Reed-Schalter: Steuermethoden, Anwendungsbeispiele

Der erste Teil des Artikels: Was sind Reedschalter, wie sind sie angeordnet und funktionieren?

Reed-Schalter haben eine Reihe von mechanischen und elektrischen Parametern, die ihre Eigenschaften charakterisieren. Diese Parameter können in zwei große Gruppen unterteilt werden: mechanische und elektrische.

Mechanische Parameter von Reedschaltern

Die mechanischen Parameter umfassen magnetisch treibende Kraft. Dieser Parameter zeigt an, bei welchem ​​Wert des Magnetfelds der Kontakt freigegeben und freigegeben wird. In der technischen Dokumentation wird dies als magnetomotorische Betätigungskraft (bezeichnet mit Vav) und magnetomotorische Auslösekraft (bezeichnet mit Vsp) bezeichnet.

Die wichtigen Parameter des Reed-Schalters, in einigen Fällen die wichtigsten, sind Geschwindigkeit seines Betriebs und seiner Freigabe. Diese Parameter werden normalerweise in Millisekunden gemessen und als tav bzw. totp bezeichnet, die im Allgemeinen die Geschwindigkeit des Reed-Schalters charakterisieren. Reedschalter mit kleineren geometrischen Abmessungen haben eine höhere Geschwindigkeit.

Maximale Anzahl von Operationenoder einfach eine Ressource, gehört ebenfalls zur Gruppe der mechanischen Parameter. Dieser Parameter legt fest, bei welcher Anzahl von Auslösungen alle mechanischen und elektrischen Eigenschaften des Reed-Schalters innerhalb akzeptabler Werte gehalten werden. In der technischen Dokumentation wird als Nmax bezeichnet.

Elektrische Parameter von Reedschaltern

Diese Parameter sind die gleichen wie bei herkömmlichen mechanischen Kontakten. Der zwischen den geschlossenen Kontakten gemessene Widerstand wird aufgerufen Kontaktwiderstand und wird als Rк bezeichnet, und der zwischen offenen Kontakten gemessene Widerstand ist nichts anderes als der Isolationswiderstand R von.

Reed elektrische Stärke. Dieser Parameter kennzeichnet die Durchbruchspannung Upr. Diese Spannung bestimmt hauptsächlich die Qualität der Isolation zwischen den Kontakten, die wiederum durch die Qualität des Vakuums oder das Füllen des Kolbens mit Inertgasen bestimmt wird. Außerdem hängt die Durchbruchspannung von der Größe des Spaltes zwischen den Kontakten und der Qualität ihrer Beschichtung ab.

Reed Switch Power Es wird hauptsächlich durch sein Design bestimmt: das Material und die Größe der Kontakte sowie die Art der Beschichtung der Kontaktflächen. In der technischen Dokumentation wird dieser Parameter als Pmax bezeichnet.

Kapazitätgemessen zwischen offenen Kontakten wird als Ck bezeichnet. Dies hängt nur von den geometrischen Abmessungen des Reedschalters und dem Abstand zwischen offenen Kontakten ab.

Möglichkeiten zur Verwaltung von Reed-Schaltern

Sie können in zwei große Gruppen unterteilt werden: Permanentmagnetsteuerung und Steuerung mit einer Stromspule. Diese Methoden sind in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1. Verschiedene Möglichkeiten zur Steuerung von Reed-Schaltern

Permanentmagnetsteuerung eines Reedschalters

Die einfachste und gebräuchlichste Regelungsmethode mit linearer Bewegung des Magneten. Es ist durchaus angebracht, sich hier zu erinnern Einbruchalarmwo der Magnet an der Tür montiert ist und den Reedschalter betätigt, wenn die Tür geschlossen ist.

Das Verfahren mit der Winkelbewegung des Magneten wird in der Regel viel seltener angewendet, wenn andere Verfahren entsprechend angewendet werdenthJeder Grund ist unmöglich.

Die Überlappung des Magnetfelds mit einem Vorhang wurde in den Tastaturen verschiedener Computergeräte bis in die neunziger Jahre des letzten Jahrhunderts verwendet, und vielleicht ist es bis jetzt irgendwo zu finden.

Reed-Steuerung mit DC-Spule

Diese Methode wurde am häufigsten beim Erstellen verwendet Reed-Relais. Das Design dieser Relais ist recht einfach: Ein Reed-Schalter befindet sich einfach in der Stromspule, und es sind keine zusätzlichen Federn und Hebel erforderlich, wie bei einem herkömmlichen Relais.Der einzige Nachteil in diesem Fall ist die geringe Anzahl von Kontaktgruppen.

Wenn die Spule aus einem ausreichend dicken Draht besteht, der einen großen Strom leiten kann, kann ein Reedstromrelais erhalten werden. Solche Relais wurden in leistungsstarken Gleichstromquellen häufig als Sensor eines Überlastschutzsystems verwendet. Die genaue Einstellung des Betriebsniveaus eines solchen Sensors erfolgt durch einen Gewindemechanismus, mit dem Sie den Reedschalter reibungslos entlang der Spulenachse bewegen können.

P.Vor- und Nachteile von Reed-Schaltern

Reedschalter haben wie alles ihre Vor- und Nachteile. Lassen Sie uns zunächst natürlich über die Vorteile sprechen.

Reedschalter sind im Vergleich zu herkömmlichen Schaltkontakten fast 100-mal zuverlässiger als herkömmliche offene Kontakte. Diese Zuverlässigkeit ist auf einen höheren Isolationswiderstand (erreicht einige zehn MegaOhm) und eine höhere elektrische Festigkeit zurückzuführen: Die Durchbruchspannung für einige Arten von Reedschaltern erreicht mehrere zehn Kilovolt.

Der unbestreitbare Vorteil von Reed-Schaltern ist ihre Geschwindigkeit: Bei einigen Modellen von Reed-Schaltern erreicht die Schaltfrequenz 1000 Hz, und die Ansprech- und Freigabegeschwindigkeiten liegen im Bereich (0,5 - 2,0 ms) bzw. (0,2 - 1,0 ms).

Die Lebensdauer einiger Reedschalter beträgt 4 bis 5 Milliarden Operationen, was viel höher ist als bei herkömmlichen ungeschützten Kontakten. Zu den Vorteilen von Reed-Schaltern gehören auch eine einfache Möglichkeit, die Last anzupassen, sowie der Betrieb von Reed-Schaltern ohne Verwendung elektrischer Energiequellen.

Reed-Schalter

Vor dem Hintergrund der Vorteile sind die Nachteile wahrscheinlich nicht so groß. Erstens ist dies eine kleine Schaltleistung. Darüber hinaus springt eine kleine Anzahl von Kontaktgruppen in einem Zylinder und bei „trockenen“ Reedschaltern auf Kontakt. Zu den Nachteilen zählen die Zerbrechlichkeit der Glasflasche und in einigen Fällen eine hohe Empfindlichkeit gegenüber externen Magnetfeldern.

Boris Aladyshkin