Wat is een reed-sensor en waar wordt deze gebruikt?

Geen enkel modern systeem van beveiliging, controle, brandblussing, noodwaarschuwing kan functioneren zonder het gebruik van sensoren die het met de buitenwereld verbinden. Sensoren detecteren de aanwezigheid van rook, stof in de lucht, de beweging van objecten en vele andere veranderingen.

Vanwege zijn betrouwbaarheid wordt de reed-sensor nog steeds in veel van dergelijke systemen gebruikt.

Wat is een reed-schakelaar?

Een reed-schakelaar is een elektromechanisch apparaat dat elektrische contacten sluit of opent onder invloed van een magnetisch veld dat wordt gegenereerd door een elektromagneet of een permanente magneet.

De term "reed-schakelaar" betekent hermetisch contact. Dit komt door het ontwerp. Het bestaat uit twee ferromagnetische platen verzegeld in een glazen capsule met twee uitgangscontacten en gevuld met een inert gas. Een dergelijke schaal minimaliseert de impact op het milieu en zorgt voor een betrouwbare werking van het apparaat.

De kolf kan stikstof, gedroogde lucht of een ander inert gas bevatten. Ook kan al het gas uit de kolf naar een vacuümtoestand worden gepompt. Hierdoor wordt een verhoging van het niveau van de geschakelde spanning bereikt.

Doel en reikwijdte

Reed-sensoren vinden, ondanks dat ze zijn vervangen door Hall-sensoren, nog steeds toepassing in veel apparaten en systemen:

1. Toetsenborden voor synthesizers en industriële apparatuur. Het ontwerp van de sensoren elimineert de mogelijkheid van een vonk. Daarom worden ze vooral gebruikt in explosieve productie, waar brandbare dampen of stof aanwezig zijn.
2. Huishoudelijke tellers.
3. Automatische beveiligings- en positiecontrolesystemen.
4. Apparatuur die onder water of in omstandigheden met een hoge luchtvochtigheid werkt.
5. Telecommunicatie systemen.
6. Medische uitrusting.

In beveiligingssystemen worden apparaten gebruikt die bestaan ​​uit een reed-schakelaar en een magneet. Ze melden het openen of sluiten van deuren.

Er worden ook reed-relais gebruikt, bestaande uit een contactsensor en een draadwikkeling. Een dergelijk systeem heeft enkele voordelen: eenvoud, compactheid, vochtbestendigheid en de afwezigheid van bewegende delen.

Reed-schakelaars worden ook gebruikt in speciale gebieden - dit zijn beveiligingsmechanismen tegen overbelasting en kortsluiting van hoogspannings- en radio-elektrische installaties. Dit zijn ook krachtige radars, lasers, radiozenders en andere apparatuur die werkt onder spanning tot 100 kV.

Rassen

Afhankelijk van de normale toestand van de contacten, zijn de apparaten onderverdeeld in:

• gesloten - het circuit wordt geopend onder invloed van een magnetisch veld;
• schakelbaar - onder invloed van het veld is het ene contact gesloten en bij afwezigheid van een veld het andere;
• open - de werking van de reed-schakelaar vindt plaats wanneer een magnetisch veld verschijnt.

Afhankelijk van het ontwerp zijn de sensoren:

• gas - de glazen huls is gevuld met droge lucht of inert gas;
• kwik - op contacten wordt bovendien kwik aangebracht, wat helpt om het schakelen te verbeteren, weerstand te minimaliseren en trillingen van de gesloten platen te verwijderen.

Volgens technische kenmerken zijn reed-schakelaars onderverdeeld in:

1. Reed schakelaars.
2. Gazakon is een apparaat met een geheugenfunctie. Dat wil zeggen, de positie van de contacten wordt opgeslagen nadat het magnetische veld is uitgeschakeld.
3. Hercotrons zijn relais met hoogspanningsisolatie. Ontworpen voor gebruik in apparaten met een spanning van 10 tot 100 kV.
4. Gersikon is een relais ontworpen voor het aansturen van apparatuur en automatisering met een vermogen tot 3 kW. Het ontwerp wordt gekenmerkt door een verhoogde schakelstroom en de aanwezigheid van boogcontacten.

Vanwege de verscheidenheid aan ontwerpen worden reed-schakelaars nog steeds op veel gebieden gebruikt.

Operatie principe

De reed-schakelaar is in principe vergelijkbaar met een schakelaar. Het relais bestaat uit een paar geleidende kernen met een opening ertussen. Ze zijn hermetisch afgesloten in een glazen kolf met een inert medium dat het oxidatieproces uitsluit.

Om de lamp is een stuurwikkeling geplaatst, gevoed met gelijkstroom. Wanneer stroom wordt toegepast, genereert de wikkeling een magnetisch veld dat inwerkt op de kernen en leidt tot het sluiten van de contacten onderling.

Wanneer de spoel wordt losgekoppeld van de voeding, verdwijnt de magnetische flux en worden de contacten geopend door veren.Betrouwbaarheid wordt gegarandeerd door de afwezigheid van wrijving tussen de contacten, die op hun beurt fungeren als geleider, veer en magnetisch circuit.

Een kenmerk van de reed-schakelaar is dat er in rust geen krachten op de relaisveren werken. Hierdoor kunnen ze het contact in een fractie van een seconde sluiten.

Er kunnen ook permanente magneten worden gebruikt. Dergelijke apparaten worden gepolariseerd genoemd.

Normaal gesloten apparaten hebben een ander werkingsprincipe. Onder invloed van elektromagnetische kracht laadt een systeem van magneten de kernen op met één potentiaal, waardoor ze elkaar afstoten en het circuit openen.

Schakelbare reed-schakelaars bestaan ​​uit drie contacten. Een ervan is permanent geïnstalleerd en is niet gemagnetiseerd, de andere 2 zijn gemaakt van een ferromagnetische legering. Wanneer een magnetisch veld wordt aangelegd, sluit een paar open contacten en opent een paar met een niet-magnetisch contact.

Reed sensor aansluiting

De documentatie die bij de sensoren wordt geleverd, geeft uitgebreide informatie over het aansluiten van de reed-schakelaar.

Voor de werking en veiligheid van de sensor is het deel van het relais dat het magnetische veld genereert op het bewegende deel van de constructie gemonteerd. De reed-schakelaar zelf is bevestigd aan een vast geïnstalleerd element van een structuur of gebouw.

Het beweegbare deel sluit stevig aan, werkt door het magnetische veld van de spoel op het contactnetwerk van de reed-schakelaar en sluit daardoor het elektrische circuit. De systeemsensor informeert over de juiste werking van het systeem. Zodra de spoel op het bewegende deel niet meer op de sensor werkt, wordt het netwerk geopend en meldt de automatisering een schending van de integriteit van het systeem.

Volgens de installatiemethode zijn sensoren:

• verborgen bevestiging;
• externe bevestiging.

Afhankelijk van de fysieke eigenschappen van het oppervlak waarop de reed-schakelaar is aangesloten, zijn er:

• sensoren voor montage op staalconstructies;
• sensoren gemonteerd op magneto-passieve structuren.

Bij het installeren van een reed-schakelaar is het noodzakelijk om enkele kenmerken van de installatie te onthouden:

1. Het wordt aanbevolen om locatie in de buurt van ultrasone bronnen te vermijden. Het kan een negatieve invloed hebben op de parameters van de sensor.
2. Vermijd locatie in de buurt van de bron van een extern magnetisch veld.
3. Bescherm de sensorkolf tegen schokken en beschadigingen. Anders verdampt het gas, wordt het contact verbroken en worden de kernen snel onbruikbaar.

Reed-schakelaars kunnen geen hoge stromen schakelen vanwege het lage vermogen van de kernen. Daarom kunnen ze niet worden gebruikt om krachtige elektrische apparaten in en uit te schakelen.

Ze zijn opgenomen in een schakelcircuit met laag vermogen om het relais te besturen dat de apparatuur bestuurt.

Voordelen:

Rietsensoren hebben de volgende voordelen:

1. Dankzij de volledige dichtheid kunnen ze worden gebruikt in brandgevaarlijke ruimtes en agressieve omgevingen.
2. Door de onmiddellijke werking kunnen ze worden gebruikt in apparaten met een hoge schakelfrequentie.
3. Eliminatie van contact bounce in kwiksensoren. Ze worden gebruikt in apparatuur met verhoogde eisen voor signaalzuiverheid.
4. Kleine afmetingen vanaf 4 mm, eenvoudig ontwerp, lage fabricagekosten.
5. Hoge functionaliteit en veelzijdigheid van het relais.
6. Mogelijkheid om low-power signalen te schakelen.
7. Groot bedrijfstemperatuurbereik - van -55 tot + 110 ºC.
8. Hoge kernsterkte.
9. Geen wrijvingsoppervlakken.

Hoge veelzijdigheid, betrouwbaarheid en prijs zorgen ervoor dat reed-schakelaars nog steeds kunnen concurreren met directe concurrenten.

Gebreken

Zoals alle apparaten hebben reed-schakelaars ook nadelen:

1. Magneten met lage gevoeligheid.
2. Hoge gevoeligheid voor externe magnetische fluxen. Hierdoor kunnen extra schermen nodig zijn.
3. Soms kunnen de contacten, na het verwijderen van het magnetische veld, in een gesloten positie blijven waaruit ze niet kunnen worden verwijderd.
4. De capsule is gemaakt van dun glas en wordt gemakkelijk vernietigd door vallen en stoten.
5. Wanneer een spanning met een lage frequentie wordt aangelegd, openen en sluiten de contacten spontaan het circuit.
6. Bij hoge stromen kunnen de kerncontacten spontaan openen.

Om deze redenen moeten bij het gebruik van het relais een aantal beperkende maatregelen in acht worden genomen die in de bijbehorende documentatie worden vermeld.

Vergelijkbare artikelen: