Что такое герконы, как они устроены и работают

Что такое герконы, как они устроены и работают?

Сегодня герконы практически не используют, так как появились датчики Холла. Но все же в некоторых случаях данные изделия незаменимы. Они просты в использовании, и это служит тем, что их еще используют в различном типе схем или же устройств.

Если нужны надежность и долговечность, то эта деталь незаменима ничем. Где применяется выключатель? Он может входить в конструкцию датчика, электронных реле и других устройств.

Герконы, как и другие аппараты или их детали делятся на различные виды.

По функциям:

• замыкание;
• переключение;
• размыкание.

Конструктивные и технические признаки:

1. Сухой контакт (без каких бы то ни было секретов, работает по принципу описанном чуть ниже).
2. Ртутный контакт (в стеклянном корпусе к контакту добавлены ртутные капли, которые их смачивают, когда срабатывает геркон, что улучшает качество контакта. Также это позволяет избежать контактного дребезга (вибрации), что увеличивает время срабатывания.

Исходя из этого, лучше в использование взять ртутный контакт, но и это не во всех моментах.

Как появились герконы

В любой электроаппаратуре можно встретить коммутационные устройства или по-простому – контакты. С целью сделать такие соединения более надежными и долговечными были созданы магнитоуправляемые герметизированные контакты. Эти маленькие устройства получили название «герконы», собранное из сокращений двух слов – «герметизированный» и «контакт».

Первый магнитоуправляемый контакт появился еще в 1922 году. Его автором стал петербуржский профессор Валентин Коваленков. По сути, контакт Коваленкова работал как геркон, только без герметизирующей оболочки. «Облачить» магнитоуправляемый контакт в герметичную оболочку было предложено в 1936 году. Независимо друг от друга это догадались сделать профессор Ленинградского электротехнического университета С. К. Улитовский и инженер американской компании Bell Telephone Уолтер Эллвуд. По тем временам изобретение оказалось невостребованным, кроме того, производство казалось слишком сложным технически. В середине прошлого века во время массовой телефонизации стало ясно – без герконов не обойтись.

Первые советские герконы были созданы в 1958 году в ленинградском НИИ проводной связи. В ноябре 1966 года Министерство электронной промышленности СССР решает наладить специализированное производство герконов на заводе в Рязани. Планы были амбициозными – к 1975 году предприятие должно было выдавать до 25 млн герконов ежегодно.

В наши дни Рязанский завод металлокерамических приборов (РЗМКП), предприятие холдинга «Росэлектроника», остается единственным в России производителем герконов и входит в тройку крупнейших в мире. Изделия экспортируются в 55 стран, обеспечивая долю в 14% глобального рынка. Самым массовым и востребованным на мировом рынке герконом является МКА-14103 – с 2000 года было выпущено и отгружено около двух миллиардов изделий этого типа.

Основные параметры и характеристики

Коммутируемая мощность, Вт – максимально коммутируемая мощность, не вызывающая повреждение геркона.

Диапазон коммутируемых токов, А – значения постоянного или действительные значения переменного токов, в пределах которых, может работать геркон.

Магнитодвижущая сила (МДС) срабатывания, А – величина характеристики магнитного поля, при которой происходит срабатывание геркона. Единицы измерения в системе СИ – Ампер-витки.

Магнитодвижущая сила (МДС) отпускания, А – МДС при которой происходит отпускание контактов геркона.

Время срабатывания, мс – время которое проходит от момента приложения магнитного поля до замыкания контактов.

Контактное сопротивление, Ом – сопротивление геркона в замкнутом состоянии.

Резонансная частота, Гц – частота колебаний геркона, при которой начинается вибрация контактов, что приводит к снижению напряжения пробоя.

Плюсы и минусы магнитоконтактных извещателей

Герконовые датчики имеют ряд положительных и отрицательных характеристик. К преимуществам устройства можно отнести:

• Бесшумная работа и отсутствие дребезжания (свойственно извещателям с ртутным соединением).
• Повышенная скорость срабатывания, по сравнению с обычными реле.
• Защищенность герконов, стойкость к ударам и падениям.
• Долговечность — благодаря медленному перегоранию контактов, размещенных в вакуумной или инертной среде.
• Приемлемая цена.
• Компактные размеры.

Минусы можно считать не столь значительными, по сравнению с плюсами, но они все же есть. Среди недостатков малая мощность, хрупкость стеклянного резервуара, повышенная чувствительность сильным внешним электромагнитным полям, а в случае с сухими герконами – дребезжание контактов.

Разновидности герконов

По устройству работы герконы разделяют на три группы:

1. Герконы, работающие на замыкание. (Схема такого геркона приведена на рисунке выше).
   В нормальном состоянии (без воздействия магнитного поля) такие герконы находятся в разомкнутом состоянии, а под действием магнитного поля они замыкаются.
2. Герконы, работающие на размыкание.

Схема геркона на размыкание

Схема геркона на переключение.

Самыми распространёнными являются герконы, работающие на замыкание.

Магнитоуправляемые герметичные контакты можно использовать во влажных и запылённых условиях, они быстро срабатывают и надёжно работают при самых разных температурах. К недостаткам герконов относится их хрупкость, из-за которой они непригодны для работы в условиях вибрации или возможных ударов. Герконы способны коммутировать относительно небольшие токи, при прохождении через них больших токов контакты могут спаяться и не разомкнуться.

Еще один возможный недостаток – это дребезг контактов при замыкании или размыкании. Один способов решения этой проблемы – использование ртутного геркона. В него на контактах находится капелька ртути, благодаря которой увеличивается поверхность соприкосновения контактов и улучшается качество контакта.

Применение на автомобилях и сухопутном транспорте.

Standex-Meder Electronics выпускают герконовые переключатели, реле и магнитные датчики, которые используются в транспортной отрасли. Все что включается/выключается, открывается/закрывается, требует передачи энергии, запуска, измерения или обнаружения может использовать нашу продукцию. От показаний на приборной панели до измерения уровня жидкостей, давления в шинах и выбросов — компоненты работают в жизненно важных системах легковых автомобилей, тяжелых грузовиков, поездов, электротранспорта.

Благодаря низкой цене и простоте конструкции, монтажа и использования, герконовые датчики и герконовые выключатели успешно применяются в случаях, когда их хрупкость не имеет значения. Область их применения обширна: от бытовых нужд до промышленных процессов.

Электрические компоненты устанавливаются в бытовых приборах в виде реле, в электросчетчиках и даже стационарных кнопочных телефонах – щелчки набора номера импульсным номеронабирателем результат, по сути, его работы.

Охранные сигнализации — один из примеров применения герконов. На косяк двери устанавливается магнит, на дверь – геркон. При удалении магнита из зоны восприятия устройства происходит замыкание или размыкание цепи, в результате которого становится известно о нарушении охраняемого периметра.

В пожарных датчиках также применяются эти устройства. При возникновении опасной ситуации, электрическая цепь включается при помощи геркона. Работать такой датчик может как в помещении, так и на улице.

В промышленных областях они применяют также во многих ситуациях. Например, для измерения уровня жидкости используется поплавковое устройство. В лифтовом хозяйстве герконы применяются для определения местоположения кабины подъемника.

Группа контактов, заключенная в стеклянную колбу, с инертным газом применятся везде, где необходимо замыкать, размыкать и переключать электрическую цепь.