Будь-яка техніка може орієнтуватися в навколишньому середовищі тільки за допомогою спеціальних датчиків, які дозволяють отримати необхідну інформацію. Вони можуть бути спрямовані на з 'ясування швидкості об' єкта, стану, поточних цілей або типу змін у навколишньому середовищі. Одними з найкорисніших вважаються герконові датчики. Чому саме так?
Що таке герконовий датчик?
Для початку з 'ясуємо, що собою являє об' єкт написання статті. Геркон - це електромеханічний пристрій, який є порою ферромагнітних контактів, що запаяні в герметичну колбу зі скла. Якщо піднести до неї постійний магніт або включити електромагніт, то відбудеться замикання. Ось так загалом виглядає схема герконового датчика. Завдяки таким властивостям дані прилади знайшли своє застосування в якості кінцевих вимикачів, індикаторів положення та інших подібних пристроїв. Якщо додати ще й електромагнітну котушку, то вийде герконове реле.
Різноманітність і принцип роботи
Як же здійснюється поділ на робочі види? Як вирішують, що до чого віднести? Для цього використовується поділ на три групи, кожна з яких працює за своїм принципом. Як функціонує герконовий датчик? Принцип роботи:
- Мають контакт, що замикається. У таких випадках, коли відсутнє магнітне поле, то датчик в розімкнутому стані. Коли воно є, то він замикається.
- Мають розмитий контакт. Коли відсутнє магнітне поле, то датчик в замкнутому стані. Коли воно є, він розмикається.
- Мають контакт, що перемикається. Конструктивно відрізняються від двох попередніх. В першу чергу тим, що мають три висновки. Так, якщо відсутнє магнітне поле, то замикається одна пара. Коли воно є, то інша.
Класифікація може бути проведена виходячи з особливостей конструкції:
- Використовуються "змочені" контакти. Сюди належать геркони, висновки яких стикаються з краплями ртуті. Її присутність зменшує контактний електричний опір. Також даний тип відрізняється низькою ймовірністю виникнення дребезга.
- Використовуються "сухі" контакти.
Особливості
Які ж існують особливості герконового датчика, які необхідно враховувати при виборі необхідного приладу? Слід сказати, що їх досить багато:
- Значення напруженості, яке повинно бути у магнітного поля, щоб відбулося замикання контактів.
- Комутований струм.
- Значення напруженості, яким має володіти магнітне поле, щоб відбувалося розмикання контактів.
- Максимальна потужність, що може бути комутована герконом.
- Значення електричного опору, яке має зазор між сердечниками (цікавить тільки розімкнутий стан).
- Напруга, при якій виникає пробій геркона.
- Опір у контактній області, який виникає під час замикання сердечників.
- Час, який проходить між моментами впливу керуючого магнітного поля і замиканням електричного ланцюга.
- Електрична ємність, яка є між висновками геркона, коли він в розімкнутому стані.
- Час, який необхідно, щоб після видалення ефекту магнітного поля відбулося розмикання електричного ланцюга.
- Комутована напруга.
- Кількість спрацьовувань геркона, при якому основні його параметри будуть залишатися в допустимих межах.
Переваги
Які позитивні сторони мають герконові датчики? Їх список такий:
- Відсутній дребезг контактів (відноситься до геркон, у яких висновки змочені ртуттю).
- Довговічність. Вважається, що якщо датчик не піддається фізичним ударам (внаслідок падіння або при необережному поводженні), через нього не пропускають занадто великий струм, то він може працювати нескінченно. Хоча згідно технічної документації, кількість спрацьовувань все ж обмежена значенням в 103 - 108.
- Оскільки контакти геркона розташовані в інертному газі або вакуумі, то вони слабо обгорають, навіть коли відбувається розмикання або розмикання з виникненням іскри.
- Дані датчики володіють меншим розміром, ніж класичні реле, і при цьому розраховані на точно такий же струм.
- При виробництві для контактів не застосовуються дорогоцінні і тугоплавкі метали, що позитивно позначається на вартості.
- Геркони майже не створюють шум.
- Датчики мають високу швидкодію (якщо порівнювати їх з класичними реле).
Недоліки
Як і у будь-якого приладу, у геркона є не тільки плюси, але і мінуси:
- Мають значну вагу (якщо порівнювати з відкритими контактами).
- Необхідно створювати магнітне поле.
- Крихкі. Не підлягають використанню в умовах ударних навантажень і при сильних вібраціях.
- Потрапляють під вплив зовнішніх магнітних полів, через що виникає необхідність у захисті.
- Іноді контакти геркона можуть залишитися в замкнутому стані, з якого їх не можна вивести.
- Обмеження швидкості спрацьовування.
- При великих струмах контакти геркона можуть мимоволі розімкнутися.
Застосування
Де ж знайшли своє застосування герконові датчики? Але перш ніж говорити про них, варто згадати, що намітилася тенденція їх заміни. В якості більш досконалої технології використовуються твердотільні датчики Холла. Але повернемося до теми статті:
- Клавіатура клавішних синтезаторів і промислових приладів, де необхідна вибухобезпека і довговічність, що особливо важливим є в промисловості. Оскільки деталі хоча і є дрібними, необхідні для того, щоб керувати різними механізмами. І якщо ця функція недоступна - страждає продуктивність.
- Герконові датчики рівня рідини в різних ємностях.
- У телерадіоапаратурі.
- У датчиках, які відображають стан (відкрито/закрито) або позицію предмета. Сфери застосування: комп 'ютерні, охоронні, будівельні технології. Вони можуть повідомляти, в якому положенні вікна і двері, таким чином можлива побудова автоматизованих систем зі своїми цілями.
- В електронних лічильниках струму.
Ув 'язнення
Ми розібрали, чим є герконовий датчик, принцип роботи цього пристрою, і зараз можна сказати, що ви володієте необхідним теоретичним мінімумом, щоб починати працювати з ними на практиці. Причому може бути реалізовано що завгодно. Використовувати герконовий датчик рівня води в ємності на дачі або щось інше - вирішувати вам.