Вам бонус- начислено 1 монета за дневную активность. Сейчас у вас 1 монета

Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды

Лекция



Привет, сегодня поговорим про геркон, обещаю рассказать все что знаю. Для того чтобы лучше понимать что такое геркон, герконовое реле , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Датчики и сенсоры, Технические измерения и измерительные приборы .

Герко́н (сокращение от «герметичный [магнитоуправляемый] контакт») — электромеханическое устройство, представляющее собой пару ферромагнитных контактов, запаянных в герметичную стеклянную колбу. При поднесении к геркон у постоянного магнита или включении электромагнита, контакты замыкаются. Герконы используются как датчики положения, концевые выключатели и т. д.

Геркон с электромагнитной катушкой составляет герконовое реле .Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды

Существуют разновидности герконов по контактной группе: с замыкающимся контактом, размыкающимся контактом и переключающимся контактом.

Геркон с замыкающимся контактом - контакт разомкнут при отсутствии магнитного поля, и замыкается при наличии магнитного поля.

Геркон с размыкающимся контактом - контакт замкнут при отсутствии магнитного поля, и размыкается при наличии магнитного поля.

Геркон с переключающимся контактом имеет три вывода - при отсутствии магнитного поля замкнута одна пара выводов, а при наличии магнитного поля замкнута другая пара выводов.

Герконы различаются также по конструктивным особенностям. Они бывают сухими (с сухими контактами) и ртутными, в которых капля ртути смачивает контактирующие поверхности, уменьшая их электрическое сопротивление и предотвращая вибрацию пластин в процессе работы.

Отличие геркона от датчика Холла:

  • геркон — это элемент, механически замыкающий (или размыкающий) электрическую цепь при должном изменении напряженности магнитного поля;
  • датчик Холла — это полупроводниковое устройство, через которое во время работы протекает электрический ток и возникает поперечная разность потенциалов, пропорциональная напряженности магнитного поля.

Параметры

  • Магнитодвижущая сила срабатывания — значение напряженности магнитного поля, при котором происходит замыкание контактов геркона.
  • Магнитодвижущая сила отпускания — значение напряженности магнитного поля, при котором происходит размыкание контактов геркона.
  • Сопротивление изоляции — электрическое сопротивление зазора между сердечниками (в разомкнутом состоянии).
  • Сопротивление контактного перехода — сопротивление контактной области, которая образуется при замыкании сердечников.
  • Пробивное напряжение — напряжение, при котором происходит пробой геркона.
  • Время срабатывания — время между моментом приложения управляющего магнитного поля, и моментом первого физического замыкания электрической цепигерконом.
  • Время отпускания — время между моментом снятия приложенного к геркону магнитного поля, и моментом последнего физического размыкания электрической цепи герконом.
  • Емкость — электрическая емкость между выводами геркона в разомкнутом состоянии.
  • Максимальное число срабатываний — число срабатываний, при котором все основные параметры геркона остаются в допустимых пределах.
  • Максимальная мощность — максимальная мощность, коммутируемая герконом.
  • Коммутируемое напряжение
  • Коммутируемый ток

Герконы и герконовое реле. Принцип действия. ВидыГеркон

Преимущества

  • Контакты геркона находятся в вакууме или в инертном газе и слабо обгорают, даже если при замыкании илиразмыкании между контактами возникает искра.
  • Долговечность герконов. Считается, что если не бить геркон и не пропускать очень большие токи, то срок службы геркона бесконечен, (хотя в технических данных на герконы указаны ограничения, 103—108 и больше срабатываний).
  • Меньший размер по сравнению с классическим реле, рассчитанным на такой же ток.
  • Отсутствие необходимости применения тугоплавких и драгоценных металлов для контактов.
  • Герконы почти бесшумны.
  • Высокое (относительно классических реле) быстродействие.

Недостатки

  • Наличие дребезга при включении, что влечет за собой множественные срабатывания за небольшой промежуток времени.
  • Дороговизна и больший вес по сравнению с открытыми контактами.
  • Необходимость создания магнитного поля.
  • Восприимчивость к внешним магнитным полям, необходимость защиты от них .
  • Сложность монтажа.
  • Хрупкость — герконы нельзя использовать в условиях сильных вибраций и ударных нагрузок.
  • Ограниченная скорость срабатывания.
  • Возможность самопроизвольного размыкания контактов геркона при больших токах .
  • Иногда контакты «залипают» (остаются в замкнутом состоянии) — такой геркон подлежит замене .

Применение

  • Клавиатуры — клавишных синтезаторов и компьютеров (в клавиатурах компьютеров практически не используется с середины 1990-х годов) (удачное использование всех достоинств геркона).
  • Клавиатуры промышленных приборов, где требуется долговечность и взрывобезопасность.
  • Датчики: охранные (датчик открытия двери), велокомпьютеров, верхней крышки ноутбука (открытие и закрытие) и т. п.
  • Подводное оборудование: фонари для дайвинга, подводной охоты.
  • Лифты: датчики позиционирования кабины
  • Телерадиоаппаратура
  • Электронные счетчики тока однофазные и трехфазные (используемые в многоквартирных домах, в промышленности)

Основная тенденция — замена герконов твердотельными датчиками Холла.

  • Особая область применения — устройства для передачи дискретных сигналов управления и защиты от перегрузок по току высоковольтных электро- и радиотехнических установок, таких как мощные лазеры, радары, радиопередающие устройства, электрофизические установки и др. виды аппаратуры, работающей под напряжениями 10 — 100 кВ. Специально для этих видов аппаратуры В. И. Гуревичем разработаны герконовые реле с высоковольтной изоляцией, так называемые «геркотроны» или «высоковольтные изолирующие интерфейсы», описанные в его книгах (см. ниже).
  • В. И. Гуревич "Высоковольтные устройства автоматики на герконах". – Хайфа, 2000, 368 стр., ил.
  • Гуревич В. И. "Электрические реле. Устройство, принципы действия и применения. Настольная книга инженера" - Солон-Пресс, Москва, 2011, 688 стр.
  • Vladimir Gurevich "Protection Devices and Systems for High-Voltage Applications". – Marcel Dekker, New York, 2003, 292 p.

Производство в России

Считается, что первый геркон был разработан ученым Ленинградского электротехнического университета Улитовским С. К. в 1938 году, однако из-за невостребованности данного изобретения оно не стало широко известным и не было запатентовано.

Необходимость производства герконов возникла в СССР в 1960-х годах в связи с массовой телефонизацией страны. Использование герконов было связано с широким распространением автоматических телефонных станций и другого высокоточного оборудования, необходимого для их функционирования.

В середине 1960-х годов в прогнозах научно-исследовательских институтов Министерства связи СССР приводится обоснование использования герконов в качестве коммутирующих элементов и сервисных реле матричных полей автоматических телефонных станций. Такие выводы подтверждались развитием производства герконов для этих целей в США, начиная с середины 50-х годов.

Местом производства и разработки герконов был выбран Рязанский металлокерамический завод, ранее занимавшийся исключительно производством металлокерамических ламп СВЧ. Приказом Министра электронной промышленности СССР № 161С от 25 ноября 1966 г. заводу было дано указание организовать в 1966‒1967 годах специализированное производство герконов. Были уменьшены плановые задания для завода по выпуску металлокерамических ламп. Годовой выпуск герконов предписывалось довести к 1975 году до 25 млн. шт.

В настоящее время ОАО «Рязанский завод металлокерамических приборов» продолжает оставаться единственной в России и странах СНГ компанией, занимающейся производством герконов. На 2013 год завод занимает 15% мирового рынка герконов. За весь период существования завода было выпущено 3,5 миллиарда единиц продукции.

Герконовые реле – преимущества «герметичной» коммутации

В момент коммутации электрической цепи возникают переходные процессы. Это происходит из-за так называемого «дребезга» контактной системы и влечет за собой искажения полезного сигнала, проявляясь в виде «выбросов» и «просадок» коммутируемого напряжения. В результате возможно повреждение как оборудования, находящегося на коммутируемой линии, так и самой коммутационной контактной группы. Данный эффект особенно ярко проявляется при коммутации сильноточных цепей и, в меньшей степени, цепей с токовой нагрузкой свыше 1 А. К возникновению такого эффекта приводит электроэрозия и износ контактной системы, что усугубляется при применении конструкций «открытых» контактных групп реле, контакторов и пускателей, эксплуатирующихся в условиях агрессивной окружающей среды.

Другая проблема – коммутация маломощных сигналов. При этом переходное сопротивление в месте контакта может оказаться настолько ощутимым, что приведет к значительному ослаблению сигнала или к его полной потере. Это проявляется из-за окисления и самопассивации материалов контактной группы. Этих химических процессов практически невозможно избежать в негерметизированных корпусах реле электромагнитной системы.

При применении полупроводниковых управляемых коммутационных элементов необходимо учитывать сопротивление структуры и его нелинейность при коммутации маломощных сигналов, а также наличие токов утечки, что накладывает ограничение на их применение в тех областях, где требуется повышенная электробезопасность при коммутации высоких напряжений.

В системах автоматики часто требуется обеспечить гальваническую развязку между цифровой частью, связанной различными шинными интерфейсами с процессором, чувствительным к разным наводкам и влияниям со стороны силовых и коммутирующих устройств, и силовой частью, находящейся под высоким потенциалом относительно общего провода.

Основным требованием здесь также является обеспечение электробезопасности, высокая скорость действия и миниатюрность устройств коммутации. Габарит коммутирующего элемента является важным фактором из-за частой необходимости обеспечить гальваническую развязку сравнительно большого числа внешних линий ввода-вывода – от нескольких десятков до нескольких сотен.

Одним из вариантов решения поставленных задач является применение герметизированных магнитоуправляемых контактных групп, «герконов», совмещенных с катушкой в конструкцию, известную как «герконовое реле».

Герконовые реле впервые были изобретены в Bell Labs в начале 1930 гг. Однако только с 1940 гг они начали широко применяться в качестве датчиков и по прямому назначению. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Они начали использоваться в качестве последовательных переключателей раннего электронного и тестового оборудования. В конце 1940 гг компания Western Electric начала использовать герконовые реле в телефонной станции своего центрального офиса, где они применяются и по сей день. Герконовые реле сыграли огромную роль в развитии телекоммуникационных технологий.

В течение нескольких лет появлялись и исчезали различные производители герконовых реле, некоторые из них удерживали свои позиции дольше, чем позволяло низкое качество производимой продукции и ее ненадежность. Однако, большинство современных производителей герконовых реле создают высококачественные изделия с очень хорошими показателями надежности. Это дает беспрецедентную возможность для роста их сбыта.

В современных технологиях производства герконовые реле используются во всех сегментах рынка, включая тестовое и измерительное оборудование, медицинскую электронику, телекоммуникационную аппаратуру, автоматику, системы безопасности и другие. Идет рост потребления, мировое производство герконовых реле не может удовлетворить возрастающую потребность в них.

Герконовые реле уникальны по своей технологии. Являясь герметичными, они могут применяться практически в любых условиях окружающей среды. Очень простые по своему устройству, они объединяют множество производственных технологий. Критическим показателем качества и надежности является герметичность в месте соприкосновения стекла корпуса и металла вывода контакта. Эти материалы должны иметь строго одинаковый температурный коэффициент линейного расширения. В противном случае возможно возникновение трещин и плохая герметичность колбы. Вне зависимости от технологии напыления или гальваники, процесс нанесения контактных материалов (обычно родия или рутения) требует соблюдения высокой точности и особой чистоты производственных помещений, сходных по предъявляемым требованиям с полупроводниковым производством. Аналогично производству полупроводников, любые чужеродные частицы, присутствующие при производстве, приведут к возрастанию потерь, снижению качества и надежности изделий.

С течением времени герконовые реле уменьшились в размере приблизительно с 50 до 6 мм. Уменьшение размера позволило распространить их применение, в частности, на устройства РЧ-диапазона и быстродействующие устройства.

Одиночные магнитоуправляемые контакты нашли широкое применение в первую очередь как датчики, чувствительные к внешнему магнитному полю.

Конструкция и принцип работы герконов

Геркон состоит из двух ферромагнитных пластин, обычно изготовленных из стали и никеля, герметизированных в стеклянной капсуле. Пластины размещены так, что перекрываются, обеспечивая небольшой воздушный зазор, и замыкаются при наличии магнитного поля соответствующей силы. Контактная область обеих пластин имеет напыленное или гальваническое покрытие, выполненное из очень стойкого металла (обычно родий, рутений). Структура слоев покрытия контактов приведена на рисунках 2 и 3 для родия и иридия соответственно.

Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды

Рис. 2. Структура контактной группы NiFe-W-Ru

Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды

Рис. 3. Структура контактной группы NiFe-Au-Ro-Ir

Иридий и родий – очень стойкие к эрозии металлы. Они дают возможность обеспечить длительное время работы контактов, если они не коммутируют очень мощную нагрузку. Полость капсулы обычно содержит азот или подобный инертный газ. Некоторые типы герконов вакуумируются для увеличения потенциала коммутируемого напряжения. Пластины герконового реле ведут себя подобно магнитопроводу: при приложении внешнего магнитного поля от магнита или электромагнитной катушки возникает взаимное притяжение пластин. Создаваемые поля с противоположным знаком обеспечивают замыкание контактов, когда магнитная сила превышает возвратную силу пластин контактов. При снижении силы внешнего магнитного поля так, что усилие между контактами становится меньше, чем возвратная сила, контакт размыкается.

Геркон, описанный выше и представленный на рисунке 1, характеризуется как 1 Form А (нормально разомкнутая или однополярная однонаправленная SPST-группа контактов).

Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды

Рис. 1. Устройство простейшего геркона с контактной группой типа А (нормально разомкнутые контакты)

Многонаправленные переключатели данной конфигурации описываются как 2 Form A (два нормально разомкнутых контакта или двуполярное однонаправленное реле DPST), реле 3 Form A имеет три нормально разомкнутых контакта, и так далее. Нормально замкнутый контакт описывается как 1 Form B. Реле с переключающим контактом приведено на рисунке 4 и характеризуется как однополярное двунаправленное (SPDT) 1 Form C.

Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды

Рис. 4. Устройство трехвыводного геркона типа 1 Form С (однополярное двунаправленное)

Основные типы контактных групп, применяемых как у герконов, так и у герконовых реле, приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные типы контактных групп герконов и герконовых реле

Наименование, тип контактной группы Электрическая схема контактной группы*
1 Form A Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды
1 Form B Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды
1 Form C Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды
3 Form A Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды
* – возможны и иные сочетания количества и типа контактных групп у герконовых реле. Однако, для одиночных герконов используются только одиночные контактные группы 1 Form A, 1 Form B или 1 Form C.

Общая пластина является единственной подвижной частью геркона этого типа, она замкнута с нормально замкнутым контактом реле в отсутствие магнитного поля. При возникновении магнитного поля соответствующей силы, общий контакт замыкается с нормально разомкнутым контактом. Обе пластины нормально разомкнутого и нормально замкнутого контактов являются неподвижными. Все три пластины имеют ферромагнитное покрытие, однако контактная область нормально замкнутого контакта выполнена из немагнитного материала, приваренного к ферромагнитной пластине. При помещении в магнитное поле оба вывода принимают одинаковую поляризацию, противоположную подвижному контакту. Немагнитный материал прерывает магнитный поток в нормально замкнутом контакте, и подвижной контакт притягивается к нормально разомкнутому контакту, образующему с ним непрерывный магнитопровод для магнитного потока.

Срабатывания магнитоуправляемого контакта можно добиться двумя способами:

  • при помощи магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом (рисунок 5);

Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды

Рис. 5. Принцип работы магнитоуправляемого контакта – геркона

  • при помощи магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивности (рисунок 6).

Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды

Рис. 6. Взаимодействие постоянного магнита с магнитоуправляемым контактом: а) параллельная ориентация постоянного магнита, б) перпендикулярная ориентация постоянного магнита

Когда постоянный магнит приближается к магнитоуправляемой группе контактов, каждая пластина намагничивается. При этом возникает сила их взаимного притяжения. При достижении силой магнитного поля порогового значения, превышающего упругость пластин контактов, они замыкаются. При исчезновении внешнего магнитного поля, остаточное магнитное поле в ферромагнитных пластинах контактов также рассеивается, вызывая их размыкание. При наличии остаточного магнитного поля на пластинах контактов, характеристики геркона будут отличны от заложенных при производстве. Поэтому при их изготовлении применяют высокотемпературный отжиг, чтобы снять остаточное магнитное поле.

Магнитная характеристика контактной группы магнитоуправляемых контактов имеет выраженную анизотропную симметричную направленность. На рисунке 6 изображен вид диаграммы взаимодействия постоянного магнита с магнитоуправляемым контактом, «герконом».

Рассмотрим это взаимодействие подробнее.

Поскольку контакты геркона обладают своей диаграммой чувствительности, то, в зависимости от расположения магнита и его ориентации в пространстве относительно контактной группы, возможны три варианта взаимодействия:

  • магнит вне зоны действия (рисунок 6а, положения 1, 5; рисунок 6б- положения 1, 5, 8);
  • магнит в зоне срабатывания (рисунок 6а, положение3; рисунок 6б- положения 3, 4);
  • магнит в зоне гистерезиса (рисунок 6а, положения 2, 4; рисунок 6б- положения 2, 4, 7).

На рисунке 6 сплошными линиями показана зона уверенного срабатывания контактной группы. При нахождении постоянного магнита в ее пределах магнитное поле является достаточным для надежного срабатывания контактной группы. Пунктиром показана зона гистерезиса – при вхождении магнита в эту зону магнитное поле еще недостаточно сильно для срабатывания контактной группы, но его еще достаточно для удержания в «сработавшем» состоянии контактной группы. В случае иной конфигурации контактной группы геркона, отличной от рассматриваемой 1 Form A, под «срабатыванием» будет пониматься размыкание группы 1 Form B или переключение 1 Form C. Причем диаграмма чувствительности различна для параллельной (рисунок 6а) и перпендикулярной (рисунок 6б) ориентации постоянного магнита-активатора относительно контактной группы геркона.

На основе этого принципа работы магнитоуправляемой герметичной контактной группы можно привести несколько способов управления герконом, представленных на рисунке 7.

Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды

Рис. 7. Способы управления магнитоуправляемым контактом

На рисунке 7а, в, г изображены способы управления контактной группой геркона посредством вращающегося постоянного магнита, причем число срабатываний на один оборот такого активатора будет определяться количеством полюсов магнита-активатора.

На рисунке 7б приведен способ углового перемещения постоянного магнита-активатора.

На рисунке 7д магнит неподвижен – перемещается шторка, экранирующая магнитное поле активатора – постоянного магнита.

Основные типы герконов, выпускаемые компанией Standex-Meder Electroincs, приведены в таблице 2.

Таблица 2. Основные типы одиночных герконов

Наименование Внешний вид и габариты, мм Рассеиваемая
мощность, Вт
Коммутируемое
напряжение, В
Коммутируемый ток, А Применение
KSK-1A35 Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды 0…20 0…200 0…1 Общее, автомобильная аппаратура
KSK-1A46 Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды 0…10 0…200 0…0,5 КИП
KSK-1A66 Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды 0…10 0…200 0…0,5 Общее, автомобильная аппаратура
KSK-1A87 Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды 0…10 0…200 0…0,5 Общее, автомобильная аппаратура, КИП

При применении одиночных герконов следует помнить, что значительное превышение допустимого коммутируемого тока через контакты может привести к их самопроизвольному размыканию, подгоранию и, как следствие, выходу геркона из строя. Это также относится и к рассматриваемым далее герконовым реле на основе магнитоуправляемых контактов.

Конструкция и принцип работы герконовых реле

Магнитное поле, управляющее контактной группой геркона, может быть создано также соленоидом – катушкой, образующей единый конструктив с герметизированной магнитоуправляемой контактной группой, либо несколькими контактными группами, размещенными в одном корпусе. Принцип работы приведен на рисунке 8. Магнитоуправляемый контакт, помещенный внутрь соленоида, где наиболее сильное магнитное поле сосредоточено в центре, образует герконовое реле. При возникновении магнитного поля происходит поляризация пластин, вызывающая их взаимное притяжение, и, соответственно, замыкание нормально разомкнутого контакта.

Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды

Рис. 8. Принцип работы герконового реле

При использовании соответствующей конструкции, материалов и размещении электростатического экрана между колбой и катушкой герконового реле, можно добиться его способности коммутировать сигналы очень малой мощности (порядка нВ или фА) без потери полезной составляющей или с минимальным ослаблением. Достижение таких характеристик другими способами в настоящее время невозможно без значительного повышения цены конечного изделия. Конструкция такого реле приведена на рисунке 9.

Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды

Рис. 9. Разрез герконового реле: катушка, герметичный контакт и размещение экрана (коаксиала)

При использовании коаксиального экрана герконовое реле становится таким же, как и линия передачи для высокочастотного сигнала. С уменьшением размера герконовых реле общий габарит корпуса стал менее 8 мм, уменьшая распределенную емкость контакта по отношению к экрану до менее чем 0,8 пФ. Это позволяет герконовым реле коммутировать сигналы с частотой вплоть до 6 ГГц без значительных потерь мощности сигнала (ослабление составит 3 дБ). В настоящее время достижимы вносимые потери на уровне 0,2 дБ в диапазоне 1,1…2 ГГц. Частотные характеристики герконовых реле превосходят современные арсенид-галлиевые высокочастотные КМОП-структуры и являются вполне конкурентоспособными при работе на частотах от 1 ГГц и выше. В настоящее время герконовые реле широко используются в тестовом оборудовании и оборудовании сотовых телекоммуникаций благодаря их превосходным частотным характеристикам.

Сравнение герконовых реле с электромеханическими и полупроводниковыми

Помимо герконовых реле, в категорию коммутационной аппаратуры входят также электромеханические и так называемые «твердотельные», полупроводниковые реле. Невозможно указать единственное оптимальное решение для всех случаев применения; выбор того или иного варианта остается за разработчиком. В таблице 3 приведены отличия герконовых реле от электромеханических и полупроводниковых. Это позволит выбрать желаемое решение, исходя из требуемых параметров окружающей среды и условий коммутации.

Таблица 3. Характеристики герконовых реле в сравнении с электромеханическими и полупроводниковыми

Характеристика Герконовое реле Электромеханическое реле Полупроводниковое реле
Время переключения, мс 0,1…1 Более 5 Менее 0,1
Средний срок службы 1010 циклов 106 циклов Приближается к бесконечности
Энергопотребление, мВ 3 50 3
Максимальное коммутируемое напряжение, кВ постоянного напряжения 10 1,5 1,5

Максимальный

коммутируемый ток, А

3 До 40 До 40
Минимальная нагрузка, мВт Не ограничена (мкВ, пА) 50 50
Сопротивление изоляции, Ом 1014 109 109
Вносимый шум Отсутствует Коммутационные помехи Очень высокий
Вносимые потери, дБ 0,5 0,5 2
Чувствительность к перегрузке Высокая (размыкание) Нечувствительны Выход из строя (пробой)
ток утечки 0 0 порядка 1-10 мА
Прочее Линейная характеристика от постоянного тока вплоть до ГГц диапазона Линейная характеристика от постоянного тока вплоть до ГГц диапазона Искажения коммутируемого сигнала
Гальваническая изоляция (воздушный зазор) Гальваническая изоляция (воздушный зазор) Отсутствие гальванической изоляции между высоковольтной и низковольтной частями

Ключевые особенности герконовых реле

  • Способность коммутировать напряжение до 10кВ.
  • Способность коммутировать ток до 5А.
  • Способность коммутации напряжения от 10нВ без потерь сигнала.
  • Способность коммутировать токи от 1 фА без потерь сигнала.
  • Способность коммутировать сигнал с несущей частотой до 7ГГц.
  • Сопротивление изоляции контактов до 1015Ом.
  • Сопротивление контактов (омическое) составляет обычно 50мОм.
  • В выключенном состоянии не потребляют энергию.
  • Возможны бистабильные исполнения.
  • Диапазон скоростей срабатывания- 100…300мс.
  • Способность работать в температурном диапазоне -55…200°С.
  • Способность работы в любых средах, включая газовую, водную, вакуум, масла, топливно-горючие смеси, сильно запыленную амосферу.
  • Способность выдерживать удар до 200g.
  • Способность выдерживать вибрацию в диапазоне 50…2000Гц до 30g.
  • Длительное время службы. Без перегрузки системы, при нагрузке на контакты 5В при 10мА, реле может выдержать более 1012 циклов срабатываний.

Сверхминиатюрные герконовые реле для печатного монтажа Standex-Meder Electronics

Компания Standex-Meder Electronics является одним из известных производителей электроники, в частности – герметизированных контактов, герконовых реле и датчиков, содержащих магнитоуправляемые компоненты.

С 1987 г компания производит огромное количество электронных компонентов. Технологический контроль позволяет обеспечивать беспрецедентный уровень качества продукции. Изделия компании широко применяются в различных отраслях промышленности: аэрокосмической и медицинской отраслях, телекоммуникационных системах. Познакомимся с наиболее широко применяемыми сериями реле.

Серия BE выпускается в герметичных пластиковых или металлических корпусах. Эти реле имеют расположение контактов, совместимое с большинством реле, выпускаемым другими мировыми производителями.

Серия DIL применяется, когда необходимо обеспечить высокое напряжение пробоя между выводами (до 4250 В).

Серия DIP – общего назначения, совместима со всеми реле данного форм-фактора других производителей.

Серия MS отличается вдвое меньшей занимаемой площадью (всего половина от площади, занимаемой обычным реле). Они используются в качестве реле напряжения. Эта серия также имеет ВЧ-исполнение, способное коммутировать сигналы до 1 ГГц. Реле находят применение в инструментальных устройствах и тестовом оборудовании.

Реле серии NP – миниатюрное реле с большим набором контактных групп в габаритах всего 10,1х22 мм.

Реле серии SIL занимают на печатной плате всего лишь половину площади, занимаемой реле серий DIP или DIL, предоставляя все преимущества герметичной коммутации сигнала.

Реле серии UMS являются самыми миниатюрными, занимая лишь четверть посадочного места реле серии MS. Они обладают характеристиками, аналогичными более «крупной» серии SIL. Катушка этих реле уже содержит защитный диод, а внутреннее экранирование позволяет размещать реле группами, что актуально для использования в коммутационных массивах контрольно-измерительных и телекоммуникационных систем.

Перечень сверхминиатюрных реле, их внешний вид и основные параметры приведены в таблице 4.

Таблица 4. Основные параметры и сравнительные характеристики сверхминиатюрных реле Standex-Meder

Параметр Серия BE Серия DIL Серия DIP Серия MS Серия NP Серия SIL Серия UMS
Внешний вид и габариты Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды Герконы и герконовое реле. Принцип действия. Виды
Напряжение катушки, В 5…48 5…24 3…24 5…12 4…24 3…24 5…12
Сопротивление катушки, Ом 30…12000 200…11000 200…2000 280…700 500…10000 20…2000 280…700
Контактные группы 1 или 2 (A, B, C)(E); 3A, 4A, 5A 1A, 1C, 2A, 2C 1A, 1B, 1C, 2A 1A, 2A, 1B 1A, 1C, 2A 1A, 1B, 1C 1A
Номинальная мощность, Вт 0…100 0…50 0…50 0…10 0…15 0…50 10
Коммутируемое напряжение, В 0…1000 0…500 0…500 0…200 0…500 0…500 170
Коммутируемый ток, А 0…1,0 0…2,0 0…2,0 0…0,5 0…1,0 0…2,0 0,5
Максимально допустимый ток через реле, А 2,5 2,0 2,0 2,0 1,25 2,0 1,0
Напряжение электрического
пробоя, В
Свыше 4000 250…1500 250…1500 1500 1500 200…1500

Общие рекомендации по применению герконовых реле и герконов

При использовании герконовых реле следует руководствоваться следующим:

  • Избегать ультразвуковой отмывки печатных плат, содержащих герконовые реле и одиночные герконы, так как под воздействием ультразвука могут измениться их электрические характеристики.
  • При размещении массивов реле следует учитывать возможность изменения их характеристик под воздействием внешних магнитных полей или электронных компонентов, создающих магнитные поля.
  • При монтаже и составлении термопрофиля следует придерживаться рекомендаций производителя паяльной пасты и условий термопрофилирования для других компонентов, но при этом время пайки не должно превышать 260°С в течении 5 мин.
  • Избегать ударов и падений приборов, содержащих герконовые реле и одиночные герконы, так как при падении возникает удар, превышающий предельно допустимую величину механической нагрузки на реле, приводящий к немедленному отказу или повреждениям, вызывающим возникновение неисправностей в реле.

Заключение

Герметичные реле имеют ряд преимуществ по сравнению с остальными типами реле, наиболее важным из которых является отсутствие влияния на коммутируемый сигнал в широком диапазоне частот и хорошая изоляция между коммутируемой и управляющей цепями. Широкий ассортимент представленных герконовых реле и их высокая надежность при малых размерах позволяют им занять обширную нишу современного рынка электроники и найти применение в перспективных разработках контрольно-измерительной и промышленной аппаратуры в различных отраслях.

Одиночные магнитоуправляемые герметичные контактные группы находят широкое применение в качестве различных датчиков, основанных на взаимодействии контактной группы геркона и внешнего магнита.

Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!

К сожалению, в одной статье не просто дать все знания про геркон. Но я - старался. Если ты проявишь интерес к раскрытию подробностей,я обязательно напишу продолжение! Надеюсь, что теперь ты понял что такое геркон, герконовое реле и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Датчики и сенсоры, Технические измерения и измерительные приборы

создано: 2014-10-09
обновлено: 2023-07-01
133393



Рейтиг 9 of 10. count vote: 2
Вы довольны ?:


Найди готовое или заработай

С нашими удобными сервисами без комиссии*

Как это работает? | Узнать цену?

Найти исполнителя
$0 / весь год.
  • У вас есть задание, но нет времени его делать
  • Вы хотите найти профессионала для выплнения задания
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • Приорететная поддержка
  • идеально подходит для студентов, у которых нет времени для решения заданий
Готовое решение
$0 / весь год.
  • Вы можите продать(исполнителем) или купить(заказчиком) готовое решение
  • Вам предоставят готовое решение
  • Будет предоставлено в минимальные сроки т.к. задание уже готовое
  • Вы получите базовую гарантию 8 дней
  • Вы можете заработать на материалах
  • подходит как для студентов так и для преподавателей
Я исполнитель
$0 / весь год.
  • Вы профессионал своего дела
  • У вас есть опыт и желание зарабатывать
  • Вы хотите помочь в решении задач или написании работ
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • подходит для опытных студентов так и для преподавателей



Комментарии


Оставить комментарий
Если у вас есть какое-либо предложение, идея, благодарность или комментарий, не стесняйтесь писать. Мы очень ценим отзывы и рады услышать ваше мнение.
To reply

Датчики и сенсоры, Технические измерения и измерительные приборы

Термины: Датчики и сенсоры, Технические измерения и измерительные приборы