Per al funcionament de molts dispositius, un element necessari és un dispositiu que pugui obrir o tancar contactes. Un d’ells és un interruptor reed. Sota la influència d’un camp magnètic o electromagnètic, canvia l’estat del circuit elèctric connectat al dispositiu. L'interruptor reed s'utilitza en comptadors domèstics, en sistemes de seguretat, en equips mèdics.
Tipus i tipus d’interruptors de canya
Hi ha moltes opcions per als relés de canya. Els dispositius es classifiquen segons diversos paràmetres: nivell de vibració, capacitat, grup de contacte.
Magnètic
El dispositiu tanca o obre una línia que transmet electricitat sota la influència d’un camp magnètic. La font pot ser un imant permanent o un electroimant. Sobre aquesta base, els interruptors reed es divideixen en 3 categories:
- Amb un circuit obert normalment, en estat normal, els contactes es desconnecten. Sota l’acció d’un corrent elèctric o camp magnètic, les plaques es connecten i el dispositiu transmet corrent.
- L'imant de canya d'obertura implementa el principi contrari: en l'estat normal, els contactes estan tancats, però sota la influència d'un camp magnètic, s'obren i el circuit elèctric es desconnecta.
- Relé de commutació: en aquest model hi ha 3 sortides. Fora del camp electromagnètic, es tanca un parell i, sota l’acció del camp, les plaques tancades s’obren normalment i es tanca la nova. En aquest cas, el corrent circula per dos circuits diferents, en funció de la presència o absència d’un camp magnètic.
Per obrir la porta
Totes les variants del sensor de porta funcionen amb relés de canya. No obstant això, els mètodes de connexió del dispositiu són diferents. Sobre aquesta base, hi ha 3 categories.
- Comú: inclou 2 parts amb contactes de molla. El camp magnètic tanca els contactes de la molla: els seus extrems s’atrauen i es tanquen. Quan el camp desapareix, les dues parts del sensor es troben a una distància entre si, les molles s’obren. El sensor és un element del circuit de senyalització. Un corrent flueix constantment a través de la línia. Si s’obre la porta, el sensor trenca el circuit i s’activa l’alarma. El llindar de resposta és de 30 a 50 mm.
- Sensor sense fils: es basa en un interruptor reed normalment obert i un mòdul de comunicació. La segona part del sensor és un imant, sota l’acció del qual es tanquen els contactes. El dispositiu està muntat de manera que quan es tanca la porta, l’imant es troba oposat a la part que emet la ràdio per tal de tancar l’interruptor magnètic de canya. Si s’obren les portes, s’obre el circuit i s’envia una alarma a la unitat de control. El llindar de resposta és de 10 a 20 mm. Aquesta opció és més eficient que la cablejada.
- La senyalització GSM consisteix en un commutador reed i un mòdul GSM. El principi de funcionament és similar al sense fils. Quan s'activa el relé, el controlador envia un missatge de text al propietari de l'apartament o l'oficina. Aquest dispositiu sovint està dotat de funcions addicionals.
El sensor d’obertura de la porta és un element del sistema d’alarma de seguretat. La seva tasca és alertar sobre l'obertura no autoritzada i no evitar l'obertura.
Per disseny
Des del punt de vista estructural, hi ha 2 tipus d’interruptors de canya:
- Sec: un matràs de vidre precintat ple d’aire sec o altre gas. Fora del cilindre, els nuclis d’imant es solden des de l’extrem, els contactes són a l’interior.
- Mercuri o "mullat": es col·loquen gotes de mercuri al matràs. Mullen els contactes, cosa que també millora l'estanquitat del tancament.L’interruptor reed de mercuri no trenca ni vibra, però augmenta el temps de resposta del sensor.
Els relés de canya de mercuri són un perill per a la salut. Aquests dispositius s’eliminen d’una manera especial.
Principi de funcionament
El principi de funcionament de qualsevol interruptor reed és el següent:
- Quan la potència de camp supera un valor crític, les plaques elàstiques del canyell es tanquen i tanquen el circuit.
- Quan s’elimina el camp extern, s’obren els circuits.
La fiabilitat i popularitat dels interruptors reed es deuen a la estanquitat del dispositiu. Els contactes estan aïllats i no afectats per l’entorn. El dispositiu no té por de la pols, la brutícia, l’aigua ni els productes químics agressius.
Característiques i paràmetres
En triar un commutador de canya, s’avalua segons els criteris següents:
- la força magnetomotriu d’alliberament i funcionament són els indicadors en què s’obren o connecten els nuclis;
- resistència de transició: la quantitat de resistència que es produeix en connectar-se;
- resistència aïllant: el valor de la resistència a la cavitat entre els terminals;
- capacitance - capacitat elèctrica entre els terminals en obrir-se;
- tensió de ruptura: en aquest cas, és possible una ruptura de l'element;
- temps de resposta: l'interval de temps entre l'aparició del camp magnètic i el tancament real del primer contacte; el temps mitjà de resposta és de 0,2-1 μs, en un interruptor de canya seca aquest indicador és menor;
- temps de llançament: l'interval entre la disminució o desaparició del camp i l'obertura real dels nuclis; el paràmetre és de 0,2-1 μs;
- nombre d'operacions: el nombre de commutacions en què l'interruptor reed no perd el rendiment;
- potència: potència màxima, determinada per la secció de les plaques i el material; mesurat en W i kW;
- tensió de funcionament: el valor en què l'interruptor reed manté la posició de funcionament;
- nivell de vibració: l'interruptor reed és poc sensible a la vibració, però pot conduir-lo ell mateix; no es pot superar el llindar; en cas contrari, la bombeta de vidre es pot esquerdar.
Tots els indicadors necessaris es troben al passaport del dispositiu.
Funcions d’instal·lació
Si l’interruptor de canya s’instal·la a l’interior, es fixa a la porta, al marc de la finestra i al popa amb perns normals. Si el sensor de canya magnètica s’instal·la en un magatzem, en un garatge, dins d’una caixa forta, abans de la instal·lació, és necessari practicar forats de fixació. Es talla una mànega de metall amb un interruptor de canya i es solda a la porta o la porta que dóna al carrer.
Àmbit d'aplicació
El contacte segellat s’utilitza en una àmplia varietat d’aplicacions:
- teclats: sintetitzadors, dispositius industrials, ordinadors;
- equips mèdics i de comunicació;
- sistemes d'alarma i automatització: sensor d'ascensor per a cotxes, obertura de portes, tapa per a portàtils
- equips de mesura, circuits de comptadors;
- manteniment de cables d’alimentació: aquí s’utilitzen gersicons;
- dispositius de transmissió de ràdio, làsers, radars.
Els interruptors Reed van ser molt populars als anys 70 del segle passat. Ara els dispositius s’estan substituint gradualment per elements d’estat sòlid.
Pros i contres d'utilitzar
El contacte hermèticament segellat és popular pels seus nombrosos avantatges:
- Durable: no hi ha fricció durant el funcionament. Si es bomba gas inert al matràs o s’evacua aire, l’element funciona encara més.
- Dimensions mínimes en comparació amb un relé estàndard.
- Gran actuació.
- El commutador reed és capaç de transmetre un senyal de molt baixa potència.
- Sense interferències. El senyal no es distorsiona.
- La pols, la brutícia i la humitat no afecten el funcionament del dispositiu.
Desavantatges:
- els matràs de vidre són força fràgils, els interruptors de canya no s’utilitzen amb fortes vibracions;
- la velocitat de resposta és alta, però limitada;
- els interruptors secs sonen a causa de l'elevada elasticitat;
- amb un corrent elevat, els contactes poden obrir-se espontàniament.
Tot i l'estanquitat, les plaques a l'interior del matràs es desgasten amb el pas del temps. Sota la influència de la corrosió elèctrica, és possible pessigar mecànicament les plaques. Després de moltes operacions, els contactes es freguen i les superfícies es tanquen a causa de les forces moleculars. Amb el pas del temps, s’ha de canviar el sensor d’obertura de la porta.
