Герконові датчики: принцип роботи, схема

Будь-яка техніка може орієнтуватися в навколишнім середовищі за допомогою спеціальних датчиків, які дозволяють отримати необхідну інформацію. Вони можуть бути націлені на з'ясування швидкості об'єкта, стану, поточних цілей або типу змін в навколишньому середовищі. Одними з найбільш корисних вважаються герконові датчики. Чому саме так?

Що таке герконовий датчик?

Для початку з'ясуємо, що собою являє об'єкт написання статті. Геркон – це електромеханічний пристрій, яке є парою феромагнітних контактів, що запаяні в герметичну колбу зі скла. Якщо піднести до неї постійний магніт або включити електромагніт, то станеться замикання. Ось так загалом виглядає схема герконового датчика. Завдяки таким властивостям дані прилади знайшли своє застосування в якості кінцевих вимикачів, індикаторів стану і інших подібних пристроїв. Якщо додати ще й електромагнітну котушку, то вийде герконове реле.

Різноманітність і принцип роботи

Як же здійснюється розподіл на робочі види? Як вирішують, що до чого віднести? Для цього використовується розподіл на три групи, кожна з яких працює за своїм принципом. Як функціонує герконовий датчик? Принцип роботи:

Мають замикається контакт. У таких випадках, коли відсутнє магнітне поле, то датчик в розімкнутому стані. Коли воно є, то він замикається.

Мають размикающийся контакт. Коли відсутнє магнітне поле, то датчик в замкнутому стані. Коли воно є, він розмикається.

Мають переключающийся контакт. Конструктивно відрізняються від двох попередніх. У першу чергу тим, що мають три висновки. Так, якщо відсутнє магнітне поле, то замикається одна пара. Коли воно є, то інша.

Класифікація може бути проведена, виходячи з особливостей конструкції:

Використовуються «змочені» контакти. Сюди відносяться геркони, висновки яких стикаються з краплинами ртуті. Її присутність зменшує контактний електричний опір. Також цей тип відрізняється низькою ймовірністю виникнення брязкоту.

Використовуються «сухі» контакти.

Особливості

Які ж існують особливості герконового датчика, які необхідно враховувати при виборі необхідного приладу? Слід сказати, що їх досить багато:

Значення напруженості, яка має бути у магнітного поля, щоб сталося замикання контактів.

Комутований струм.

Значення напруженості, якими має володіти магнітне поле, щоб відбувалося розмикання контактів.

Максимальна потужність, що може бути комутована герконом.

Значення електричного опору, який має зазор між сердечниками (цікавить тільки розімкнене стан).

Напруга, при якій виникає пробій геркона.

Опір в контактній області, яке виникає під час замикання сердечників.

Час, яке проходить між моментами впливу керуючого магнітного поля і замиканням електричної ланцюга.

Електрична ємність, яка є між висновками геркона, коли він у розімкнутому стані.

Час, який необхідно, щоб після видалення ефекту магнітного поля сталося розмикання електричного ланцюга.

Комутована напруга.

Число спрацьовувань геркона, при якому основні його параметри будуть залишатися в допустимих межах.

Переваги

Які позитивні сторони мають герконові датчики? Їх список такий:

Відсутній брязкіт контактів (відноситься до герконам, у яких висновки смочени ртуттю).

Довговічність. Вважається, що якщо датчик не піддається фізичним ударів (внаслідок падіння або при необережному поводженні), через нього не пропускають занадто великий струм, то він може працювати нескінченно. Хоча згідно технічної документації, число спрацьовувань все ж обмежена значенням в 10 3 -10 8 .

Оскільки контакти геркона розташовані в інертному газі або вакуумі, то вони слабо обгорають, навіть коли відбувається розмикання або розмикання з виникненням іскри.

Дані датчики володіють меншим розміром, ніж класичні реле, і при цьому розраховані на точно такий же струм.

При виробництві для контактів, не застосовуються дорогоцінні і тугоплавкі метали, що позитивно позначається на вартості.

Геркони майже не створюють шум.

Датчики володіють високою швидкодією (якщо порівнювати їх з класичними реле).

Недоліки

Як і у будь-якого приладу, у геркона є не тільки плюси, але й мінуси:

Володіють значним вагою (якщо порівнювати з відкритими контактами).

Необхідно створювати магнітне поле.

Тендітні. Не підлягають використанню в умовах ударних навантажень і при сильних вібраціях.

Потрапляють під вплив зовнішніх магнітних полів, з-за чого виникає необхідність у захисті.

Іноді контакти геркона можуть залишитися в замкнутому стані, з якого їх не можна вивести.

Обмеження швидкості спрацьовування.

При великих струмах контакти геркона можуть мимовільно розімкнутися.

Застосування

Де ж таки знайшли своє застосування герконові датчики? Але перш ніж говорити про них, варто згадати, що намітилася тенденція їх заміни. У якості більш досконалої технології використовуються твердотільні датчики Холу. Але повернемося до теми статті:

Клавіатура клавішних синтезаторів і промислових приладів, де необхідна вибухобезпечність і довговічність, що особливо важливим є в промисловості. Оскільки деталі хоча і є дрібними, необхідні для того, щоб управляти різними механізмами. І якщо ця функція недоступна, страждає продуктивність.

Герконові датчики рівня рідини в різних ємностях.

У телерадиоаппаратуре.

В датчиках, які відображають стан (відкрито/закрито) або позицію предмета. Сфери застосування: комп'ютерні, охоронні, будівельні технології. Вони можуть повідомляти, в якому положенні вікна і двері, таким чином можливо побудова автоматизованих систем зі своїми цілями.

В електронних лічильниках струму.

Висновок

Ми розібрали, ніж є герконовий датчик, принцип роботи цього пристрою, і зараз можна сказати, що ви володієте необхідним теоретичним мінімумом, щоб починати працювати з ними на практиці. Причому може бути реалізовано що завгодно. Використовувати герконовий датчик рівня води в ємності на дачі або щось інше – вирішувати вам.