Sok eszköz működéséhez szükséges elem egy olyan eszköz, amely képes megnyitni vagy bezárni az érintkezőket. Ezek egyike a nádkapcsoló. Mágneses vagy elektromágneses tér hatására megváltoztatja az eszközhöz csatlakoztatott elektromos áramkör állapotát. A nádkapcsolót háztartási mérőkben, biztonsági rendszerekben, orvosi berendezésekben használják.
A nádkapcsolók típusai és típusai
A nádváltókra számos lehetőség kínálkozik. Az eszközöket különféle paraméterek szerint osztályozzák: rezgésszint, kapacitás, kontaktcsoport.
Mágneses
A készülék bezár vagy megnyit egy vonalat, amely mágneses tér hatására villamos energiát továbbít. A forrás lehet állandó mágnes vagy elektromágnes. Ennek alapján a nádkapcsolókat 3 kategóriába sorolják:
- Normálisan nyitott áramkör esetén - normál állapotban az érintkezők megszakadnak. Elektromos áram vagy mágneses tér hatására a lemezek összekapcsolódnak, és a készülék áramot továbbít.
- A nyitó nádmágnes az ellenkező elvet valósítja meg: normál állapotban az érintkezők zárva vannak, de mágneses mező hatására kinyílnak, és az elektromos áramkör lekapcsol.
- Kapcsoló relé - ebben a modellben 3 kimenet van. Az elektromágneses téren kívül egy pár zárt, és a mező hatására a zárt lemezek általában kinyílnak, és az új bezárul. Ebben az esetben az áram két különböző áramkörön áramlik, a mágneses mező jelenlététől vagy hiányától függően.
Az ajtó kinyitásához
Az összes ajtóérzékelő változat nádreléken működik. Az eszköz csatlakozási módjai azonban eltérőek. Ennek alapján 3 kategória van.
- Közös - 2 részt tartalmaz rugós érintkezőkkel. A mágneses mező lezárja a rugós érintkezőket: végeik vonzódnak és záródnak. Amikor a mező eltűnik, az érzékelő 2 része egymástól távol helyezkedik el, a rugók kinyílnak. Az érzékelő a jelző áramkör eleme. A rajta lévő vonalon folyamatosan áram folyik. Ha az ajtót kinyitják, az érzékelő megszakítja az áramkört és a riasztás aktiválódik. A válaszküszöb 30-50 mm.
- Vezeték nélküli érzékelő - alapja egy nyitott nádkapcsoló és egy kommunikációs modul. Az érzékelő második része egy mágnes, amelynek hatására az érintkezők zárva vannak. A készülék úgy van felszerelve, hogy amikor az ajtó zárva van, a mágnes szemben áll a rádióadóval, hogy lezárja a mágneses nádkapcsolót. Ha kinyitják az ajtókat, kinyitják az áramkört és riasztást küldenek a vezérlőegységnek. A válaszküszöb 10–20 mm. Ez az opció hatékonyabb, mint a vezetékes.
- A GSM jelzés egy nádkapcsolóból és egy GSM modulból áll. A működés elve hasonló a vezeték nélküli hálózathoz. A relé bekapcsolásakor a vezérlő szöveges üzenetet küld a lakás vagy az iroda tulajdonosának. Egy ilyen eszköz gyakran kiegészítő funkciókkal rendelkezik.
Az ajtónyitás-érzékelő a biztonsági riasztórendszer egyik eleme. Feladata a jogosulatlan nyitás riasztása, nem pedig a nyitás megakadályozása.
Tervezés szerint
Szerkezeti szempontból 2 típusú nádkapcsoló létezik:
- Száraz - lezárt, száraz levegővel vagy más gázzal töltött üvegpalack. A hengeren kívül mágnesmagokat hegesztenek a végéből, az érintkezők belül vannak.
- Higany vagy „megnedvesített” higanycseppek kerülnek a lombikba. Nedvesítik az érintkezőket, ami szintén javítja a lezárás szorosságát.A higanyos nádkapcsoló nem zörög és nem rezeg, de az érzékelő válaszideje megnő.
A higany nád relék egészségre ártalmasak. Ezeket az eszközöket különleges módon ártalmatlanítják.
Működés elve
Bármely nádkapcsoló működési elve a következő:
- Amikor a térerő meghaladja a kritikus értéket, a nádkapcsoló rugalmas lemezei bezáródnak, és bezárják az áramkört.
- A külső mező eltávolításakor az áramkörök kinyílnak.
A nádkapcsolók megbízhatósága és népszerűsége a készülék szorosságának köszönhető. Az érintkezőket elszigetelik és a környezet nem befolyásolja. A készülék nem fél a portól, a szennyeződéstől, a víztől, az agresszív vegyi anyagoktól.
Jellemzők és paraméterek
A nádkapcsoló kiválasztásakor a következő kritériumok alapján értékelik:
- a felszabadulás és a működés magnetomotoros erői azok a mutatók, amelyeknél a magokat kinyitják vagy összekapcsolják;
- átmeneti ellenállás - a csatlakozáskor fellépő ellenállás mértéke;
- szigetelési ellenállás - az ellenállás értéke a kivezetések közötti üregben;
- kapacitás - elektromos kapacitás a terminálok között, amikor kinyitják;
- megszakítási feszültség - ebben az esetben lehetséges az elem lebontása;
- válaszidő - a mágneses mező megjelenése és az első érintkezés tényleges lezárása közötti időintervallum; az átlagos válaszidő 0,2-1 μs, száraz nádkapcsolóban ez a mutató kevesebb;
- elengedési idő - a mező csökkenése vagy eltűnése és a magok tényleges kinyílása közötti időtartam; a paraméter 0,2–1 μs;
- műveletek száma - azon kapcsolások száma, amelyeknél a nádkapcsoló nem veszíti el a teljesítményét;
- teljesítmény - maximális teljesítmény, amelyet a lemezek és az anyag szakasza határoz meg; W-ban és kW-ban mérve;
- üzemi feszültség - az az érték, amelynél a nádkapcsoló tartja az üzemi helyzetet;
- rezgésszint - a nádkapcsoló gyengén érzékeny a rezgésre, de maga képes vezetni; a küszöbértéket nem lehet túllépni, különben az üveg izzója megrepedhet.
Az összes szükséges mutató a készülék útlevelében található.
Telepítési jellemzők
Ha a nádkapcsolót zárt térben telepítik, akkor azt az ajtóhoz, az ablakkerethez, a kereszttartóhoz szokásos csavarokkal rögzítik. Ha a mágneses nádérzékelőt telepítés előtt raktárba, garázsba, széf belsejébe telepítik, lyukakat kell fúrni a kötőelemekhez. Nádkapcsolóval ellátott fémtömlőt vágnak be és hegesztenek rá az utcára néző kapura vagy ajtóra.
Hatály
A lezárt érintkezőt sokféle alkalmazásban használják:
- billentyűzetek - szintetizátorok, ipari eszközök, számítógépek;
- kommunikációs és orvosi felszerelések;
- riasztó és automatizáló rendszerek: liftkocsi érzékelő, ajtónyitás, laptop fedél;
- mérőberendezések, mérőáramkörök;
- tápkábelek karbantartása - itt gersikonokat használnak;
- rádióadók, lézerek, radarok.
A nádkapcsolók nagyon népszerűek voltak a múlt század 70-es éveiben. Az eszközöket most fokozatosan szilárdtest-elemek váltják fel.
A használat előnyei és hátrányai
A hermetikusan lezárt érintkezők számos előnye miatt népszerűek:
- Tartós - működés közben nincs súrlódás. Ha inert gázt pumpálnak a lombikba, vagy levegőt ürítenek, az elem még tovább működik.
- Minimális méretek egy szokásos reléhez képest.
- Nagy teljesítményű.
- A nádkapcsoló nagyon alacsony teljesítményű jel továbbítására képes.
- Nincs beavatkozás. A jel nem torzul.
- Por, szennyeződés, nedvesség nem befolyásolja a készülék működését.
Hátrányok:
- az üvegpalackok meglehetősen törékenyek, a nádkapcsolókat nem használják erős rezgéssel;
- a válaszsebesség magas, de korlátozott;
- a száraz kapcsolók zörögnek a nagy rugalmasság miatt;
- nagy áram esetén az érintkezők spontán megnyílhatnak.
A tömörség ellenére a lombik belsejében lévő lemezek idővel elhasználódnak. Az elektromos korrózió hatása alatt a lemezek mechanikusan becsípődhetnek. Sok művelet után az érintkezők dörzsölődnek, és a felületek a molekuláris erők hatására lezáródnak. Idővel az ajtónyitás-érzékelőt ki kell cserélni.
