Принципы работа герконового выключателя, виды герконов
Во многих электрических приборах возникает потребность в защищенных от воздействий внешней среды управляемых переключателях. Требуется механизм, контакты которого не обгорают на воздухе, и им не мешает влага. Требуется ускорить процесс включения-выключения цепи и исключить присутствие между контактами посторонних примесей, они присутствуют в атмосфере или появляются на контактах переключателя со временем. В случаях, когда требуется надежность и долговечность, применяются герконы.
Устройство было изобретено профессором В. Коваленковым в Санкт-Петербурге в 1922 году. В 30-е годы того же столетия началось их производство и массовое применение в электрическом оборудовании.
Геркон – что это такое
Геркон – это два и более контакта, заключенных в стеклянный корпус. Для подключения к наружной электрической цепи, концы контактов выведены за пределы корпуса устройства. Внутренний объем герметизирован и заполнен инертным газом. Лишенные доступа атмосферного воздуха, контакты надежно защищены от вредного влияния окружающей среды:
- Отсутствует кислород, способствующий окислению контактной группы;
- Отсутствует влажность, при которой возможно самопроизвольное срабатывание;
- Отсутствуют механические примеси, которые могут препятствовать возникновению контакта.
Стекло способствует надежной изоляции контактной группы. Но применение хрупких материалов корпуса не позволяет применять устройство в условиях повышенных нагрузок: вибрации, резких механических воздействий.
Как работает геркон
В основе принципа работы геркона лежит электромагнитное поле – магнит. Контактная группа в состоянии покоя находится в замкнутом или разомкнутом состоянии в зависимости от типа устройства.
При внесении в зону восприятия устройства магнитного поля – приближения магнита или другого механизма, обладающего подобными свойствами, контакты устройства намагничиваются и происходит их притягивание друг к другу. Результат — замыкание, включение электрической цепи. В другом случае, контакты намагничиваются таким образом, что отталкиваются друг от друга – происходит размыкание, выключение электрической цепи.
Возможно комбинированное действие, когда происходит переключение. До внесения в зону устройства магнитного поля, ток тек по одной контактной цепи, после переключения по другой.
Для примера возможной работы геркона, можно предположить, что им заменен комнатный выключатель. Теперь если поднести магнит к бывшему выключателю, где теперь установлен геркон, загорится лампочка, при удалении магнита – погаснет.
Виды устройств
Все устройства разделяются на группы по принципу работы:
- Нормально замкнутый геркон. В состоянии покоя, без внесения магнитного поля цепь устройства замкнута;
- Геркон нормально разомкнутый. В состоянии покоя, без магнитного поля, цепь устройства разомкнута;
- Переключающий. Комбинирует в себе замкнуты и разомкнутые устройства;
- Бистабильный. Имеет собственный магнит, который сохраняет положение контактов устройства в последнем состоянии после исчезновения внесенного магнитного воздействия.
Технические характеристики
По техническим характеристикам герконы разделяются в зависимости от условий применения. Учитываются такие факторы:
- Климатические условия. Например, работа при пониженных температурах;
- Окружающая среда. Например, жидкость;
- Проходящие через устройство напряжение и сила тока. Например, геркотроны позволяют применять напряжение до 100 киловольт.
Применение
Благодаря низкой цене и простоте конструкции, монтажа и использования, герконовые датчики и герконовые выключатели успешно применяются в случаях, когда их хрупкость не имеет значения. Область их применения обширна: от бытовых нужд до промышленных процессов.
Электрические компоненты устанавливаются в бытовых приборах в виде реле, в электросчетчиках и даже стационарных кнопочных телефонах – щелчки набора номера импульсным номеронабирателем результат, по сути, его работы.
Охранные сигнализации — один из примеров применения герконов. На косяк двери устанавливается магнит, на дверь – геркон. При удалении магнита из зоны восприятия устройства происходит замыкание или размыкание цепи, в результате которого становится известно о нарушении охраняемого периметра.
В пожарных датчиках также применяются эти устройства. При возникновении опасной ситуации, электрическая цепь включается при помощи геркона. Работать такой датчик может как в помещении, так и на улице.
В промышленных областях они применяют также во многих ситуациях. Например, для измерения уровня жидкости используется поплавковое устройство. В лифтовом хозяйстве герконы применяются для определения местоположения кабины подъемника.
Группа контактов, заключенная в стеклянную колбу, с инертным газом применятся везде, где необходимо замыкать, размыкать и переключать электрическую цепь.
instrument.guru
Наверно, многие обладатели нексий сталкивались с тем, что зимой замерзают концевики дверей. Происходит это потому, что вода (обычно на автомойках, либо в оттепель) попадает под резиновый чехол концевика, и замерзает. Существует вариант установки на нексию герконовых концевиков дверей, при этом проблемы с их замерзанием полностью исчезнут!Также, постоянное присутствие влаги в концевиках пагубно на них влияет — происходит их окисление, что негативно сказывается на их дальнейшей работе. Можно конечно обильно смазать WD-шкой, литолом или силиконовой смазкой, но эффекта практически не будет! Принцип действия геркона следующий: геркон замыкает/размыкает электрическую цепь при внешнем воздействии магнитного поля, создаваемого магнитом.
Метки: установка герконовых концевиков на нексию, замерзают концевики дверей на нексии |
www.nexia-faq.ru
устройство прибора и принцип действия
Практически все автоматизированные системы содержат такой прибор, как концевой выключатель, отвечающий за их отключение при достижении подвижной частью определенной точки. В системах управления освещением концевики используют в качестве датчиков. При возникновении запрограммированных обстоятельств они формируют сигнал.
Мы расскажем все о функциональном назначении и разновидностях концевых устройств отключения. В представленной нами статье описаны проверенные на практике монтажные схемы, перечислены правила подключения. Приведены особенности маркировки, даны советы по выбору.
Содержание статьи:
Что представляют собой концевые выключатели?
Выключатели-концевики — электротехнические устройства, предназначенные для размыкания и замыкания рабочей цепи. Монтируют их на движущиеся механизмы для ограничения их перемещения в заданных границах. Функции, которые выполняют эти устройства, идентичны стандартному выключателю.
Начинка концевых выключателей заключена в прочный корпус, чаще всего металлический. Все его элементы оптимизированы для простого закрепления и легкой ориентации в пространстве.
Яркие, разных цветов светодиоды позволяют контролировать подачу питания и срабатывание датчика. Две пары контактов, чаще всего имеющихся в концевике, дают возможность осуществлять контроль состояния его подключения.
Если при замкнутой паре за передачей сигнала не следует его возвращение, это указывает на неисправность кабеля, ведущего к выключателю. После срабатывания датчика для прохождения сигнала возможно использовать разомкнутую пару контактов.
Чувствительные датчики являются основой в . При обнаружении воды, для выявления которой они предназначены, устройства не только сигнализируют об назревании аварийной ситуации в звуковом и цветовом режиме, но и блокируют работу систем, по которым транспортируется вода.
Классификация по принципу действия
Выделяют три основные группы концевиков: механические, бесконтактные, магнитные. Главная функция всех этих приборов — автоматом отсоединять работающий механизм в момент достижения установленной позиции его подвижной частью. Эти выключатели служат не только для размыкания цепи, но и для ее соединения.
Работа цепи в коневых датчиках координируется двумя способами: непосредственным воздействием на подвижные контакты и позиционным управлением ими. В первом случае их называют контактными, во втором — бесконтактными. Примером контактных концевиков являются датчики, отвечающие за закрытие автомобильных дверей.
На фото изображено конструктивное исполнение концевого выключателя путевого типа. Основными его составляющими являются: крышка (1), основание (2), контакты (3), ролик (4), рычаг (5), полоса уплотнительная (6), ввод провода (7)
Датчики такого типа могут не только включать и выключать механизмы, но и устанавливать положение предмета контроля. К ним относятся , а также датчики, определяющие уровень топлива. Сигналом к их срабатыванию служит изменение сопротивления, соответствующего определенному уровню жидкости.
Минус контактных датчиков в присутствии механических подвижных частей, сравнительно небольшой срок службы в связи с неэффективной защитой от влаги и пыли. Преимущество — простая конструкция, установка и эксплуатация. Значительно надежнее защищены от внешних воздействий бесконтактные выключатели. Более длительным является и их ресурс.
Концевики механического типа
Управление концевиками этого вида бывает роликовым или рычажным. Они срабатывают, как только управляющий механизм в виде колесика, кнопки или рычага испытывают на себе механическое воздействие.
При этом происходит изменение положения контактов — они могут замкнуться или разомкнуться. Процесс сопровождается сигналом — управляющим или предупредительным.
Наиболее часто концевые выключатели имеют два контакта — открытый и закрытый. Существуют конечные устройства одинарные, но встречаются они редко. В любом случае контакты есть в корпусе каждого, а рабочая схема с их номерами изображена на панели.
Конструкцией роликовых ВК предусмотрено выключение путем нажатия исполнительного механизма на кнопку в виде небольшого штока. Так как она связана с динамичными контактами, то в момент соприкосновения происходит размыкание питающей цепи.
Отличие рычажных выключателей состоит в том, что их подвижные контакты посредством тяги или через шток связаны с небольшим рычагом. Действие происходит, когда исполнительный механизм нажимает на этот рычажок.
На фото механический концевой микровыключатель KW4-3Z-3 с нажимной планкой. Он отличается от стандартного величиной хода рабочего элемента. Применяют его в станках ЧПУ, принтерах 3D
Кроме стандартных концевых приборов существуют микровыключатели. Работают они по тому же принципу, но их регулировка при монтаже требует большей точности по причине небольшого хода. Чтобы увеличить рабочий ход прибегают к такому приему, как включение в схему промежуточного элемента — рычажка с роликом.
Применяют такой тип выключателей, как на производстве, так и дома. В конструкции лифта использовано большое число КУ.
Среди них выключатель в виде датчика, лимитирующего минимальную и максимальную высоту хода лифта, сигнализирующего об обрыве каната, подающего сигнал об открытии двери и выполняющего еще много действий. На дверях во многих квартирах имеются микровыключатели, включающие свет в комнате при ее открытии.
В автомобилях такие механические конечные датчики включают в схемы сигнализации и освещения. Их особенностью является наличие одного ввода с подключенным на него положительным потенциалом. Корпусом является минусовая клемма, прижимаемая к металлическому элементу на кузове автомобиля, свободному от краски.
С массой автомобиля этот элемент соединен кабелем. Главное условие —выключатель не должен контактировать с мокрой поверхностью. Подключают конечные датчики при монтаже автомобильной сигнализации, используя схему. Их выходы допускается устанавливать как на дверях, так и в салоне на осветительных приборах.
Чтобы включение происходило при открывании двери, а выключение при ее закрывании, выполняют замыкание на плюс. При наличии подсветки потолка салона и дверей применяют блок концевиков, выполняющий различные функции. В результате срабатывания блока важные датчики блокируются при попытке открытия замков.
Особенности бесконтактных концевиков
Одной из разновидностей концевых выключателей являются бесконтактная их модификация (БВК). Коммуникация приборов настроена на срабатывание при попадании в зону чувствительности какого-то определенного объекта.
Эти концевики настраивают на конкретный материал и заданный размер. Как только предмет с такими параметрами попадает в чувствительную зону, преображается амплитуда колебаний генератора
Движущихся частей в самом приборе нет, как нет и механического контакта между предметом воздействия и настроенным на него элементом выключателя.
Состоит БВК из следующих частей:
- чувствительного элемента;
- силового ключа;
- компонента, анализирующего сигнал.
Расстояние, на котором устройство начинает действовать, задают исходя из модификации датчика и требований процесса. Исключение из него как движущихся, так и трущихся элементов значительно повышает надежность работы этих устройств.
Бесконтактные датчики или, как их еще называют, приближения обладают обширными функциональными возможностями. Существует две категории — выключатели и датчики положения.
Первая задача БВК — обнаружить положение предмета. Кроме того, датчик выполняет подсчет, позиционирование, разделение, сортировку объектов. Он может контролировать скорость, перемещение, вычислить угол поворота, скорректировать перекос и выполнить много других действий.
В бытовых условиях пока преимущественно используют в организации управления освещением. Однако в сфере обустройства систем у него значительно большая сфера применения и гораздо больше перспектив.
Применяются чувствительные приборы в промышленности, в транспортной отрасли, как элемент автоматизации, в нефтепереработке. По принципу обнаружения приближающихся объектов различают БКВ индуктивные, емкостные, оптические, ультразвуковые.
Индуктивные бесконтактные датчики
Они настроены на материалы как металлические, так и аморфные. В числе реагирующих на металл есть варианты магнитные, ферромагнитные. Внутри датчика находится сердечник — металлический или намагниченный.
Выключатель может получать питание с большим разбросом величин напряжения —от 10В при постоянном токе, переменном — от 264 В. Создание выходного сигнала происходит при 0,2 А в случае постоянного тока и 0,5 А при переменном
Если описывать конструкцию такого датчика более подробно, то она состоит из преобразователя, включающего медную катушку, расположенную в ферритовой чаше. В ее функции входит перенаправление вектора электромагнитных линий на фасадную часть выключателя.
Осциллятор в схеме может быть как с фиксированным минусовым сопротивлением, так и любого другого типа. Линии магнитного поля ориентированы перпендикулярно по отношению к направлению тока, протекающего по виткам намагниченного сердечника.
Переменное силовое поле обусловлено переменным напряжением на вводах сердечника. Следующий важный узел — формирователь сигнала, создающий гистерезис и диапазон действия сигнала управления. В него входит детектор, контролируемый триггером.
На схеме изображен индуктивный выключатель движения в действии. Главный его элемент — катушка индуктивности, задействованная от генератора
Ключевым моментом функционирования индукционного концевого выключателя является изменения, происходящие при приближении или удалении объекта. Как только порог напряжения превышает допустимую величину, датчик срабатывает путем подключения триггера, открывающего ключ.
Емкостные бесконтактные концевые выключатели
После появления объекта контур вибратора емкостного прибора запускается, задаются параметры времени. С приближением предмета к датчику растет емкость последнего, а частота, вырабатываемая мультивибратором, снижается.
Как только порог частот будет превышен, прибор отключится. По этому принципу действуют многие модели , отключающих и включающих лампочки при обнаружении объекта в зоне чувствительности.
Структурная схема емкостного датчика имеет сходство с индуктивным прибором: в обеих моделях присутствует генератор и детектор.
Принцип действия концевика емкостного типа базируется на изменении емкости приемного элемента — конденсатора. В таких датчиках коммутационная операция начинается при попадании в их поле диэлектрических и металлических объектов
Кроме генератора, вырабатывающего электрическое поле, в их конструкцию входят такие основные части, как демодулятор. Он выполняет роль преобразователя амплитуды высокочастотных колебаний с одновременным изменением напряжения. Следующая важная составляющая — триггер, отвечающий за определенный уровень сигнала, переключения и гистерезисную зависимость.
Для повышения входного сигнала до установленного значения в схему емкостного выключателя включают усилитель. За контроль настройки и работы прибора отвечает светодиодный индикатор.
От влаги и попадания твердых частиц защищает выключатель такой элемент, как компаунд. Пластмассовый или латунный корпус предохраняет все, что находится внутри его от механических повреждений. В комплект также входят крепежные детали.
Коммутационный элемент в этом приборе находится на конденсаторе и представляет собой пластинку, взаимодействующую с вибратором. Роль порогового элемента выполняет компаратор, соединенный с вибратором. Последний, в свою очередь, подсоединен к преобразователю частоты и напряжения.
Емкостные концевые выключатели реагируют на твердые материалы, порошкообразные, жидкие, как проводящие электрический ток, так и непроводящие
Отличие емкостных моделей от индуктивных заключается в том, что первые реагируют на влажность воздуха и смену плотности. Вторые — к таким воздействиям нечувствительны.
Устройство ультразвуковых выключателей
Конструкцией ультразвуковых концевых выключателей предусмотрено наличие кварцевых звуковых излучателей, формирующих импульсные волны длиной 100 – 500 кНц, и приемника, настройки которого соответствуют определенной частоте.
При изменении амплитуды звуковых волн в результате маневров движущегося объекта, микровыключатель БВК фиксирует новые значения и на основании этого управляет выходными сигналами.
Принцип функционирования ультразвуковых датчиков основан на изменении времени, за которое перемещается звуковая волна от датчика к контролируемому объекту. Дистанция обнаружения таких приборов довольно большая — до 10 м. Большим их преимуществом является то, что они могут обнаружить предмет любой формы и цвета, отражающий звук.
Функционирование этого ультразвукового датчика основано на простом принципе: как только на одну его ножку поступает сигнал, другая принимает импульс длиной равной расстоянию до предмета
Используют такие датчики для выявления предметов с плоской поверхностью, занимающей перпендикулярное положение по отношению к средней линии обнаружения.
Неточности в их работе могут вызвать:
- Внезапно возникающие воздушные потоки большой мощности, усиливающие или ослабляющие волну.
- Резкое изменение температурного режима. При большом количестве тепла, излучаемого предметом, изменяется скорость распространяемых волн.
- Отклонение от вертикали угла между горизонтальной плоскостью предмета и осью датчика. Если эта погрешность превышает 10⁰, датчик не срабатывает.
- Угловатые очертания объекта. В этом случае его выявление очень затруднено.
Колебания распространяются в твердой, газообразной, жидкой среде, а скорость зависит от соответствующих параметров. Ультразвуковые датчики не имеют подвижных частей, поэтому нет зависимости между количеством циклов и сроком службы прибора. Они отличаются повышенной сопротивляемостью к воздействиям всякого рода извне.
Оптические бесконтактные устройства
БКВ этого типа контролируют предметы, как перекрывающие излучение, так и отражающие его. Когда объект попадает в пространство между выключателем и источником света, датчик прерывает световой поток. Элемент, отвечающий за это действие, может быть релейным или полупроводниковым. Радиус реагирования распространяется до 150 м.
Это фото концевого датчика оптического типа. Он определяет положения крайних точек перемещения подвижных частей в 3D принтерах, станках ЧПУ
Датчики приближения работают в широком температурном диапазоне — от -60 до +150⁰С. Они выдерживают давление около 500 Атм, могут эксплуатироваться в агрессивной среде и даже в условиях повышенной взрывоопасности.
Магнитные концевые разновидности
Этот тип выключателей, которые по-другому называют поплавковыми или герконами, постепенно вытесняет механические модели. Их контакты меняют положение, когда находятся на каком-то расстоянии от магнита. При этом в схему управления подается сигнал.
В герконовом выключателе присутствует один или два контакта, изготовленные из специального материала — ферромагнетика. Магнитный концевик отличается малыми габаритами. Помещают его в корпус из пластика или стекла, а в электрическую цепь монтируют в ее разрыв.
Контакты в таком переключателе бывают открытыми, закрытыми, переключаемыми. В приборах первого вида контакт при срабатывании замыкается. Нормально закрытые контакты размыкаются в аналогичных обстоятельствах, а переключаемые ведут себя по ситуации.
Выбор модели зависит от конкретных обстоятельств. Герконы применяют в конструкции откатных ворот. С их помощью выполняется остановка сооружения при достижении им крайнего положения при открытии или закрытии.
Некоторые поплавковые модели используют, как часть охранной сигнализации на входе в дом. Когда дверь закрыта, цепь замкнута из-за воздействия магнитного поля на концевик. Открывающаяся дверь провоцирует перемещение магнита и размыкание контакта, вызывающего включение сигнализации.
При установке магнитов учитывают их полярность. При неправильной установке они не будут выполнять возложенные на них функции
То, что механический контакт в этой конструкции отсутствует, является ее достоинством, повышающим долголетие. Они отличаются самой простой структурой, основанной на взаимодействии магнитоуправляемых контактов с обычным магнитом.
Правила и специфика подключения
Хотя сами по себе концевые выключатели устроены довольно просто, используют их в оборудовании со сложными электрическими цепями. Следовательно, их подключение должно осуществляться специалистами и строго по принципиальным схемам, основываясь на особенностях техники.
Рассмотрим пример подключения простого механического переключателя в 3D принтере. Это нужно для того, чтобы задать крайние координаты для его каретки. У подключаемого концевика в наличии 3 контакта — COM, NO, NC. При разомкнутом состоянии датчика первый и последний контакт пребывают под напряжением +5V. Второй контакт (NO) заземлен.
На схеме контакты COM (1) и NО (2) находятся в замкнутом состоянии, а COM и NC (3) разомкнуты. При достижении кареткой принтера крайней позиции контакты COM и NC соединяются и происходит ее отскок на 2 мм
Подключают датчик с помощью двух проводов — красного и черного цвета. Когда прибор срабатывает, должен раздаться типичный щелчок. Индикаторный выключатель подключают по той же схеме, но есть у него и третий провод — зеленый.
О его срабатывании сигнализирует загоревшийся светодиод и щелчок. У его разъемов на плате есть обозначения: для красного провода V (+5 В), для черного — G (земля), для зеленого — S (сигнал).
Такими же буквами обозначены разъемы и у оптического выключателя. Он более точно будет контролировать работу каретки, но может давать сбои при запыленности и солнечном свете. Срабатывание оптической пары сопровождается включением светоизлучающего диода и происходит совершенно бесшумно.
Концевые выключатели широко применяют мебельщики, устанавливая их в шкафах-купе. Подключение выполняют по инструкции, прилагаемой к каждой модели. На схеме указывают место крепления пластиковой конструкции с клавишей. Для средней двери установить ее нужно так, чтобы она не являлась помехой для корректного передвижения другой двери секции по направляющим.
На схемах изображен порядок подключения концевиков для дверей раздвижных в шкафах-купе (вариант б) и для распашных (вариант а)
В случае установки концевого выключателя для распашной двери, его фиксируют при помощи саморезов внутри шкафа. В закрытом состоянии дверь прижимает кнопку, размыкает цепь и освещение не работает. В открытом — дверь отпускает кнопку и включается освещение.
Маркировка концевых выключателей
Каждое из этих коммутирующих устройств имеет соответствующую маркировку. Расшифровав ее, можно получить все сведения о конкретной модели концевого выключателя. Если на нем есть запись ВУ222М, то она обозначает, что перед вами выключатель концевой серии ВУ222. Подвижный элемент — рычаг модернизированный.
На этой структурной схеме продемонстрировано условное обозначение концевого выключателя, предназначенного для функционирования в управляющих цепях, работающих от переменного и постоянного тока с максимальным напряжением 660В
Подробно расшифруем для примера маркировку выключателя ВП 15М4221-54У2. Он оснащен одним подвижным действующим элементом серии 15. Имеет один замыкающий контакт и один размыкающий, оснащенный толкателем с роликом.
Уровень защиты — IP54 со стороны привода, «У» обозначает климатическое исполнение, а цифра 2 — категорию размещения. Изделие соответствует ТУ У 31.2-25019584-005-2004.
Лидирующие в сегменте производители
Выпускают такие датчики многие фирмы. В их ряду есть признанные лидеры. Среди них немецкая компания Sick, как основной производитель подобной продукции высокого качества. Компания Autonics поставляет на рынок концевые бесконтактные выключатели индуктивного и емкостного типов.
Бесконтактные датчики высокого качества выпускает российская компания «ТЕКО». Они отличаются сверхвысокой герметичностью (IP 68). Работают эти концевики в самых опасных средах, включая взрывоопасные, доступны разные методы монтажа.
Популярностью пользуются конечные выключатели украинского производителя «Промфактор». Здесь выпускают выключатели и переключатели концевые ВП, ПП, ВУ. Гарантия, при условии соблюдения всех эксплуатационных правил, составляет 3 года.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1. Популярно о концевом выключателе:
Видео #2. Установка КВ на самодельный станок с ЧПУ:
Назначение концевых выключателей может быть самым разным. Применяют их как и в сложных промышленных системах, так и в быту для повышения нашего комфорта. Главное, их подключение к электрической схеме нужно выполнять только после полного снятия напряжения.
Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Возможно, вы поделитесь информацией, которая будет полезна посетителям сайта. Оставляйте посты с рекомендациями, публикуйте фото по теме, задавайте вопросы.
sovet-ingenera.com
Как правильно собрать герконовый выключатель самостоятельно
Геркон – герметический контакт, управляемый магнитом. Основные составные части:
- сердечник из магнитомягкого материала;
- прокладки из изолятора;
- контакты из магнитомягкого вещества;
- катушка;
- герметичная оболочка.
Принцип действия: при прохождении электрического тока через катушку, она намагничивает контакты, которые замыкаются. Для размыкания контактов достаточно прекратить подачу тока на катушку.
Чтобы геркон работал, необходимо вокруг него создать магнитное поле определённого значения напряжённости. Этого значения должно хватить для преодоления контактами сил упругости.
Используются устройства около ста лет благодаря их надёжности при эксплуатации и долговечности. Выпускают модели герконов замыкающие, размыкающие и переключающие.
Преимущества коммутирующего устройства:
- надёжность, которая превышает другие аналогичные проборы в десятки раз;
- быстродействие, значение которого лежит в пределах от 0,2 до 2 мс;
- долговечность и большой резерв. Гарантийное обязательство производителей: до 5 млрд срабатываний без снижения функциональных показателей;
- не требуют дополнительных источников питания.
Основные недостатки герконов – хрупкость баллонов и невысокая коммутируемая мощность.
Герконы в выключателях
На основе герконов изготовляют несколько типов выключателей. Герконовые выключатели имеют различные конструкции, которые зависят от сферы их применения.
Одной из самых распространённых моделей является вариант, когда внешний магнит и геркон находятся в двух разных корпусах. Именно такой вид имеют оповестительные защитные системы.
Размещается такой выключатель на входных дверях, окнах и показывает момент разъединения цепи.
Герконовые выключатели часто при меняются для защиты хрупких, например, стеклянных, конструкций. Для этого подходит ударно-контактный тип конструкции.
Корпус, в котором расположен магнит, называют задающей частью, а герконовый элемент – это исполнительная часть. Задающий элемент крепится на подвижной основе, а геркон – на стационарной основе.
Закрытая дверь или окно позволяет находиться двум частям выключателя на таком расстоянии, чтобы контакты геркона были замкнуты. При открывании, расстояние увеличивается, и магнит перестаёт действовать на контакты, они разводятся, звучит (или как то иным способом) сигнал тревоги. Производители в технической документации указывают минимальное расстояние, при котором выключатель не размыкается.
В охранных системах используют несколько типов герконовых выключателей:
- для магнитопассивных конструкций;
- для стальных конструкций.
А также есть датчики для расположения на поверхности и для скрытого монтажа.
Где ещё применяют
Ещё одно применение магнитоуправляемых контактов – герконовые выключатели уровня жидкости. С их помощью держат на контроле уровень жидкости в строго заданном диапазоне.
Устройство герконового уровнемера:
- полый стержень изготавливается и немагнитного вещества. Длина стрежня зависит от максимальной границы и колеблется от 10 см до 1, 5 м;
- внутрь стержня помещаются герконы так, чтобы чётко обозначить верхний и нижний уровни жидкости;
- магнит в системе подвижный и перемещается в виде поплавка внутри стержня между герконами;
- управляют перемещением поплавка стопорные кольца;
- система оповещения или регулировки уровня жидкости.
Принцип действия выключателя:
- магнит-поплавок движется вверх под действием силы Архимеда, когда резервуар жидкостью наполняется;
- магнит-поплавок опускается вниз за счёт силы тяжести при понижении уровня жидкости;
- приближение магнита к одному из герконов, ведёт к замыканию контактов последнего, что приводит в действие систему оповещения.
Более простые конструкции таких приборов настроены только на одну границу: верхнюю или нижнюю.
Такой самодельный герконовый выключатель сделать не сложно, если есть возможность обеспечить герметичность цилиндра.
Для домашних мастеров
Действительно, часто домашние умельцы самостоятельно делают охранные сигнализационные конструкции. Что для этого необходимо:
- геркон;
- сигнальный элемент, например, мигалку от детской игрушки, любой светодиод, лампочку номиналом в 3,6 В;
- магнит;
- батарейка/аккумулятор;
- инструменты для пайки.
При наличии готовой мигалки, в её схему впаивается геркон. Если необходимо подключить светодиод или лампочку – схема паяется последовательно. А далее, магнит крепится на подвижную часть охраняемого элемента, а геркон с сигнализацией на неподвижную и получен герконовый выключатель своими руками.
Главный элемент такой конструкции подбирается по нескольким параметрам:
- магнитодвижущая сила срабатывания. Этот параметр показывает минимальное и максимальное значение напряжённости магнитного поля, при котором контакты замыкаются и размыкаются;
- скорость срабатывания и отпускания. Характеризует интервал времени в мс до срабатывания геркона (замыкания/размыкания контактов). Обычно, чем больше геометрические параметры геркона, тем меньше быстродействие;
- ресурс работы, характеризуемый максимальным числом срабатывания механизма не приводящим к изменению его свойств;
- электрическая прочность или значение пробивного напряжения. Характеризует качество изоляции прибора;
- мощность и ёмкость — зависят от параметров расходных материалов, указываются в документах;
- способы управления. Герконы управляются постоянным магнитом или катушкой с током.
Постоянный магнит для управления может перемещаться по окружности, на определённый угол или линейно. Герконы с управляющей катушкой используются в реле.
Статья была полезной? Оцени и поделись ей в соц. сетях:Loading …
Советуем почитать по теме:
expertelektrik.ru
 | Для установки герконовых концевиков дверей нексии понадобится:
Установка герконовых концевиков на нексию производится в следующем порядке:
|
| Еще один вариант установки герконовых концевиков | |
 | Для установки на нексию герконовых концевиков дверей понадобилось:
Закрываем заглушкой торец, с другого конца делаем дырочку немного побольше, чтобы вошел геркон |
 | Заливал клеем, после вставляем геркон и ждем, когда застынет клей |
 | Ну, собственно, комплект для установки практически готов. Немного уменьшаем напильником диаметр наших датчиков и примеряем под отверстие в двери |
 | Чтобы закрепить «массу» концевика, пришлось подлазить к нему с внутренней стороны («массу» крепил на болт с гайкой). Немного гемморно, возможно проще было на саморез посадить |
 | Так выглядит собранный концевик на машине |
 | Магнит сажаем с помощью суперклея на дверь. Теперь при закрытии двери на 1 щелчок свет в салоне все еще продолжает гореть (герконовый концевик еще не сработал), а при закрытии двери на 2 щелчка свет в салоне тухнет |
| Еще один вариант установки герконовых концевиков | |
 | Приобрел четыре геркона КЭМ-3 — это герконы-переключатели, т.е. работают и на замыкание, и на размыкание (в отличии от обычных герконов, которые работают только на замыкание). Нам нужен именно на размыкание, т.е. подносишь магнит (закрываешь дверь машины) — размыкается (тухнет свет) |
 | Также приобретено крепления обивки потолка от ВАЗ-2107 (4 шт.) |
 | Со снятие концевика с машины проблем возникнуть не должно: откручиваем саморез, крепящий его к кузову, вытаскиваем концевик и отсоединяем разъем. С отсоединенным разъемом надо быть аккуратнее, чтобы он не «убежал» обратно в порог, иначе будут потом сложности с его поиском. лучше всего зацепить разъем куском проволоки, или попросту повесить на него бельевую прицепку. Разбираем штатный концевик. |
 | Плоскогубцами вытаскиваем медную клемму и разбираем концевик. Шток, пружинка и клемма нам больше не понадобятся |
 | Крепление обивки потолка от ВАЗа точно по размеру и с небольшим усилием заходит на место штока |
 | Теперь у геркона откусываем верхнюю ногу (которая одна), на противоположной стороне остаются две замкнутые ноги. Вставляем геркон в крепление обшивки от ВАЗа |
 | Теперь устанавливаем это крепление обшивки от ВАЗа на место штока в сам концевик |
 | |
 | Обну ногу концевика (любую) загибаем по краю медной пластинки, и припаиваем |
 | К другой ноге геркона припаиваем короткий провод с разъемом «папа» на конце. Не забываем закрыть место соединения термоусадочной трубкой и нагреть ее зажигалкой |
 | Теперь заливаем внутренности нашего геркона герметиком во избежание попадания влаги в него |
 | В итоге получается вот такой концевик |
 | Устанавливаем его на машину, подключаем. На дверь не забываем наклеить небольшой кусок магнита, напротив концевика |
daewoo-tuning.ru
Концевик двери & геркон | Audi Club Russia
Предлагаю вашему вниманию фото отчёт по замене штатного концевика двери герконом.1 — Приобретаем на ближайшем радиорынке 3-контактный геркон и магнит
2 — Припайваем провода (не забыв одеть на них термоусадочный кембрик) к нормально замкнутым контактам геркона
3 — Усаживаем термоусадку на проводах а затем одеваем кембрик на всю деталь и также усаживаем её феном
4 — Термоклеевым пистолетом приклеиваем геркон изнутри обшивки двери в углу который при закрытии совмещается со стойкой
5 — Отсоединяем провода от штатного микрика и через разъём подключаем их к геркону, собираем дверь.
6 — Немного сняв уплотнительную резинку подсовываем магнит под пластик центральной стойки и приклеиваем его на двухсторонний скотч в месте совмещения геркона со стойкой.
Вот Собственно и всё, у меня сиё решение безпроблемно работает уже 6 месяцев.
Буду рад если данный отчёт поможет кому то в решении проблемы нерабочих концевиков.
www.audi-club.ru
Концевые выключатели. Виды и устройство. Работа и применение
Для ограничения движения разных агрегатов и механизмов применяются концевые выключатели. Электрики их еще могут называть концевиками, либо конечниками. К этим устройствам предъявляются требования по их надежности, долговечности и безопасности при работе.
Виды, устройство и применение
Имеется много разных видов концевиков, разделяющихся по принципу действия и особенностям. В каждый вид могут входить дополнительные виды. Это зависит от места применения устройства. рассмотрим подробнее особенности каждого вида.
Механические
Такой тип концевиков популярен на производстве, а также в бытовом применении. Выключатели бывают в виде кнопки, ролика, поплавкового, либо рычажного типа. Наглядным примером применения конечников является домовой лифт. В его конструкции имеется много конечных выключателей: в виде датчика наименьшей и наибольшей высоты перемещения лифта, подача сигнала на открывание дверей, датчик обрыва каната и многие другие.
В квартире многие домашние мастера устанавливают концевые выключатели в виде микровыключателей на двери, чтобы при ее открытии включалось освещение в комнате.
Выключатели кнопочные и с колесиком
Такая модель включает в себя корпус, содержащий электрические контакты, которые могут быть как размыкающими, так и замыкающими. За корпусом установлена кнопка или ролик. Это зависит от способа функционирования.
Нередко на корпусах концевиков изображают схему подключения с номерами контактов. Рассмотрим принцип действия концевого выключателя на примере устройства, оснащенного роликом.
Движущийся механизм сталкивается с колесиком, которое толкает стержень вниз. В итоге контакты размыкаются, тем самым обесточивают электрическую сеть, которая была к ним подключена. Можно сказать, что конечник не дает дальше двигаться механизму, либо подключает какое-либо устройство или сигнализацию.
При монтаже концевика необходимо соблюдать особую точность. В противном случае механизм может не дойти до ролика, либо наоборот, зайдет на ролик слишком сильно, что приведет к поломке механизма конечного выключателя.
Надо сказать, что одинарные концевики уже практически не встречаются. В основном они выполнены в виде блока контактов в одном корпусе. В нашем рассматриваемом случае видно, что имеются нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты, работающие парами. Такой вариант исполнения удобен, и является универсальным, так как подключаться можно к любой паре контактов, в зависимости от схемы работы. Не нужно искать специальную конструкцию.
Иногда необходим именно выключатель с двумя парами контактов, когда нужно выключить механизм и включить, например, обратный ход.
Микровыключатели
Такие миниатюрные концевые выключатели являются своеобразным подвидом конечников, которые применяются в электронике, бытовых устройствах. Они имеют маленькие размеры. По сути дела, это такие же концевые выключатели, однако они имеют свои отличительные особенности. При малых габаритах, ход рабочей части очень незначительный. Поэтому требуется точная настройка при его монтаже. При невозможности настройки микровыключателя с малым ходом, используют выключатели с промежуточным звеном (роликом). Это дает возможность увеличить ход стержня и выполнить необходимую настройку концевого выключателя.
Бесконтактные концевые выключатели
Этот вид концевиков стал популярным в промышленном производстве. На основе емкостных выключателей производятся различные датчики уровня в дозаторах (для проверки уровня жидкостей, сыпучих материалов и т.д.). При наполнении жидкостью какой-либо емкости, концевой выключатель, расположенный в емкости, в определенное время остановит ее наполнение.
В торговой сети представлен широкий выбор концевиков бесконтактного вида, поэтому сделать выбор устройства можно для любых видов конструкций. Перед приобретением целесообразно получить консультацию специалиста, чтобы не ошибиться в выборе определенной модели выключателя.
Герконы
Это вид конечных выключателей, которые реагируют на магнитное поле. Устройство геркона состоит из нескольких пар контактов, выполненных из ферромагнитного материала.
Действие контактов внутри геркона происходит при приближении к нему магнита. Достоинством такой конструкции является отсутствие механического контакта. Это в значительной степени повышает его срок службы. Во время монтажа таких концевиков особое внимание необходимо обратить на наличие магнита, так как на другой материал это устройство реагировать не будет.
Область применения герконов очень разнообразна. Геркон выступает в качестве микровыключателя, который легко установить в любое место. Его подключают в различные сигнализации, на двери. При закрытой двери магнитное поле действует на геркон, и цепь остается замкнутой. При открытии двери магнит перемещается от геркона, контакт размыкается и подключает сигнализацию, либо другое устройство.
Индуктивные выключатели
Такие концевые выключатели также не являются отдельным устройством, а выступают в виде блока нескольких пар контактов в одном корпусе. Они монтируются разными способами: клеем, болтами, гайками. Их размеры колеблются в широких пределах. На такие концевые выключатели необходимо подавать напряжение. Они используются в виде ограничителей движения разных агрегатов и механизмов.
Индуктивный вид концевиков используется в системах безопасности, так как такие выключатели реагируют как на вес металла, так и на его движение. Индуктивные выключатели применяются в штоках в качестве ограничителя хода, в механизмах защитных кожухов безопасности. Их отличительным достоинством является неприхотливость к загрязнениям, поэтому их используют в технологических процессах промышленного производства.
Индуктивные модели по своей конструкции могут заменить механические виды концевиков. Они удобны в использовании, так как для их срабатывания нет необходимости непосредственного прикосновения. В его конструкции имеется катушка индуктивности, которая реагирует на металл. Поэтому не требуется установка магнита.
Оптические сенсоры
Бесконтактные концевые выключатели снабжаются оптическими сенсорными датчиками. Поэтому такие устройства широко применяются в областях, где нужна особая точность. Оптические выключатели применяются для регулировки хода движущихся частей, в автоматических системах открывания ворот. Они срабатывают в конце хода движения створок ворот, либо при появлении посторонних предметов перед движущейся створкой.
Оптические концевики работают по нескольким принципам, разделяются на типы. Отражающие датчики излучают и принимают свет, отраженный от предмета, расположенный в зоне датчика. При улавливании энергии света, на выходе появляется определенный логический уровень. Дистанция от объекта до датчика зависит от габаритов предмета, качества поверхности, цвета и т.д.
Приемник и излучатель находятся в одном корпусе.
Отражающие возвращатели цвета принимают и излучают цвет, отраженный от особого отражателя. Если луч пересекается объектом, то выдается сигнал управления. Дальность действия такого концевого выключателя зависит от окружающей среды, ее пропускания света.
Сквозные датчики имеют отдельно приемник и источник света, находящиеся напротив друг друга. Предмет, который попал в зону луча света, прерывает свет, тем самым изменяет логический уровень выхода.
Стеновые оптические датчики состоят из инфракрасного диода и кремниевого фотоэлемента, которые находятся на пересекающихся оптических осях в темном корпусе, изготовленном из термостойкой пластмассы.
Детектор реагирует на излучение от инфракрасного диода во время прохождения объекта в его поле действия.
Емкостные выключатели
Такой вид выключателей применяется в качестве концевых выключателей. Емкостные датчики выявляют проводящие ток и непроводящие материалы, которые находятся в жидком, порошкообразном или твердом состоянии. Датчик срабатывает при расположении материала друг возле друга на настроенном расстоянии.
Емкостные выключатели включают в себя основные части:
- Генератор, который создает электрическое поле для воздействия на объект.
- Демодулятор, который преобразует амплитуду ВЧ колебаний в изменение напряжения.
- Триггер – обеспечивает определенную величину сигнала, значения гистерезиса, и переключения.
- Усилитель – повышает сигнал входа до определенного значения.
- Светодиодный индикатор – выдает состояние положения выключателя, дает возможность контролировать работу и настройку.
- Компаунд – обеспечивает определенную защиту от посторонних частиц и влаги.
- Корпус – служит для установки выключателя, предохраняет все внутренние элементы от механических повреждений, изготавливается из латуни, либо пластмассы. В комплекте с корпусом прикладываются метизные детали
Принцип действия емкостных концевиков заключается в следующем. Активная поверхность выключателя состоит из 2-х металлических электродов. Их можно считать пластинами конденсатора. Электроды находятся в цепи обратной связи ВЧ генератора, который настроен так, что когда объекта нет возле активной поверхности, он не работает. При появлении возле активной поверхности объекта, возникает электрическое поле, тем самым, изменяя емкость обратной связи. При этом генератор вырабатывает колебания. Их амплитуда становится больше, когда объект приближается к поверхности.
Емкостные выключатели реагируют на токопроводящие объекты и на диэлектрики. Список разнообразных объектов, на которые реагирует емкостный выключатель, определяется сферой его применения.
Похожие темы:
electrosam.ru