alarmiranja ne more delovati brez uporabe senzorjev, ki ga povezujejo z zunanjim svetom. Senzorji ugotavljajo prisotnost dima, prahu v zraku, premikanje predmetov in številne druge spremembe.

Reed senzor se zaradi svoje zanesljivosti še vedno uporablja v mnogih takih sistemih.

Kaj je reed stikalo

Reed stikalo je elektromehanska naprava, ki zapira ali odpira električne kontakte pod vplivom magnetnega polja, ki ga ustvarja elektromagnet ali trajni magnet.

Izraz "reed" pomeni hermetično zaprt kontakt. To je posledica njegove konstrukcije. Sestavljen je iz dveh feromagnetnih plošč, zaprtih v stekleni kapsuli z dvema izhodnima kontaktoma in napolnjenih z inertnim plinom. Ta inkapsulacija zmanjšuje izpostavljenost okolja in zagotavlja zanesljivo delovanje naprave.

Bučka lahko vsebuje dušik, posušen zrak ali drug inertni plin. Ves plin se lahko tudi izprazni iz bučke v stanje vakuuma. To se uporablja za povečanje nivoja preklopne napetosti.

Namen in uporaba

Reed senzorji kljub zamenjavi s Hallovimi senzorji še vedno najdejo uporabo v številnih napravah in sistemih:

1. Sintetizatorji za klaviature in industrijska oprema.Zasnova senzorjev izključuje možnost iskre. Zato se uporabljajo predvsem v eksplozivnih industrijskih aplikacijah, kjer so prisotni vnetljivi hlapi ali prah.
2. Gospodinjski števci.
3. Avtomatski varnostni in nadzorni sistemi.
4. Oprema, ki deluje pod vodo ali v okoljih z visoko vlažnostjo.
5. Telekomunikacijski sistemi.
6. Medicinska oprema.

V varnostnih sistemih se uporabljajo naprave, sestavljene iz reed stikala in magneta. Poročajo o odpiranju ali zapiranju vrat.

Uporabljajo se tudi Reed releji, sestavljeni iz kontaktnega senzorja in navitja žice. Takšen sistem ima nekaj prednosti: enostavnost, kompaktnost, odpornost na vlago, odsotnost gibljivih delov.

Reed stikala se uporabljajo tudi na posebnih področjih - to so mehanizmi zaščite pred preobremenitvami in kratkimi stiki visokonapetostne in radijske opreme. To je tudi radar visoke moči, laserji, radijski oddajniki in druga oprema, ki deluje pri napetostih do 100 kV.

Sorte

Glede na normalno stanje kontaktov so naprave razdeljene na:

• zaprto - vezje se odpre pod vplivom magnetnega polja;
• preklopljen - pod vplivom polja se en kontakt zapre, v odsotnosti polja pa drugi;
• odprto - aktiviranje reed stikal se pojavi, ko je magnetno polje.

Glede na zasnovo so senzorji:

• plin - stekleni tulec je napolnjen s suhim zrakom ali inertnim plinom;
• živo srebro - živo srebro je dodatno naneseno na kontakte, kar prispeva k boljšemu preklopu, zmanjša upor in odstrani tresenje plošč, ki se zapirajo.

Reed stikala so glede na tehnične lastnosti razdeljena na:

1. Reedlocks.
2. Reed je naprava, ki ima pomnilniško funkcijo. To pomeni, da se položaj kontaktov ohrani tudi po izklopu magnetnega polja.
3. Reed stikala so releji z visokonapetostno izolacijo.Zasnovan za uporabo v napravah z napetostjo od 10 do 100 kV.
4. Hersikon je rele za krmiljenje opreme in avtomatike z močjo do 3 kW. Za zasnovo je značilen povečan preklopni tok in prisotnost kontaktov za dušenje obloka.

Zaradi različnih modelov se stikala z jezici še naprej uporabljajo na številnih področjih.

Načelo delovanja

Reed stikalo je načeloma podobno stikalu. Rele je sestavljen iz para prevodnih jeder z režo med njima. Hermetično so zaprti v stekleni balon z inertnim medijem, ki izključuje proces oksidacije.

Okoli žarnice je krmilno navitje, ki se napaja z enosmernim tokom. Ko je navitje pod napetostjo, ustvari magnetno polje, ki vpliva na jedra in povzroči, da se kontakti zaprejo med seboj.

Ko je tuljava brez napetosti, magnetni tok izgine in kontakti se odprejo z vzmetmi. Zanesljivost je zagotovljena z odsotnostjo trenja med kontakti, ki delujejo kot prevodnik, vzmet in magnetna žica.

Značilnost reed senzorja je, da na mirujoče vzmeti releja ne deluje nobena sila. To jim omogoča, da sklenejo stik v delčku sekunde.

Uporabijo se lahko tudi trajni magneti. Takšne naprave imenujemo polarizirane naprave.

Normalno zaprte naprave imajo drugačen princip delovanja. Pod vplivom elektromagnetne sile sistem magnetov napolni jedra z enakim potencialom, zaradi česar se medsebojno odbijajo in s tem odprejo tokokrog.

Preklopna reed stikala so sestavljena iz treh kontaktov. Eden je trajno nameščen in nemagneten, druga 2 sta izdelana iz feromagnetne zlitine. Ko se uporabi magnetno polje, se par odprtih kontaktov zapre, pri čemer se odpre par z nemagnetnim kontaktom.

Priključitev reed stikala

Dokumentacija, ki je priložena senzorjem, vsebuje izčrpne informacije o tem, kako priključiti reed stikalo.

Za delovanje in varnost senzorja je na gibljivem delu konstrukcije nameščen del releja, ki ustvarja magnetno polje. Samo reed stikalo je nameščeno na trajno nameščenem elementu konstrukcije ali zgradbe.

Premični del je tesno pritrjen, vpliva na magnetno polje tuljave na reed kontaktno mrežo in zapre električni krog. Senzor sistema obvešča o pravilnem delovanju sistema. Takoj, ko tuljava, ki se nahaja na gibljivem delu, preneha delovati na senzor, se omrežje odpre in avtomatika poroča o kršitvi celovitosti sistema.

Glede na način namestitve so senzorji:

• skriti nosilec;
• zunanja montaža.

Glede na fizikalne lastnosti površine, na kateri je povezava reed, obstajajo:

• senzorji za montažo na jeklene konstrukcije;
• senzorji, nameščeni na magnetno pasivne strukture.

Pri nameščanju reed stikala je treba upoštevati nekatere posebnosti namestitve:

1. Priporočljivo je, da se izogibate lokaciji v bližini virov ultrazvoka. Lahko negativno vpliva na parametre senzorja.
2. Ne dovolite lokacije blizu vira tujega magnetnega polja.
3. Zaščitite senzorsko žarnico pred udarci in poškodbami. V nasprotnem primeru bo plin izhlapel, stik se bo zlomil in jedra bodo hitro postala neuporabna.

Reed stikala ne morejo preklapljati visokih tokov zaradi majhne zmogljivosti jeder. Zato jih ni mogoče uporabiti za vklop in izklop močnih električnih naprav.

Vključeni so v stikalno vezje z nizko porabo energije za krmiljenje releja, ki krmili opremo.

Prednosti

Reed senzorji imajo naslednje prednosti:

1. Popolna tesnost jim omogoča uporabo v požarno nevarnih prostorih in korozivnih okoljih.
2. Takojšnje aktiviranje omogoča njihovo uporabo v napravah z visoko preklopno frekvenco.
3. Izogibanje kontaktnemu odboju senzorjev živega srebra.Uporabljajo se v opremi z visokimi zahtevami glede čistosti signala.
4. Majhna velikost od 4 mm, preprost dizajn, nizki stroški izdelave.
5. Visoka funkcionalnost in vsestranskost releja.
6. Možnost preklopa signalov nizke moči.
7. Veliko temperaturno območje - od -55 do + 110 ºC.
8. Jedra visoke trdnosti.
9. Brez tornih površin.

Visoka vsestranskost, zanesljivost in cena še vedno omogočajo, da reed stikala tekmujejo z neposrednimi konkurenti.

Slabosti

Kot vse naprave imajo tudi reed stikala slabosti:

1. Nizka občutljivost magnetov.
2. Visoka občutljivost na zunanje magnetne tokove. Posledično boste morda morali uporabiti dodatne ščite.
3. Včasih lahko kontakti po odstranitvi magnetnega polja ostanejo v zaprtem položaju, iz katerega jih ni mogoče odstraniti.
4. Kapsula je narejena iz tankega stekla in se zlahka uniči pri padcih in udarcih.
5. Ko se uporabi nizkofrekvenčna napetost, se kontakti spontano odprejo in zaprejo.
6. Pri uporabi visokih tokov se lahko kontakti jedra spontano odprejo.

Zaradi teh razlogov je treba pri uporabi releja upoštevati številne omejevalne ukrepe, navedene v spremni dokumentaciji.

Povezani članki: