Çalışma prensibi ve kamış anahtar çeşitleri

Birçok cihazın çalışması için gerekli bir eleman, kontakları açabilen veya kapatabilen bir cihazdır. Bunlardan biri bir reed anahtarıdır. Bir manyetik veya elektromanyetik alanın etkisi altında, cihaza bağlı olan elektrik devresinin durumunu değiştirir. Reed anahtarı, ev sayaçlarında, güvenlik sistemlerinde, tıbbi cihazlarda kullanılır.

Kamış anahtar çeşitleri ve türleri

Reed röleleri için birçok seçenek vardır. Cihazlar çeşitli parametrelere göre sınıflandırılır: titreşim seviyesi, kapasite, kontak grubu.

Manyetik

Cihaz, manyetik alan etkisi altında elektriği ileten bir hattı kapatır veya açar. Kaynak, kalıcı bir mıknatıs veya bir elektromıknatıs olabilir. Bu temelde, kamış anahtarlar 3 kategoriye ayrılır:

• Normalde açık devre ile - normal durumda, kontaklar kesilir. Bir elektrik akımının veya bir manyetik alanın etkisi altında, plakalar birbirine bağlanır ve cihaz akımı iletir.
• Açılan kamış mıknatıs, zıt prensibi uygular: normal durumda, kontaklar kapalıdır, ancak bir manyetik alanın etkisi altında açılırlar ve elektrik devresi kesilir.
• Anahtarlama rölesi - bu modelde 3 çıkış vardır. Elektromanyetik alanın dışında, bir çift kapalıdır ve alanın etkisi altında, kapalı plakalar normalde açılır ve yenisi kapanır. Bu durumda akım, manyetik alanın varlığına veya yokluğuna bağlı olarak iki farklı devreden geçer.

Kapıyı açmak için

Tüm kapı sensörü çeşitleri reed rölelerde çalışır. Ancak cihazın bağlantı yöntemleri farklıdır. Bu temelde 3 kategori vardır.

• Ortak - yaylı kontaklara sahip 2 parça içerir. Manyetik alan yay kontaklarını kapatır: uçları çeker ve kapanır. Alan kaybolduğunda sensörün 2 parçası birbirinden belli bir mesafede bulunur, yaylar açılır. Sensör, sinyal devresinin bir elemanıdır. Üzerinden geçen hattan sürekli bir akım geçer. Kapı açılırsa sensör devreyi keser ve alarm tetiklenir. Tepki eşiği 30 ila 50 mm arasındadır.
• Kablosuz sensör - normalde açık olan bir kamış anahtarına ve bir iletişim modülüne dayanır. Sensörün ikinci kısmı, etkisi altında kontakların kapalı olduğu bir mıknatıstır. Cihaz, kapı kapatıldığında manyetik reed anahtarı kapatmak için mıknatıs radyo verici parçanın karşısında olacak şekilde monte edilmiştir. Kapılar açılırsa devre açılır ve kontrol ünitesine alarm gönderilir. Tepki eşiği 10-20 mm'dir. Bu seçenek kabloludan daha verimlidir.
• GSM sinyali, bir manyetik anahtar ve bir GSM modülünden oluşur. Çalışma prensibi kablosuza benzer. Röle tetiklendiğinde, kontrolör daire veya ofis sahibine bir metin mesajı gönderir. Böyle bir cihaza genellikle ek işlevler verilir.

Kapı açma sensörü bir güvenlik alarm elemanıdır. Görevi, açılmayı engellemek değil, yetkisiz açılma konusunda uyarmaktır.

Tasarım gereği

Yapısal bir bakış açısından, 2 tip indükleme anahtarı vardır:

• Kuru - kuru hava veya başka bir gazla doldurulmuş sızdırmaz bir cam şişe. Silindirin dışında, mıknatıs çekirdekleri uçtan kaynaklanır, kontaklar içeridedir.
• Cıva veya "ıslanmış" - şişeye cıva damlaları yerleştirilir. Kapatmanın sıkılığını da artıran kontakları ıslatırlar.Cıva kamış anahtarı tıkırdamaz veya titreşmez, ancak sensörün tepki süresi artar.

Cıva kamış röleleri bir sağlık tehlikesidir. Bu cihazlar özel bir şekilde bertaraf edilir.

Çalışma prensibi

Reed anahtarı "mühürlü kontak" için kısadır. Tasarım basittir: İçinde ferromanyetik plakalar bulunan sızdırmaz bir cam şişe. Kap hava, inert gaz, nitrojen ile doldurulur. Bazı durumlarda, izin verilen anahtarlama voltajını arttırmak için kamış anahtardan hava pompalanır. Plakaların malzemesi, rodyum, rutenyum, altın gibi metallerin püskürtülmesiyle nikel ve çeliktir.

Herhangi bir kamış anahtarın çalışma prensibi aşağıdaki gibidir:

• Alan gücü kritik bir değeri aştığında, manyetik anahtarın elastik plakaları kapanır ve devre kapanır.
• Dış alan kaldırıldığında devreler açılır.

Reed anahtarların güvenilirliği ve popülaritesi, cihazın sıkılığından kaynaklanmaktadır. Kontaklar izole edilmiştir ve çevreden etkilenmez. Cihaz toz, kir, su, agresif kimyasallardan korkmaz.

Özellikler ve parametreler

Kamış anahtarı seçerken aşağıdaki kriterlere göre değerlendirilir:

• serbest bırakma ve çalıştırmanın manyetomotor kuvveti, çekirdeklerin açıldığı veya bağlandığı göstergelerdir;
• geçiş direnci - bağlanırken oluşan direnç miktarı;
• yalıtım direnci - terminaller arasındaki boşluktaki direncin değeri;
• kapasitans - açıldığında terminaller arasındaki elektrik kapasitansı;
• arıza voltajı - bu durumda, elemanın arızalanması mümkündür;
• tepki süresi - manyetik alanın görünümü ile fiili ilk kontağın kapanması arasındaki zaman aralığı; ortalama tepki süresi 0,2-1 μs'dir, kuru bir kamış anahtarında bu gösterge daha azdır;
• bırakma süresi - alanın azalması veya kaybolması ile çekirdeklerin fiili açılması arasındaki aralık; parametre 0,2–1 μs'dir;
• işlem sayısı - kamış anahtarın performansını kaybetmediği anahtarlama sayısı;
• güç - plakaların ve malzemenin bölümü tarafından belirlenen maksimum güç; W ve kW olarak ölçülür;
• çalışma voltajı - kamış anahtarın çalışma konumunu tuttuğu değer;
• titreşim seviyesi - kamış anahtarı titreşime karşı zayıf bir şekilde hassastır, ancak bunu kendisi iletebilir; eşik aşılamaz, aksi takdirde cam ampul çatlayabilir.

Gerekli tüm göstergeler cihazın pasaportundadır.

Kurulum özellikleri

Cihazın kurulumu çok basittir. Tek koşul, kapı kapalıyken sensörün her iki parçasının tam olarak karşı karşıya yerleştirilmesi gerektiğidir. Bu durumda ampul mıknatısın etki alanı içindedir ve manyetik anahtar fonksiyonlarını yerine getirir.

Kamış şalter iç mekana monte edilmişse, normal cıvatalarla kapıya, pencere çerçevesine, vasistasa sabitlenir. Manyetik reed sensör bir depoya, bir garaja, bir kasanın içine kurulursa, kurulumdan önce bağlantı elemanları için delikler açmak gerekir. Sokağa bakan kapıya veya kapıya kamış anahtarlı metal bir hortum kesilir ve kaynak yapılır.

Uygulama kapsamı

Mühürlü kontak, çok çeşitli uygulamalarda kullanılır:

• klavyeler - sentezleyiciler, endüstriyel cihazlar, bilgisayarlar;
• iletişim ve tıbbi ekipman;
• alarm ve otomasyon sistemleri: asansör kabin sensörü, kapı açma, laptop kılıfı;
• ölçüm cihazları, sayaç devreleri;
• güç kablolarının bakımı - burada gersicon'lar kullanılır;
• radyo verici cihazlar, lazerler, radarlar.

Reed anahtarları geçen yüzyılın 70'lerinde çok popülerdi. Cihazlar artık kademeli olarak katı hal elemanları ile değiştiriliyor.

Kullanmanın artıları ve eksileri

Hermetik olarak kapatılmış kontak, birçok avantajı için popülerdir:

• Dayanıklı - çalışma sırasında sürtünme yoktur. Şişeye inert gaz pompalanırsa veya hava boşaltılırsa, eleman daha da uzun süre çalışır.
• Standart bir röleye kıyasla minimum boyutlar.
• Yüksek performans.
• Manyetik anahtar, çok düşük güçte bir sinyal iletebilir.
• Müdahale yok. Sinyal bozuk değil.
• Toz, kir, nem cihazın çalışmasını etkilemez.

Dezavantajları:

• cam şişeler oldukça kırılgandır, kamış anahtarlar güçlü titreşim ile kullanılmaz;
• tepki hızı yüksek, ancak sınırlı;
• yüksek elastikiyet nedeniyle kuru şalterler çıngırak;
• yüksek akımda kontaklar kendiliğinden açılabilir.

Sıkı olmasına rağmen, şişenin içindeki plakalar zamanla yıpranır. Elektrik korozyonunun etkisi altında, plakaların mekanik olarak sıkışması mümkündür. Birçok işlemden sonra kontaklar birbirine sürtünür ve moleküler kuvvetler nedeniyle yüzeyler kapanır. Zamanla, kapı açma sensörü değiştirilmelidir.