Čo je to jazýčkový senzor a kde sa používa?

Ani jeden moderný systém zabezpečenia, kontroly, hasenia, núdzového varovania nemôže fungovať bez použitia senzorov, ktoré ho spájajú s vonkajším svetom. Senzory zisťujú prítomnosť dymu, prachu vo vzduchu, pohyb predmetov a mnoho ďalších zmien.

Jazýčkový senzor sa stále používa v mnohých takýchto systémoch kvôli svojej spoľahlivosti.

Čo je jazýčkový spínač

Jazýčkový spínač je elektromechanické zariadenie, ktoré zatvára alebo otvára elektrické kontakty pod vplyvom magnetického poľa generovaného elektromagnetom alebo permanentným magnetom.

Pojem "jazýčkový spínač" znamená hermetický kontakt. Je to spôsobené jeho dizajnom. Pozostáva z dvoch feromagnetických dosiek zatavených v sklenenej kapsule s dvomi výstupnými kontaktmi a naplnených inertným plynom. Takáto škrupina minimalizuje dopad na životné prostredie a zaisťuje spoľahlivú prevádzku zariadenia.

Banka môže obsahovať dusík, sušený vzduch alebo iný inertný plyn. Všetok plyn môže byť tiež odčerpaný z banky do vákuového stavu. Tým sa dosiahne zvýšenie úrovne spínaného napätia.

Účel a rozsah

Reed senzory, napriek tomu, že boli nahradené Hallovými senzormi, stále nachádzajú uplatnenie v mnohých zariadeniach a systémoch:

1. Klávesnice pre syntetizátory a priemyselné zariadenia. Konštrukcia snímačov eliminuje možnosť iskry. Preto sa primárne používajú pri výrobe výbušnín, kde sú prítomné horľavé výpary alebo prach.
2. Domáce pulty.
3. Automatické bezpečnostné a polohové kontrolné systémy.
4. Zariadenia pracujúce pod vodou alebo v podmienkach vysokej vlhkosti.
5. Telekomunikačné systémy.
6. Medicínske vybavenie.

V zabezpečovacích systémoch sa používajú zariadenia pozostávajúce z jazýčkového spínača a magnetu. Hlásia otvorenie alebo zatvorenie dverí.

Používajú sa aj jazýčkové relé pozostávajúce z kontaktného snímača a vinutia drôtu. Takýto systém má niektoré výhody: jednoduchosť, kompaktnosť, odolnosť proti vlhkosti a absenciu pohyblivých častí.

Jazýčkové spínače sa používajú aj v špeciálnych oblastiach - ide o ochranné mechanizmy proti preťaženiu a skratu vysokonapäťových a rádiových elektrických inštalácií. Ďalej sú to vysokovýkonné radary, lasery, rádiové vysielače a iné zariadenia pracujúce pod napätím do 100 kV.

Odrody

V závislosti od normálneho stavu kontaktov sa zariadenia delia na:

• uzavretý - obvod sa otvorí pod vplyvom magnetického poľa;
• prepínateľné - pod vplyvom poľa je jeden kontakt uzavretý a pri absencii poľa druhý;
• otvorený - k činnosti jazýčkového spínača dôjde, keď sa objaví magnetické pole.

V závislosti od konštrukcie sú senzory:

• plyn - sklenená manžeta je naplnená suchým vzduchom alebo inertným plynom;
• ortuť - na kontakty je dodatočne nanesená ortuť, ktorá pomáha zlepšiť spínanie, minimalizuje odpor a odstraňuje vibrácie uzavretých dosiek.

Podľa technických charakteristík sa jazýčkové spínače delia na:

1. Jazýčkové spínače.
2. Gazakon je zariadenie, ktoré má pamäťovú funkciu. To znamená, že poloha kontaktov sa uloží po vypnutí magnetického poľa.
3. Herkotróny sú relé s vysokonapäťovou izoláciou. Určené pre prevádzku v zariadeniach s napätím od 10 do 100 kV.
4. Gersikon je relé určené na ovládanie zariadení a automatizácie s výkonom do 3 kW. Konštrukcia sa vyznačuje zvýšeným spínacím prúdom a prítomnosťou oblúkových kontaktov.

Vďaka rôznorodosti dizajnov sa jazýčkové spínače naďalej používajú v mnohých oblastiach.

Princíp fungovania

Jazýčkový spínač je v princípe podobný spínaču. Relé pozostáva z dvojice vodivých jadier s medzerou medzi nimi. Sú hermeticky uzavreté v sklenenej banke s inertným médiom, ktoré vylučuje oxidačný proces.

Okolo žiarovky je umiestnené ovládacie vinutie napájané jednosmerným prúdom. Keď je privedené napájanie, vinutie generuje magnetické pole, ktoré pôsobí na jadrá a vedie k uzavretiu kontaktov medzi sebou.

Po odpojení cievky od napájania magnetický tok zmizne a kontakty sa otvoria pružinami.Spoľahlivosť je zabezpečená absenciou trenia medzi kontaktmi, ktoré zase fungujú ako vodič, pružina a magnetický obvod.

Vlastnosťou jazýčkového spínača je, že na reléové pružiny v pokoji nepôsobia žiadne sily. To im umožňuje uzavrieť kontakt v zlomku sekundy.

Možno použiť aj permanentné magnety. Takéto zariadenia sa nazývajú polarizované.

Normálne uzavreté zariadenia majú iný princíp činnosti. Pod vplyvom elektromagnetickej sily systém magnetov nabíja jadrá jedným potenciálom, čo spôsobuje, že sa navzájom odpudzujú, čím sa obvod otvára.

Prepínateľné jazýčkové spínače pozostávajú z troch kontaktov. Jeden z nich je inštalovaný napevno a nie je magnetizovaný, ďalšie 2 sú vyrobené z feromagnetickej zliatiny. Pri pôsobení magnetického poľa sa pár otvorených kontaktov zatvorí, čím sa otvorí pár s nemagnetickým kontaktom.

Pripojenie jazýčkového snímača

Dokumentácia dodávaná so snímačmi poskytuje komplexné informácie o tom, ako pripojiť jazýčkový spínač.

Pre funkčnosť a bezpečnosť snímača je časť relé, ktorá generuje magnetické pole, namontovaná na pohyblivej časti konštrukcie. Samotný jazýčkový spínač je pripevnený k pevne inštalovanému prvku konštrukcie alebo budovy.

Pohyblivá časť tesne prilieha, pôsobí magnetickým poľom cievky na kontaktnú sieť jazýčkového spínača a tým uzatvára elektrický obvod. Systémový senzor informuje o správnom fungovaní systému. Akonáhle cievka umiestnená na pohyblivej časti prestane pôsobiť na snímač, sieť sa otvorí a automatizácia hlási narušenie integrity systému.

Podľa spôsobu inštalácie sú senzory:

• skryté zapínanie;
• vonkajšie upevnenie.

V závislosti od fyzikálnych vlastností povrchu, na ktorý je jazýčkový spínač pripojený, existujú:

• snímače na montáž na oceľové konštrukcie;
• senzory namontované na magneto-pasívnych konštrukciách.

Pri inštalácii jazýčkového spínača je potrebné pamätať na niektoré vlastnosti inštalácie:

1. Odporúča sa vyhnúť sa umiestneniu v blízkosti zdrojov ultrazvuku. Môže mať negatívny vplyv na parametre snímača.
2. Vyhnite sa umiestneniu v blízkosti zdroja cudzieho magnetického poľa.
3. Chráňte senzorovú banku pred nárazom a poškodením. V opačnom prípade sa plyn vyparí, kontakt sa preruší a jadrá sa rýchlo stanú nepoužiteľnými.

Jazýčkové spínače nedokážu spínať vysoké prúdy kvôli nízkemu výkonu jadier. Preto ich nemožno použiť na zapínanie a vypínanie výkonných elektrických zariadení.

Sú zahrnuté v nízkoenergetickom spínacom obvode na ovládanie relé, ktoré ovláda zariadenie.

Výhody

Jazýčkové senzory majú nasledujúce výhody:

1. Úplná tesnosť umožňuje ich použitie v požiarne nebezpečných miestnostiach a agresívnom prostredí.
2. Okamžitá prevádzka umožňuje ich použitie v zariadeniach s vysokou frekvenciou spínania.
3. Eliminácia odskoku kontaktu v ortuťových senzoroch. Používajú sa v zariadeniach so zvýšenými požiadavkami na čistotu signálu.
4. Malé rozmery od 4 mm, jednoduchý dizajn, nízke výrobné náklady.
5. Vysoká funkčnosť a všestrannosť relé.
6. Schopnosť prepínať signály s nízkou spotrebou energie.
7. Veľký rozsah prevádzkových teplôt - od -55 do + 110 ºC.
8. Vysoká pevnosť jadra.
9. Žiadne trecie plochy.

Vysoká všestrannosť, spoľahlivosť a cena stále umožňujú jazýčkovým spínačom konkurovať priamym konkurentom.

Nedostatky

Rovnako ako všetky zariadenia, aj jazýčkové spínače majú nevýhody:

1. Nízka citlivosť magnetov.
2. Vysoká citlivosť na vonkajšie magnetické toky. V dôsledku toho môžu byť potrebné ďalšie obrazovky.
3. Niekedy môžu kontakty po odstránení magnetického poľa zostať v uzavretej polohe, z ktorej ich nemožno vybrať.
4. Kapsula je vyrobená z tenkého skla a ľahko sa zničí pádmi a nárazmi.
5. Keď sa aplikuje napätie s nízkou frekvenciou, kontakty sa spontánne otvoria a zatvoria obvod.
6. Keď sú aplikované vysoké prúdy, kontakty jadra sa môžu spontánne otvoriť.

Z týchto dôvodov je potrebné pri použití relé dodržiavať množstvo obmedzujúcich opatrení uvedených v sprievodnej dokumentácii.

Podobné články: