Датчик геркон принцип работы и применение

0
9

Датчик геркон это

Конструкция проста: внутри стеклянной колбы размещены ферромагнитные пластины, которые замыкаются под действием внешнего поля. Расстояние срабатывания – от 1 до 50 мм, в зависимости от модели. Для защиты от дребезга контактов применяют RC-фильтры или цифровую обработку сигнала.

Пример выбора: для сигнализации подходят модели с нормально разомкнутыми контактами (например, КЭМ-1), а для контроля уровня жидкости – переключающие варианты (СК-1). Срок службы достигает 5 млн срабатываний при токе до 0.5 А.

В промышленности эти элементы встраивают в системы безопасности станков, где контакт размыкает цепь при открытии защитного кожуха. В быту их применяют в дверных и оконных охранных системах – при изменении магнитного поля формируется сигнал тревоги. Устойчивость к пыли и влаге (IP67) позволяет использовать их в уличных условиях.

Как функционирует герметичный контакт и где его используют

Конструкция включает две ферромагнитные пластины в стеклянной колбе, заполненной инертным газом. При приближении магнита пластины замыкаются, пропуская ток. Чувствительность зависит от расстояния срабатывания – от 1 до 50 мм. Для точного позиционирования выбирайте модели с зазором до 5 мм.

Типовые сценарии эксплуатации

В охранных системах такие элементы монтируют в дверные и оконные рамы. Размыкание цепи при открытии активирует сигнализацию. В промышленности их встраивают в клапаны и лифты для контроля положения. Выдерживают до 107 срабатываний.

Критерии выбора

Для влажных помещений подойдут версии с IP67. В цепях постоянного тока до 0,5 А хватит стандартного исполнения. При высоких нагрузках (до 1 кВт) требуются модели с защитой от дуги. Проверяйте температурный диапазон: от -40°C до +125°C для промышленных вариантов.

Как устроен этот элемент и за счёт чего он замыкает контакты

Конструкция состоит из двух ферромагнитных пластин, запаянных в стеклянную колбу с инертным газом. Толщина пластин – от 0,1 до 0,5 мм, расстояние между ними – 0,2–1 мм. При воздействии магнитного поля с индукцией 10–100 мТ пластины притягиваются, замыкая цепь.

Чувствительность зависит от материала пластин. Чаще используют сплавы на основе никеля и железа с добавками кобальта или молибдена. Например, пермаллой (78% Ni, 22% Fe) снижает порог срабатывания до 5 мТ.

Для увеличения срока службы колбу заполняют азотом или аргоном под давлением 0,3–0,5 атм. Это предотвращает окисление контактов и снижает искрение. Ресурс – от 1 до 100 млн срабатываний в зависимости от нагрузки.

Если нужна защита от ложных срабатываний, выбирайте модели с гистерезисом. Разница между напряжением включения и отключения достигает 30–50% от номинального значения.

Использование герконов в быту и промышленности

В охранных системах магнитоконтактные элементы ставят на двери и окна – при открытии контакты размыкаются, срабатывает сигнализация. Чувствительность к магнитному полю позволяет фиксировать перемещения с точностью до 1 мм.

Счетчики воды и газа содержат такие компоненты для учета оборотов крыльчатки. Один импульс равен 10 литрам, погрешность не превышает 2%. Корпус из нержавеющей стали защищает от коррозии.

В лифтах магнитоуправляемые контакты контролируют положение кабины. Установка на этажных отметках исключает ошибки остановки. Срок службы – от 1 млн срабатываний.

Медицинские устройства, например аппараты ИВЛ, используют бесконтактные переключатели для блокировки крышек. Это исключает искрение рядом с кислородом. Рабочий диапазон температур от -40°C до +125°C.

В промышленных станках элементы встраивают в концевые выключатели. Замена механических контактов снижает износ в 5 раз. Рекомендуемая сила срабатывания – от 20 до 70 А.

Бытовые приборы, такие как холодильники, оснащают контактами для контроля дверей. Потребление тока менее 0.1 мА, что не влияет на энергопотребление. Средняя цена компонента – 15 рублей за штуку при оптовых закупках.

Физика и конструкция: как устроен и функционирует элемент

Конструкция включает стеклянную колбу с инертным газом или вакуумом внутри. Внутри размещены ферромагнитные контакты:

  • Один конец выполнен из никель-железного сплава (пермаллой), второй – из кобальтовой стали.
  • Толщина контактов – 0,5–1,2 мм, расстояние между ними – 0,2–0,8 мм.
  • Колба герметична, выдерживает температуру от -60°C до +150°C.

Механизм срабатывания:

  1. Внешнее магнитное поле намагничивает контакты.
  2. Сила притяжения превышает упругость материала (порог 2–100 А/м).
  3. Контакты соединяются, замыкая цепь. При исчезновении поля – размыкаются.

Критерии выбора:

  • Для слабых полей – пермаллой (чувствительность выше на 30%).
  • В агрессивных средах – колбы с азотом или аргоном.
  • Для высоких токов – контакты с родиевым покрытием (до 5 А).