Princíp činnosti a typy jazýčkových spínačov

Pre činnosť mnohých zariadení je nevyhnutným prvkom zariadenie, ktoré dokáže otvárať alebo zatvárať kontakty. Jedným z nich je jazýčkový spínač. Pod vplyvom magnetického alebo elektromagnetického poľa mení stav elektrického obvodu pripojeného k zariadeniu. Jazýčkový spínač sa používa v meračoch pre domácnosť, v bezpečnostných systémoch, v lekárskych prístrojoch.

Typy a typy jazýčkových spínačov

Existuje veľa možností pre jazýčkové relé. Zariadenia sú klasifikované podľa rôznych parametrov: úroveň vibrácií, kapacita, kontaktná skupina.

Magnetické

Prístroj uzatvára alebo otvára vedenie, ktoré prenáša elektrinu pod vplyvom magnetického poľa. Zdrojom môže byť permanentný magnet alebo elektromagnet. Na tomto základe sú jazýčkové spínače rozdelené do 3 kategórií:

• Pri normálne otvorenom okruhu - v normálnom stave sú kontakty odpojené. Pod vplyvom elektrického prúdu alebo magnetického poľa sú dosky spojené a zariadenie prenáša prúd.
• Otvárací jazýčkový magnet implementuje opačný princíp: v normálnom stave sú kontakty zatvorené, ale pod vplyvom magnetického poľa sa otvoria a elektrický obvod je odpojený.
• Spínacie relé - v tomto modeli sú 3 výstupy. Mimo elektromagnetického poľa je jeden pár uzavretý a pôsobením poľa sa zatvorené platne normálne otvárajú a nová sa zatvára. V takom prípade prúd preteká dvoma rôznymi obvodmi, v závislosti od prítomnosti alebo neprítomnosti magnetického poľa.

Na otvorenie dverí

Všetky varianty dverových senzorov pracujú na jazýčkových relé. Metódy pripojenia prístroja sú však odlišné. Na tomto základe existujú 3 kategórie.

• Bežné - obsahuje 2 časti s pružinovými kontaktmi. Magnetické pole uzatvára pružinové kontakty: ich konce sa priťahujú a zatvárajú. Keď pole zmizne, dve časti snímača sú umiestnené vo vzájomnej vzdialenosti, pružiny sa otvoria. Senzor je súčasťou signalizačného obvodu. Cez vedenie cez ňu neustále preteká prúd. Ak sú dvere otvorené, senzor preruší okruh a spustí sa alarm. Prahová hodnota odozvy je od 30 do 50 mm.
• Bezdrôtový senzor - je založený na normálne otvorenom jazýčkovom spínači a komunikačnom module. Druhou časťou snímača je magnet, pod ktorého pôsobením sú kontakty zatvorené. Prístroj je namontovaný tak, že keď sú dvere zatvorené, magnet je oproti časti prenášajúcej rádiové signály, aby sa magnetický jazýčkový spínač zatvoril. Ak sú dvere otvorené, okruh sa otvorí a do riadiacej jednotky sa odošle alarm. Prah odozvy je 10–20 mm. Táto možnosť je efektívnejšia ako káblová.
• Signalizácia GSM sa skladá z jazýčkového spínača a modulu GSM. Princíp činnosti je podobný ako pri bezdrôtových sieťach. Keď sa relé aktivuje, ovládač odošle textovú správu vlastníkovi bytu alebo kancelárie. Takéto zariadenie je často vybavené ďalšími funkciami.

Senzor otvorenia dverí je súčasťou bezpečnostného výstražného systému. Jeho úlohou je upozorniť na neoprávnené otvorenie, nie zabrániť otvoreniu.

Podľa návrhu

Z konštrukčného hľadiska existujú 2 typy jazýčkových spínačov:

• Suchý - uzavretá sklenená banka naplnená suchým vzduchom alebo iným plynom. Mimo valca sú magnetické jadrá zvarené z konca, kontakty sú vo vnútri.
• Ortuť alebo „mokré“ - kvapky ortuti sa dávajú do banky. Navlhčujú kontakty, čo tiež zvyšuje tesnosť uzáveru.Ortuťový jazýčkový spínač nerachotí a nevibruje, ale doba odozvy snímača sa zvyšuje.

Relé s ortuťou z trstiny sú zdraviu nebezpečné. Tieto zariadenia sa likvidujú osobitným spôsobom.

Princíp činnosti

Jazýčkový spínač je skratka pre „zapečatený kontakt“. Dizajn je jednoduchý: zatavená sklenená banka s feromagnetickými doštičkami vo vnútri. Nádoba je naplnená vzduchom, inertným plynom, dusíkom. V niektorých prípadoch sa z jazýčkového spínača odčerpáva vzduch, aby sa zvýšilo prípustné spínacie napätie. Materiál dosiek je nikel a oceľ s tryskaním kovov ako ródium, ruténium, zlato.

Princíp činnosti každého jazýčkového spínača je nasledujúci:

• Keď poľná sila prekročí kritickú hodnotu, pružné dosky jazýčkového spínača sa zatvoria a obvod sa uzavrie.
• Po odstránení vonkajšieho poľa sa obvody otvoria.

Spoľahlivosť a popularita jazýčkových spínačov je spôsobená tesnosťou zariadenia. Kontakty sú izolované a neovplyvnené okolitým prostredím. Prístroj sa nebojí prachu, nečistôt, vody, agresívnych chemikálií.

Charakteristiky a parametre

Pri výbere jazýčkového spínača sa vyhodnocuje podľa nasledujúcich kritérií:

• magnetomotorická sila na uvoľnenie a činnosť sú indikátory, pri ktorých sa jadrá otvárajú alebo spájajú;
• prechodový odpor - množstvo odporu, ktoré sa vyskytne pri pripojení;
• izolačný odpor - hodnota odporu v dutine medzi svorkami;
• kapacita - elektrická kapacita medzi svorkami pri otvorení;
• poruchové napätie - v tomto prípade je možné prerušenie prvku;
• doba odozvy - časový interval medzi objavením sa magnetického poľa a skutočným uzavretím prvého kontaktu; priemerná doba odozvy je 0,2 - 1 μs, v spínači so suchým jazýčkom je tento indikátor menší;
• čas uvoľnenia - interval medzi zmenšením alebo zmiznutím poľa a skutočným otvorením jadier; parameter je 0,2–1 μs;
• počet operácií - počet prepínaní, pri ktorých jazýčkový spínač nestráca výkon;
• výkon - maximálny výkon určený prierezom dosiek a materiálu; merané vo W a kW;
• prevádzkové napätie - hodnota, pri ktorej jazýčkový spínač drží prevádzkovú polohu;
• úroveň vibrácií - jazýčkový spínač je slabo citlivý na vibrácie, ale môže ho sám viesť; prahovú hodnotu nie je možné prekročiť, inak môže dôjsť k prasknutiu sklenenej banky.

Všetky potrebné ukazovatele sú v pase prístroja.

Inštalačné vlastnosti

Inštalácia zariadenia je veľmi jednoduchá. Jedinou podmienkou je, že obe časti snímača musia byť pri zatvorených dverách umiestnené presne oproti sebe. V takom prípade je žiarovka v poli pôsobenia magnetu a jazýčkový spínač plní svoje funkcie.

Ak je jazýčkový spínač nainštalovaný v interiéri, je pripevnený k dverám, okennému rámu a priečniku pomocou obyčajných skrutiek. Ak je snímač magnetického jazýčka nainštalovaný v sklade, v garáži, vo vnútri trezoru, pred inštaláciou je potrebné vyvŕtať otvory pre spojovacie prvky. Kovová hadica s jazýčkovým spínačom je narezaná a privarená k bráne alebo dverám otočeným do ulice.

Pôsobnosť

Zapečatený kontakt sa používa v najrôznejších aplikáciách:

• klávesnice - syntetizátory, priemyselné zariadenia, počítače;
• komunikačné a lekárske vybavenie;
• výstražné a automatizačné systémy: senzor kabíny výťahu, otváranie dverí, kryt notebooku;
• meracie zariadenia, meracie obvody;
• údržba elektrických káblov - tu sa používajú gerikony;
• rádiové vysielacie zariadenia, lasery, radary.

Jazýčkové spínače boli veľmi populárne v 70. rokoch minulého storočia. Zariadenia sa teraz postupne nahrádzajú polovodičovými prvkami.

Výhody a nevýhody používania

Hermeticky uzavretý kontakt je obľúbený pre svoje množstvo výhod:

• Odolné - počas prevádzky nedochádza k treniu. Ak sa do banky načerpá inertný plyn alebo sa evakuuje vzduch, prvok funguje ešte dlhšie.
• Minimálne rozmery v porovnaní so štandardným relé.
• Vysoký výkon.
• Jazýčkový spínač je schopný vysielať signál veľmi malého výkonu.
• Žiadne rušenie. Signál nie je skreslený.
• Prach, nečistoty, vlhkosť neovplyvňujú prevádzku prístroja.

Nevýhody:

• sklenené banky sú dosť krehké, jazýčkové spínače sa nepoužívajú so silnými vibráciami;
• rýchlosť odozvy je vysoká, ale obmedzená;
• suché spínače hrkajú kvôli vysokej elasticite;
• pri vysokom prúde sa kontakty môžu samovoľne otvoriť.

Napriek tesnosti sa doštičky vo vnútri banky časom opotrebúvajú. Pod vplyvom elektrickej korózie je možné mechanické zovretie dosiek. Po mnohých operáciách sa kontakty vtierajú a povrchy sú uzavreté v dôsledku molekulárnych síl. Senzor otvárania dverí sa musí časom meniť.