Funktionsprinzip und technische Eigenschaften von Reedschaltern

Ein Reedschalter wird für die Reaktionsgeschwindigkeit der Sicherheits-, Brandschutz-, Notfallmelde- und Kontrollsysteme verwendet. Das Element erkennt den Zustand des Objekts, das Auftreten von Rauch, Staub und verhindert den unbefugten Zugriff.

Was ist ein Reed-Schalter

Der Reedschaltersensor ist ein elektromechanisches Gerät. Es kann Kontakte öffnen und schließen, wenn es einem von einem Elektro- oder Permanentmagneten erzeugten Magnetfeld ausgesetzt wird.

Die Auslegung des Begriffs ist ein abgedichteter Kontakt, der durch seine Bauform bestimmt wird. Das Gerät besteht aus einem Paar ferromagnetischer Platten, die in einer Glaskapsel versiegelt sind. Das Reservoir ist mit Inertgas, Stickstoff, getrockneter Luft gefüllt und hat zwei Auslässe. Eine solche Glühbirne verhindert äußere Einflüsse und erhöht die Zuverlässigkeit des Geräts.

Zur Erhöhung der Schaltspannung wird die Hülle evakuiert.

Design und Aussehen

Das Erscheinungsbild des Reedschalters ist ein versiegelter Glaskolben mit Magnetkernkontakten. Es gibt eine Lücke zwischen ihnen. Die Elemente werden durch Schweißen von den Enden der Schale befestigt und durch externe Teile mit dem Netzwerk verbunden. Der Sensor selbst sieht aus wie ein Schwimmer und besteht aus drei Teilen:

• Glasflasche;
• Wechselkontakt;
• festen Ansprechpartner.

Dank der rechteckigen Kontakte aus ferromagnetischem Draht kann das Gerät das Netzwerk schließen. Die Art der Beschichtung der Kontaktelemente hängt von der Leistung und den Abmessungen des Produkts ab. Hersteller verwenden Gold-, Rhodium-, Silber- oder Permalloy-Draht.

Inertgassensoren oder Vakuumversionen korrodieren nicht.

Klassifizierung von Reedschaltern

Reedschalter werden nach mehreren Kriterien in Typen unterteilt.

Normaler Kontaktzustand

Ansprechpartner sind:

• geschlossen - der Stromkreis wird durch ein Magnetfeld geöffnet;
• schaltbar / bistabil - ein Kontakt schließt bei angelegtem Feld, der andere - wenn nicht;
• offen - der Reedschalter wird im Moment der Bildung eines Magnetfeldes ausgelöst.

Modelle mit Wechslerkontakt haben 3 Pins.

Design

Es gibt solche Sensoren:

• Hülse - die Glashülle ist mit Inertgas oder Luft gefüllt;
• Quecksilber - Um das Schalten zu verbessern, den Widerstand zu reduzieren und Vibrationen zu eliminieren, sind die Kontakte mit Quecksilber bedeckt.

Hülsen-Reedschalter haben potentialfreie Kontakte.

Technische Spezifikationen

Je nach technischen Eigenschaften gibt es:

• Hercotron ist ein hochspannungsisoliertes Reed-Relais. Arbeitet in einem Netz mit einer Spannung von 10-100 kV.
• Gazakon ist eine Modifikation, die sich die Position der Kontakte merkt, nachdem das Magnetfeld ausgeschaltet wurde.
• Herksikon ist ein Relais, das Alarme und Geräte mit einer Leistung von bis zu 3 kW aktiviert. Unterscheidet sich durch erhöhten Schaltstrom und Lichtbogenkontakte.

Die Geräte können das elektromechanische Relais ersetzen.

Arbeitsprinzip

Das Funktionsprinzip eines Reed-Schalters basiert auf dem Öffnen oder Schließen des Netzes, wo es steht, unter dem Einfluss eines elektromagnetischen Feldes. Die magnetische Flussspannung bestimmt die Position der Kontakte. Das Feld wird durch einen Permanent- oder Elektromagneten erzeugt.

Die internen Kontakte des Geräts werden in dem Moment magnetisiert, in dem sie unter die Einwirkung der Stromleitung kommen. Die Elemente werden durch eine Aktion angezogen, die die elastische Kraft überwindet. So schließt sich der Stromkreis. Wenn die Leitung an eine Stromquelle angeschlossen ist, fließt Strom durch das Gerät.

Dieser Zustand hält bis zu dem Moment an, in dem der Einfluss der Kraftlinie aufhört. Die Kontakte öffnen ohne Magnetfeld. Das erneute Schließen erfordert eine erneute Generierung des Felds.

Ein Reed-Schalter ist ein kleiner Schalter, der durch die Kraft eines magnetischen Flusses arbeitet.

Geräteparameter

Der Gerätetyp, zu dem der magnetische Reedschalter gehört, ist Relais. Vor dem Kauf sollten Sie folgende Eigenschaften berücksichtigen:

• Reaktionszeit. Hängt von der Reaktionszeit auf das Auftreten eines Magnetfeldes ab und überschreitet 2 µs nicht.
• Magnetische Feldstärke. Die Empfindlichkeit hängt vom Ferromagneten und der Größe ab.
• Schaltleistung. Die Grenze der durch den Reedschalter übertragenen Energie unter Berücksichtigung des Materials und des Querschnitts der Kontakte.
• Größter Stress. Bestimmt die Amplitude des Verschlusszeitsignals des Geräts.
• Widerstand geschlossener Kontakte. Bei einem niedrigeren Wert geht weniger Signalleistung verloren.
• Zulässige Betriebstemperatur. Abhängig vom Hersteller, aber meistens funktioniert das Element bei Temperaturen von -60 bis +120 Grad.
• Frequenz. Die Triggerung erfolgt mit einer Frequenz von bis zu 1 MHz.
• Die Anzahl der Schaltzyklen. Bestimmt die Anzahl der Trigger.
• Kontaktkapazität. Abhängig vom Abstand zwischen den Plattformen in geöffneter Position.
• Abmessungen. Ein horizontaler Ballon kann eine Länge von 4 mm haben.

Die Kontaktkapazität ist ein parasitäres Kriterium.

Vorteile und Nachteile

Zu den positiven Faktoren der Verwendung von Reedschaltern gehören:

• kein Klappern bei Modifikationen mit Quecksilberausgängen;
• Zuverlässigkeit - der Sensor bricht nicht, wenn er herunterfällt und übertrifft die Leistung eines Standardrelais um das 100-fache;
• keine Verbrennungsgefahr von Kontakten, die sich im Vakuum oder Inertgas befinden;
• der kleine Sensor ist für einen Strom ähnlich einem Standardrelais ausgelegt;
• Vorhandensein einer galvanischen Trennung - Geräte sind in Reihe mit dem Netzwerk verbunden;
• Schalten schwacher Signale;
• eine große Anzahl von Einschlüssen ohne Reibung;
• Betrieb ohne Bezug auf die Stromquelle.

Die geringen Kosten der Geräte sind auf das Fehlen von Edel- und Refraktärmetallen in den Kontakten zurückzuführen.

Die Nachteile des Betriebs von Reedschaltern sind:

• hohes Gewicht im Vergleich zu Relais mit offenen Kontakten;
• die Notwendigkeit, ein Magnetfeld zu erzeugen;
• nicht immer Stößen und Vibrationen standhalten;
• die Notwendigkeit des Schutzes vor externen Magnetfeldern;
• die Komplexität des Entfernens von Kontakten aus einem geschlossenen Zustand;
• begrenzte Reaktionsgeschwindigkeit.

Bei starker Strombelastung kommt es zu einem spontanen Öffnen von Kontakten.

Anschluss Reedschalter

Der Schwimmersensor wird mit einer Dokumentation geliefert, die den Anschlussvorgang regelt. Sie arbeiten Schritt für Schritt wie folgt:

1. Am beweglichen Teil ist die Einheit zum Erzeugen eines Magnetfeldes montiert.
2. Der Reedschalter ist an einem festen Teil der Struktur befestigt.
3. Schließen des Stromkreises. Damit das Magnetfeld der Spule auf die Kontakte wirkt, muss der bewegliche Teil eng anliegen.
4. Einholen von Informationen über die Richtigkeit der Installation.
5. Benachrichtigung über Integritätsverletzungen. Die Spule hört auf, auf den Reedschalter zu wirken.

Die Sensoren können versteckt oder extern an Strukturen aus Stahl oder magnetopassiven Typ installiert werden.

Praktische Anwendung im Alltag

Reed-Schalter werden verwendet, um Tastatur-Synthesizer und Industrieanlagen vor Explosionen zu schützen, um die Lebensdauer von Geräten zu erhöhen. Die Teile steuern die Mechanismen und der Schwimmerstandsensor wird benötigt, um die Flüssigkeit im Tank zu messen.

Reedschalter werden in Fernsehgeräten eingebaut, zeigen das Öffnen oder Schließen der Türen an. Die Geräte sind mit Computer- oder Sicherheitssystemen kompatibel – sie melden, wenn eine Tür oder ein Fenster geschlossen ist.

Elektronische Stromzähler haben Reedschalter.

Einsatz in Sicherheitssystemen

Die Besonderheit des in den Sicherheitskomplex eingebrachten Reedschalters ist seine Anpassung an das Grundmaterial. Diese Technik eliminiert den Einfluss des Magnetfelds der Struktur auf das Magnetfeld, das für den Betrieb der Vorrichtung erforderlich ist.

Der Sensor arbeitet nach dem Prinzip einer Magnetfalle. Der Schalter wird am Türrahmen, Rahmen installiert und dann wird ein Kabel daran angeschlossen. Die offene Montagemethode gewährleistet die Sichtbarkeit des Geräts, erhöht jedoch das Magnetfeld. Für den verdeckten Einbau sind nur empfindliche Ausführungen geeignet, die auf einen Magneten reagieren. Andernfalls besteht die Gefahr des Hackens.

Stärkung des Schutzes gegen unbefugten Zutritt

Standardmäßig befindet sich der Reedschalter am Rahmen und der Magnet am Tür- oder Fensterflügel. Die geschlossene Position der Struktur gewährleistet die maximale Nähe des Magneten zum Sensor. Im Moment des Öffnens wird es entfernt, sodass Angreifer die Einbauorte leicht finden können.

Um den Schutz des Gerätes zu erhöhen, werden verwendet:

• Verstecktes Gerät. Schließt den Meldekreis im Moment des Öffnens des Flügels. Der Nachteil der Technik ist das Öffnen des Flügels durch einen zusätzlichen Magneten.
• Elektromagnet. Die Besonderheit des elektromagnetischen Schlosses mit Reed-Schalter ist die Fälschungsschwierigkeit aufgrund der zufälligen Wiederholung von Signalen. Der Schutz wird auch ausgelöst, wenn der Impuls verzögert wird.

Ein Elektromagnet benötigt eine Spannung von einer bestimmten Dauer.

Nuancen der Verwendung von Reed-Schaltern

Beachten Sie vor der Verwendung oder Installation eines Reedschalters:

• Das Gerät ist nicht mit Ultraschallquellen kompatibel, weil ändert elektrische Parameter.
• Das Magnetfeld beeinflusst die Eigenschaften des Leistungsschalters.
• Beim Aufprall löst sich das Inertgas, die Flasche kann platzen.
• Der Schalter schaltet aufgrund der geringen Leistung des Kerns keine großen Ströme.

Reedschalter sind nicht zum Anschluss von leistungsstarken Geräten geeignet.

Der Miniatur-Reedschalter ist schnell und für 4-5 Milliarden Betätigungen ausgelegt. Das Gerät ist kompatibel mit der Belastung des Niederspannungsnetzes und funktioniert unabhängig von der Stromquelle.