להפעלת מכשירים רבים, אלמנט הכרחי הוא מכשיר שיכול לפתוח או לסגור אנשי קשר. אחד מהם הוא מתג קנים. בהשפעת שדה מגנטי או אלקטרומגנטי, הוא משנה את מצב המעגל החשמלי המחובר למכשיר. מתג הקנה משמש במוני בית, במערכות אבטחה, בציוד רפואי.
סוגים וסוגים של מתגי קנה
ישנן אפשרויות רבות עבור ממסרי קנים. התקנים מסווגים על פי מגוון פרמטרים: רמת רעידות, קיבולת, קבוצת קשר.
מַגנֶטִי
המכשיר סוגר או פותח קו המעביר חשמל בהשפעת שדה מגנטי. המקור יכול להיות מגנט קבוע או אלקטרומגנט. על בסיס זה, מתגי קנים מחולקים לשלוש קטגוריות:
- במעגל פתוח בדרך כלל - במצב רגיל המגעים מנותקים. בהשפעת זרם חשמלי או שדה מגנטי, הלוחות מחוברים והמכשיר מעביר זרם.
- מגנט הקנה הפותח מיישם את העיקרון ההפוך: במצב הרגיל המגעים סגורים, אך בהשפעת שדה מגנטי הם נפתחים והמעגל החשמלי מנותק.
- ממסר מיתוג - בדגם זה ישנם 3 יציאות. מחוץ לשדה האלקטרומגנטי, זוג אחד סגור, ותחת פעולת השדה, הלוחות הסגורים בדרך כלל נפתחים, והחדשה נסגרת. במקרה זה, הזרם זורם דרך שני מעגלים שונים, בהתאם לנוכחותו או היעדרו של שדה מגנטי.
כדי לפתוח את הדלת
כל גרסאות חיישן הדלתות פועלות על ממסרי קנים. עם זאת, שיטות החיבור של המכשיר שונות. על בסיס זה, ישנן 3 קטגוריות.
- משותף - כולל 2 חלקים עם מגעי קפיץ. השדה המגנטי סוגר את מגעי הקפיץ: קצוותיהם מושכים ונסגרים. כאשר השדה נעלם, שני חלקי החיישן ממוקמים במרחק זה מזה, הקפיצים נפתחים. החיישן הוא מרכיב במעגל האיתות. זרם זורם כל הזמן דרך הקו דרכו. אם הדלת נפתחת, החיישן מנתק את המעגל והאזעקה מופעלת. סף התגובה הוא בין 30 ל -50 מ"מ.
- חיישן אלחוטי - הוא מבוסס על מתג קנים פתוח בדרך כלל ומודול תקשורת. החלק השני של החיישן הוא מגנט שתחת פעולתו המגעים סגורים. המכשיר מותקן כך שכאשר הדלת סגורה, המגנט נמצא מול החלק המשדר רדיו על מנת לסגור את מתג הקנה המגנטי. אם הדלתות נפתחות, המעגל נפתח ונשלחת אזעקה ליחידת הבקרה. סף התגובה הוא 10-20 מ"מ. אפשרות זו יעילה יותר מקווי.
- איתות GSM מורכב ממתג קנים ומודול GSM. עקרון הפעולה דומה לאלחוט. כאשר הממסר מופעל, הבקר שולח הודעת טקסט לבעל הדירה או המשרד. מכשיר כזה ניחן לעתים קרובות בפונקציות נוספות.
חיישן פתיחת הדלת הוא מרכיב במערכת האזעקה האבטחה. המשימה שלה היא להתריע על פתיחה לא מורשית, ולא למנוע פתיחה.
לפי עיצוב
מנקודת מבט מבנית, ישנם שני סוגים של מתגי קנה:
- יבש - בקבוק זכוכית אטום מלא באוויר יבש או גז אחר. מחוץ לגליל מולחמות ליבות מגנט מהקצה, המגעים בפנים.
- כספית או "מרטיבים" - טיפות כספית מונחות בבקבוק. הם מרטיבים את המגעים, מה שמשפר גם את אטימות הסגר.מתג קני הכספית אינו משקשק או רוטט, אך זמן התגובה של החיישן גדל.
ממסרי קני כספית הם סכנה בריאותית. מכשירים אלה נפטרים בדרך מיוחדת.
עקרון הפעולה
עקרון הפעולה של כל מתג קנים הוא כדלקמן:
- כאשר כוח השדה עולה על ערך קריטי, הלוחות האלסטיים של מתקן הקנה נסגרים וסוגרים את המעגל.
- כאשר מסירים את השדה החיצוני המעגלים נפתחים.
האמינות והפופולריות של מתגי קנים נובעים מהידוק המכשיר. המגעים מבודדים ואינם מושפעים מהסביבה. המכשיר לא מפחד מאבק, לכלוך, מים, כימיקלים אגרסיביים.
מאפיינים ופרמטרים
בבחירת מתג קנה, הוא מוערך על פי הקריטריונים הבאים:
- כוח השחרור והתפעול המגנטומטי הם האינדיקטורים שבהם פותחים או מחברים את הליבות;
- התנגדות מעבר - כמות ההתנגדות המתרחשת בעת חיבור;
- עמידות בידוד - ערך ההתנגדות בחלל שבין המסופים;
- קיבול - קיבול חשמלי בין המסופים בעת פתיחתם;
- מתח התמוטטות - במקרה זה, יתכן פירוק של האלמנט;
- זמן תגובה - מרווח הזמן בין הופעת השדה המגנטי לבין סגירת המגע הראשון בפועל; זמן התגובה הממוצע הוא 0.2-1 מיקרוגרם, במתג קנה יבש מחוון זה נמוך יותר;
- זמן שחרור - המרווח בין הירידה או היעלמות השדה לפתיחת הליבות בפועל; הפרמטר הוא 0.2-1 מיקרוגרם;
- מספר פעולות - מספר המתגים בהם מתג הקנה לא מאבד ביצועים;
- עוצמה - הספק מרבי, הנקבע על ידי קטע הלוחות והחומר; נמדד ב- W ו- kW;
- מתח הפעלה - הערך שבו מתג הקנה מחזיק בתנוחת ההפעלה;
- רמת רטט - מתג הקנה רגיש חלש לרטט, אך הוא יכול להוליך אותו בעצמו; לא ניתן לחרוג מהסף, אחרת נורת הזכוכית עלולה להיסדק.
כל האינדיקטורים הדרושים נמצאים בדרכון של המכשיר.
תכונות התקנה
אם מתג הקנה מותקן בתוך הבית, הוא קבוע לדלת, למסגרת החלון, לטרנסום עם ברגים רגילים. אם חיישן הקנה המגנטי מותקן במחסן, במוסך, בתוך כספת, לפני ההתקנה, יש צורך לקדוח חורים למחברים. צינור מתכת עם מתג קנה נחתך ונרתך על השער או על הדלת הפונה לרחוב.
היקף היישום
המגע האטום משמש במגוון רחב של יישומים:
- מקלדות - סינתיסייזרים, מכשירים תעשייתיים, מחשבים;
- ציוד תקשורת ורפואה;
- מערכות אזעקה ואוטומציה: חיישן לרכב מעלית, פתיחת דלתות, כיסוי למחשב נייד;
- ציוד מדידה, מעגלי מד;
- תחזוקה של כבלים חשמליים - משתמשים כאן בגרסיקונים;
- מכשירי רדיו משדרים, לייזרים, מכ"מים.
מתגי קנים היו פופולריים מאוד בשנות ה -70 של המאה הקודמת. התקנים מוחלפים כעת בהדרגה באלמנטים של מצב מוצק.
יתרונות וחסרונות של שימוש
מגע אטום הרמטית פופולרי בשל יתרונותיו הרבים:
- עמיד - אין חיכוך במהלך הפעולה. אם נשאב גז אינרטי לבקבוק או מפנים אוויר, האלמנט עובד עוד יותר.
- מידות מינימליות בהשוואה לממסר רגיל.
- ביצועים גבוהים.
- מתג הקנה מסוגל להעביר אות בעל הספק נמוך מאוד.
- ללא הפרעה. האות אינו מעוות.
- אבק, לכלוך, לחות אינם משפיעים על פעולת המכשיר.
חסרונות:
- צלוחיות זכוכית הן שבירות למדי, מתגי קנים אינם משמשים ברטט חזק;
- מהירות התגובה גבוהה, אך מוגבלת;
- מתגים יבשים משקשקים בגלל אלסטיות גבוהה;
- עם זרם גבוה, המגעים עשויים להיפתח באופן ספונטני.
למרות ההידוק, הלוחות שבתוך הבקבוקון נשחקים עם הזמן. בהשפעת קורוזיה חשמלית, צביטה מכנית של הלוחות אפשרית. לאחר פעולות רבות המגעים מתחככים והמשטחים סגורים בגלל כוחות מולקולריים. עם הזמן יש לשנות את חיישן פתיחת הדלת.
