Ruokokytkinten toimintaperiaate ja tyypit

Monien laitteiden toimintaan tarvitaan elementti, joka voi avata tai sulkea koskettimia. Yksi näistä on ruokokytkin. Magneettisen tai sähkömagneettisen kentän vaikutuksesta se muuttaa laitteeseen kytketyn sähköpiirin tilaa. Ruokokytkintä käytetään kotitalousmittareissa, turvajärjestelmissä, lääketieteellisissä laitteissa.

Ruokokytkinten tyypit ja tyypit

Ruokoreleille on monia vaihtoehtoja. Laitteet luokitellaan useiden parametrien mukaan: tärinätaso, kapasiteetti, kontaktiryhmä.

Magneettinen

Laite sulkee tai avaa linjan, joka välittää sähköä magneettikentän vaikutuksesta. Lähde voi olla kestomagneetti tai sähkömagneetti. Tämän perusteella ruokokytkimet on jaettu kolmeen luokkaan:

• Normaalisti avoimen piirin ollessa normaalissa tilassa koskettimet irrotetaan. Sähkövirran tai magneettikentän vaikutuksesta levyt kytketään ja laite lähettää virtaa.
• Avautuva ruoko magneetti toteuttaa päinvastaisen periaatteen: normaalissa tilassa koskettimet ovat kiinni, mutta magneettikentän vaikutuksesta ne avautuvat ja sähköpiiri irrotetaan.
• Kytkentärele - tässä mallissa on 3 lähtöä. Sähkömagneettisen kentän ulkopuolella yksi pari suljetaan, ja kentän vaikutuksesta suljetut levyt yleensä avautuvat ja uusi sulkeutuu. Tässä tapauksessa virta kulkee kahden eri piirin läpi, riippuen magneettikentän olemassaolosta tai puuttumisesta.

Oven avaaminen

Kaikki ovianturiversiot toimivat reed-releillä. Laitteen liitäntätavat ovat kuitenkin erilaiset. Tämän perusteella on 3 luokkaa.

• Yhteinen - sisältää 2 osaa jousikontakteilla. Magneettikenttä sulkee jousikontaktit: niiden päät houkuttelevat ja sulkeutuvat. Kun kenttä katoaa, anturin 2 osaa sijaitsevat etäisyydellä toisistaan, jouset avautuvat. Anturi on osa signalointipiiriä. Virta kulkee jatkuvasti linjan läpi sen läpi. Jos ovi avataan, anturi katkaisee piirin ja hälytys laukeaa. Vastekynnys on 30-50 mm.
• Langaton anturi - se perustuu normaalisti avoimeen ruokokytkimeen ja tietoliikennemoduuliin. Anturin toinen osa on magneetti, jonka toiminnassa koskettimet ovat kiinni. Laite on asennettu siten, että kun ovi on suljettu, magneetti on radiota lähettävää osaa vastapäätä magneettisen ruokokytkimen sulkemiseksi. Jos ovet avataan, piiri avataan ja hälytys lähetetään ohjausyksikölle. Vastekynnys on 10–20 mm. Tämä vaihtoehto on tehokkaampi kuin langallinen.
• GSM-merkinanto koostuu ruokokytkimestä ja GSM-moduulista. Toimintaperiaate on samanlainen kuin langaton. Kun rele laukeaa, ohjain lähettää tekstiviestin asunnon tai toimiston omistajalle. Tällaisella laitteella on usein lisätoimintoja.

Oven avautumisanturi on osa hälytysjärjestelmää. Sen tehtävänä on varoittaa luvattomasta avaamisesta, ei estää avaamista.

Suunnittelultaan

Rakenteellisesta näkökulmasta reed-kytkimiä on 2 tyyppiä:

• Kuiva - suljettu lasipullo, joka on täytetty kuivalla ilmalla tai muulla kaasulla. Sylinterin ulkopuolella magneettisydämet hitsataan päästä, koskettimet ovat sisällä.
• Elohopea tai "kostutettu" - tippa elohopeaa asetetaan pulloon. Ne kastavat koskettimet, mikä parantaa myös sulkimen tiiviyttä.Elohopean ruokokytkin ei helise tai tärise, mutta anturin vasteaika kasvaa.

Elohopean ruoko-releet ovat terveydelle vaarallisia. Nämä laitteet hävitetään erityisellä tavalla.

Toimintaperiaate

Reed-kytkin on lyhenne sanoista "suljettu kosketin". Rakenne on yksinkertainen: suljettu lasipullo, jonka sisällä on ferromagneettisia levyjä. Astia on täynnä ilmaa, inerttiä kaasua, typpeä. Joissakin tapauksissa ruoko-kytkimestä pumpataan ilmaa sallitun kytkentäjännitteen lisäämiseksi. Levyjen materiaali on nikkeliä ja terästä ja metallien kuten rodiumin, ruteniumin ja kullan sputterointi.

Kaikkien ruokokytkinten toimintaperiaate on seuraava:

• Kun kenttäteho ylittää kriittisen arvon, ruokokytkimen elastiset levyt sulkeutuvat ja sulkevat piirin.
• Kun ulkoinen kenttä poistetaan, piirit avataan.

Ruokokytkinten luotettavuus ja suosio johtuu laitteen kireydestä. Koskettimet ovat eristettyjä ja ympäristö ei vaikuta niihin. Laite ei pelkää pölyä, likaa, vettä, aggressiivisia kemikaaleja.

Ominaisuudet ja parametrit

Ruokokytkintä valittaessa se arvioidaan seuraavien kriteerien mukaisesti:

• magnetomotorinen vapautus- ja toimintavoima ovat osoittimia, joissa ytimet avataan tai liitetään;
• siirtymisresistanssi - vastuksen määrä, joka tapahtuu yhdistettäessä;
• eristysvastus - vastuksen arvo liittimien välisessä ontelossa;
• kapasitanssi - sähköinen kapasitanssi liittimien välillä, kun ne avataan;
• rikkoutumisjännite - tässä tapauksessa elementin hajoaminen on mahdollista;
• vasteaika - aikaväli magneettikentän esiintymisen ja varsinaisen ensimmäisen kosketuksen sulkemisen välillä; keskimääräinen vasteaika on 0,2-1 μs, kuivassa ruoko-kytkimessä tämä indikaattori on pienempi;
• vapautumisaika - väli kentän vähenemisen tai katoamisen ja ytimien todellisen avautumisen välillä; parametri on 0,2–1 μs;
• operaatioiden määrä - niiden kytkimien määrä, joissa ruokokytkin ei menetä suorituskykyä;
• teho - suurin teho, joka määritetään levyjen ja materiaalin osuuden mukaan; mitattuna W: na ja kW: na;
• käyttöjännite - arvo, jolla ruokokytkin pitää käyttöasennon;
• tärinätaso - ruokokytkin on heikosti herkkä tärinälle, mutta se voi johtaa sen itse; kynnystä ei voida ylittää, muuten lasipullo voi murtua.

Kaikki tarvittavat osoittimet ovat laitteen passissa.

Asennusominaisuudet

Laitteen asennus on hyvin yksinkertaista. Ainoa ehto on, että anturin molemmat osat on sijoitettava täsmälleen toisiaan vasten, kun ovi on suljettu. Tässä tapauksessa polttimo on magneetin toiminta-alueella ja ruokokytkin suorittaa tehtävänsä.

Jos ruokokytkin asennetaan sisätiloihin, se kiinnitetään oveen, ikkunan kehykseen, peräpeiliin tavallisilla pultteilla. Jos magneettinen ruokoanturi asennetaan varastoon, autotalliin, kassakaapin sisälle ennen asennusta, on porattava reiät kiinnittimille. Reed-kytkimellä varustettu metalliletku leikataan ja hitsataan kadulle päin olevaan porttiin tai oveen.

Soveltamisala

Suljettua kosketinta käytetään monenlaisissa sovelluksissa:

• näppäimistöt - syntetisaattorit, teollisuuslaitteet, tietokoneet;
• viestintä- ja lääketieteelliset laitteet;
• hälytys- ja automaatiojärjestelmät: hissikorin anturi, oven aukko, kannettavan tietokoneen kansi;
• mittauslaitteet, mittaripiirit;
• virtajohtojen huolto - tässä käytetään gersiconeja;
• radiolähettimet, laserit, tutkat.

Reed-kytkimet olivat erittäin suosittuja viime vuosisadan 70-luvulla. Laitteet korvataan nyt vähitellen kiinteän tilan elementeillä.

Hyödyt ja haitat

Hermeettisesti suljettu kontakti on suosittu monien etujensa vuoksi:

• Kestävä - käytön aikana ei ole kitkaa. Jos pulloon pumpataan inerttiä kaasua tai ilma poistetaan, elementti toimii vielä pidempään.
• Vähimmäismitat tavalliseen releeseen verrattuna.
• Korkea suorituskyky.
• Ruokokytkin pystyy lähettämään erittäin pienitehoisen signaalin.
• Ei häiriöitä. Signaali ei ole vääristynyt.
• Pöly, lika, kosteus eivät vaikuta laitteen toimintaan.

Haitat:

• lasipullot ovat melko hauraita, ruokokytkimiä ei käytetä voimakkaalla tärinällä;
• vastausnopeus on korkea, mutta rajoitettu;
• kuivakytkimet kohisevat korkean joustavuuden vuoksi;
• suurella virralla kontaktit voivat avautua itsestään.

Tiiviydestä huolimatta pullon sisällä olevat levyt kuluvat ajan myötä. Sähkökorroosion vaikutuksesta levyjen mekaaninen puristaminen on mahdollista. Monien operaatioiden jälkeen koskettimet hankautuvat ja pinnat ovat kiinni molekyylivoimien takia. Ajan myötä oven aukaisuanturi on vaihdettava.