Nguyên lý hoạt động và đặc tính kỹ thuật của công tắc cây lau

Công tắc sậy được sử dụng cho tốc độ phản ứng của hệ thống an ninh, phòng cháy, thông báo khẩn cấp và hệ thống điều khiển. Phần tử phát hiện trạng thái của đối tượng, sự xuất hiện của khói, bụi và ngăn chặn truy cập trái phép.

Công tắc sậy là gì

Cảm biến chuyển mạch sậy là một thiết bị loại cơ điện. Nó có thể đóng mở các tiếp điểm khi tiếp xúc với từ trường tạo bởi điện trường hoặc nam châm vĩnh cửu.

Việc giải thích thuật ngữ này là một tiếp điểm kín, được xác định bởi thiết kế của nó. Thiết bị bao gồm một cặp tấm sắt từ được đặt kín trong một viên thủy tinh. Bình chứa đầy khí trơ, nitơ, không khí khô và có hai cửa xả. Bóng đèn như vậy ngăn chặn các yếu tố bên ngoài và tăng độ tin cậy của thiết bị.

Để tăng điện áp chuyển mạch, vỏ được sơ tán.

Thiết kế và ngoại hình

Bề ngoài của công tắc cây lau là một bầu thủy tinh kín với các tiếp điểm lõi từ. Có một khoảng cách giữa chúng. Các phần tử được cố định bằng cách hàn từ các đầu của vỏ và kết nối với mạng bằng các bộ phận bên ngoài. Bản thân cảm biến trông giống như một chiếc phao và bao gồm ba phần:

• bình thủy tinh;
• chuyển đổi liên hệ;
• liên hệ cố định.

Nhờ các tiếp điểm hình chữ nhật làm bằng dây sắt từ, thiết bị có thể đóng mạng. Loại lớp phủ của các phần tử tiếp xúc phụ thuộc vào công suất và kích thước của sản phẩm. Các nhà sản xuất sử dụng vàng, rhodium, bạc hoặc dây cố định.

Cảm biến khí trơ hoặc phiên bản chân không sẽ không bị ăn mòn.

Phân loại công tắc sậy

Công tắc sậy được chia thành các loại theo một số tiêu chí.

Trạng thái liên lạc bình thường

Địa chỉ liên hệ là:

• đóng - mạch được mở bằng từ trường;
• switchable / bistable - một liên hệ đóng khi trường được áp dụng, liên hệ kia - nếu không;
• mở - công tắc sậy được kích hoạt tại thời điểm hình thành từ trường.

Mô hình tiếp điểm chuyển đổi có 3 chân.

Thiết kế

Có những cảm biến như vậy:

• tay áo - vỏ thủy tinh chứa đầy khí trơ hoặc không khí;
• thủy ngân - để cải thiện việc chuyển mạch, giảm điện trở và loại bỏ rung động, các tiếp điểm được phủ bằng thủy ngân.

Công tắc sậy tay có tiếp điểm khô.

Thông số kỹ thuật

Tùy thuộc vào đặc tính kỹ thuật, có:

• Hercotron là rơ le cách điện bằng sậy có điện áp cao. Hoạt động trong mạng có điện áp 10-100 kV.
• Gazakon là một sửa đổi giúp ghi nhớ vị trí của các tiếp điểm sau khi tắt từ trường.
• Herksikon là một rơ le kích hoạt báo động và thiết bị với công suất lên đến 3 kW. Sự khác biệt về các tiếp điểm dòng điện chuyển mạch và hồ quang điện tăng lên.

Các thiết bị có thể thay thế rơ le điện cơ.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên tắc hoạt động của công tắc sậy dựa trên việc mở hoặc đóng mạng, nơi nó đứng, dưới tác động của trường điện từ. Điện áp từ thông xác định vị trí của các tiếp điểm. Trường được tạo ra bởi một nam châm vĩnh cửu hoặc điện.

Các điểm tiếp xúc bên trong của thiết bị bị nhiễm từ tại thời điểm chúng chịu tác động của đường dây điện. Các phần tử bị hút bởi một tác dụng thắng lực đàn hồi. Đây là cách đóng mạch. Khi đường dây được kết nối với nguồn điện, dòng điện chạy qua thiết bị.

Trạng thái này kéo dài cho đến khi hết ảnh hưởng của đường sức. Các tiếp điểm mở mà không có từ trường. Việc đóng lại sẽ yêu cầu tạo lại trường.

Công tắc sậy là một công tắc có kích thước nhỏ hoạt động nhờ lực của từ thông.

Thông số thiết bị

Loại thiết bị mà công tắc sậy từ thuộc loại rơ le. Trước khi mua nó, bạn nên xem xét các đặc điểm sau:

• Thời gian đáp ứng. Phụ thuộc vào thời gian phản ứng để xuất hiện từ trường và không vượt quá 2 μs.
• Cường độ từ trường. Độ nhạy phụ thuộc vào chất sắt từ và kích thước.
• Chuyển mạch nguồn. Giới hạn của năng lượng truyền qua công tắc sậy, có tính đến vật liệu và mặt cắt của các tiếp điểm.
• Căng thẳng tột độ. Xác định biên độ của tín hiệu tốc độ cửa trập của thiết bị.
• Điện trở của các tiếp điểm đóng. Ở giá trị thấp hơn, công suất tín hiệu bị mất ít hơn.
• Nhiệt độ hoạt động cho phép. Tùy thuộc vào nhà sản xuất, nhưng thường phần tử hoạt động ở nhiệt độ từ -60 đến +120 độ.
• Tần số. Kích hoạt xảy ra ở tần số lên đến 1 MHz.
• Số chu kỳ chuyển mạch. Xác định số lượng trình kích hoạt.
• Công suất liên hệ. Phụ thuộc vào khoảng cách giữa các bệ ở vị trí mở.
• Kích thước vật lý. Một quả bóng bay nằm ngang có thể có chiều dài từ 4 mm.

Khả năng tiếp xúc là một tiêu chí ký sinh.

Ưu điểm và nhược điểm

Các yếu tố tích cực của việc sử dụng công tắc sậy bao gồm:

• không lo lắng cho các sửa đổi với đầu ra thủy ngân;
• độ tin cậy - cảm biến sẽ không bị vỡ khi bị rơi và vượt quá hiệu suất của một rơ le tiêu chuẩn 100 lần;
• không có nguy cơ cháy các tiếp điểm nằm trong môi trường chân không hoặc khí trơ;
• cảm biến cỡ nhỏ được thiết kế cho dòng điện tương tự như rơ le tiêu chuẩn;
• sự hiện diện của cách ly điện - các thiết bị được kết nối với mạng nối tiếp;
• chuyển đổi tín hiệu yếu;
• một số lượng lớn tạp chất mà không có ma sát;
• hoạt động mà không cần tham chiếu đến nguồn điện.

Chi phí thấp của các thiết bị là do không có kim loại quý và chịu lửa trong các tiếp điểm.

Những bất lợi của việc vận hành công tắc sậy bao gồm:

• trọng lượng cao so với rơ le có tiếp điểm mở;
• sự cần thiết phải tạo ra một từ trường;
• không phải lúc nào cũng chịu được những cú sốc và rung động;
• nhu cầu bảo vệ khỏi từ trường bên ngoài;
• sự phức tạp của việc loại bỏ các địa chỉ liên lạc khỏi trạng thái đóng;
• tốc độ phản hồi hạn chế.

Khi tiếp xúc với dòng điện lớn, các tiếp điểm tự phát sẽ xảy ra.

Kết nối công tắc sậy

Cảm biến phao được cung cấp cùng với tài liệu hướng dẫn quy trình kết nối. Chúng hoạt động từng bước như thế này:

1. Bộ phận tạo từ trường được lắp trên bộ phận chuyển động.
2. Công tắc cây lau được cố định trên một phần cố định của kết cấu.
3. Đóng mạch. Phần chuyển động phải tiếp giáp chặt chẽ để từ trường của cuộn dây tác dụng lên các tiếp điểm.
4. Nhận thông tin về tính đúng đắn của cài đặt.
5. Thông báo vi phạm tính toàn vẹn. Cuộn dây ngừng tác động lên công tắc cây lau.

Các cảm biến có thể được lắp đặt ẩn hoặc bên ngoài trên các cấu trúc làm bằng thép hoặc loại từ tính.

Sử dụng thiết thực trong cuộc sống hàng ngày

Công tắc sậy được sử dụng để bảo vệ bộ tổng hợp bàn phím và các công trình lắp đặt công nghiệp khỏi các vụ nổ, giúp tăng tuổi thọ của thiết bị. Các bộ phận điều khiển các cơ cấu, và cảm biến mức phao là cần thiết để đo chất lỏng trong bể.

Công tắc sậy được lắp đặt trong thiết bị truyền hình, hiển thị việc đóng hoặc mở cửa. Các thiết bị này tương thích với máy tính hoặc hệ thống an ninh - chúng thông báo nếu cửa hoặc cửa sổ bị đóng.

Đồng hồ đo dòng điện điện tử có công tắc sậy.

Sử dụng trong các hệ thống an ninh

Điểm đặc biệt của công tắc sậy được đưa vào khu phức hợp bảo mật là sự thích nghi của nó với vật liệu cơ bản. Kỹ thuật này giúp loại bỏ ảnh hưởng của từ trường của kết cấu đối với từ trường cần thiết để thiết bị hoạt động.

Cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý chốt từ. Công tắc được lắp trên khung cửa, khung, và sau đó một dây cáp được kết nối với nó. Phương pháp lắp mở đảm bảo khả năng hiển thị của thiết bị, nhưng làm tăng từ trường. Đối với cài đặt ẩn, chỉ những phiên bản nhạy cảm phản ứng với nam châm mới phù hợp. Nếu không, sẽ có nguy cơ bị hack.

Tăng cường bảo vệ chống lại sự xâm nhập trái phép

Theo tiêu chuẩn, công tắc sậy nằm trên khung và nam châm nằm trên cửa ra vào hoặc cửa sổ. Vị trí đóng của cấu trúc đảm bảo độ gần tối đa của nam châm với cảm biến. Tại thời điểm mở, nó được gỡ bỏ, vì vậy những kẻ tấn công có thể dễ dàng tìm thấy các vị trí cài đặt.

Để tăng khả năng bảo vệ của thiết bị, những cách sau được sử dụng:

• Thiết bị ẩn. Đóng mạch tín hiệu tại thời điểm lá được mở ra. Nhược điểm của công nghệ này là việc mở nắp bằng cách sử dụng một nam châm bổ sung.
• Nam châm điện. Điểm đặc biệt của khóa điện từ có công tắc sậy là khó làm giả do tín hiệu lặp lại một cách ngẫu nhiên. Việc bảo vệ cũng được kích hoạt khi xung động bị trì hoãn.

Một nam châm điện cần một hiệu điện thế trong một khoảng thời gian nhất định.

Các sắc thái của việc sử dụng công tắc sậy

Trước khi sử dụng hoặc cài đặt công tắc sậy, hãy xem xét:

• Thiết bị không tương thích với các nguồn siêu âm, bởi vì thay đổi các thông số điện.
• Từ trường ảnh hưởng đến các đặc tính của máy cắt.
• Khi va chạm, khí trơ lỏng ra, xi lanh có thể bị nổ.
• Công tắc không chuyển dòng lớn do công suất của lõi thấp.

Công tắc sậy không thích hợp để kết nối thiết bị mạnh mẽ.

Công tắc sậy thu nhỏ nhanh chóng và được thiết kế cho 4-5 tỷ hoạt động. Thiết bị tương thích với tải của mạng hạ áp và các chức năng mà không cần tham chiếu đến nguồn điện.