O princípio de operação e tipos de interruptores reed

Para a operação de muitos dispositivos, um elemento necessário é um dispositivo que pode abrir ou fechar contatos. Um deles é uma chave de palheta. Sob a influência de um campo magnético ou eletromagnético, ele altera o estado do circuito elétrico conectado ao dispositivo. O reed switch é usado em medidores domésticos, em sistemas de segurança, em equipamentos médicos.

Tipos e tipos de chaves de palheta

Interruptor Reed

Existem muitas opções para relés de palheta. Os dispositivos são classificados de acordo com uma variedade de parâmetros: nível de vibração, capacidade, grupo de contato.

Magnético

O dispositivo fecha ou abre uma linha que transmite eletricidade sob a influência de um campo magnético. A fonte pode ser um ímã permanente ou um eletroímã. Com base nisso, os interruptores reed são divididos em 3 categorias:

  • Com um circuito normalmente aberto - no estado normal, os contatos são desconectados. Sob a influência de uma corrente elétrica ou de um campo magnético, as placas são conectadas e o dispositivo transmite a corrente.
  • O ímã reed de abertura implementa o princípio oposto: no estado normal, os contatos são fechados, mas sob a influência de um campo magnético, eles se abrem e o circuito elétrico é desconectado.
  • Relé de comutação - neste modelo existem 3 saídas. Fora do campo eletromagnético, um par se fecha e, sob a ação do campo, as placas fechadas normalmente se abrem e a nova se fecha. Neste caso, a corrente flui por dois circuitos diferentes, dependendo da presença ou ausência de um campo magnético.

Para abrir a porta

Sensor de porta aberta

Todas as variantes do sensor de porta operam em relés de palheta. No entanto, os métodos de conexão do dispositivo são diferentes. Nesta base, existem 3 categorias.

  • Comum - inclui 2 peças com contatos de mola. O campo magnético fecha os contatos da mola: suas extremidades se atraem e fecham. Quando o campo desaparece, as 2 partes do sensor estão distantes uma da outra, as molas se abrem. O sensor é um elemento do circuito de sinalização. Uma corrente flui constantemente através da linha. Se a porta for aberta, o sensor interrompe o circuito e o alarme é acionado. O limite de resposta é de 30 a 50 mm.
  • Sensor sem fio - é baseado em uma chave de palheta normalmente aberta e um módulo de comunicação. A segunda parte do sensor é um ímã, sob a ação do qual os contatos são fechados. O dispositivo é montado de forma que, quando a porta é fechada, o ímã fique oposto à parte transmissora de rádio para fechar a chave de palheta magnética. Se as portas forem abertas, o circuito é aberto e um alarme é enviado para a unidade de controle. O limite de resposta é de 10–20 mm. Esta opção é mais eficiente do que com fio.
  • A sinalização GSM consiste em um reed switch e um módulo GSM. O princípio de operação é semelhante ao sem fio. Quando o relé é acionado, o controlador envia uma mensagem de texto para o proprietário do apartamento ou escritório. Esse dispositivo geralmente é dotado de funções adicionais.

O sensor de abertura da porta é um elemento de alarme de segurança. Sua função é alertar sobre a abertura não autorizada, não impedir a abertura.

Por design

Interruptor reed de mercúrio

Do ponto de vista estrutural, existem 2 tipos de chaves reed:

  • Seco - um frasco de vidro selado cheio de ar seco ou outro gás. Fora do cilindro, os núcleos magnéticos são soldados na extremidade, os contatos estão dentro.
  • Mercúrio ou "molhado" - gotas de mercúrio são colocadas no frasco. Eles molham os contatos, o que também melhora a estanqueidade do fechamento.O interruptor reed de mercúrio não chocalha ou vibra, mas o tempo de resposta do sensor aumenta.

Os relés reed de mercúrio são um perigo para a saúde Esses dispositivos são descartados de maneira especial.

Princípio da Operação

O interruptor Reed é a abreviação de "contato selado". O design é simples: um frasco de vidro selado com placas ferromagnéticas dentro. O recipiente está cheio de ar, gás inerte, nitrogênio. Em alguns casos, o ar é bombeado para fora da chave reed para aumentar a tensão de comutação permissível. O material das placas é níquel e aço com uma pulverização catódica de metais como ródio, rutênio, ouro.

O princípio de operação de qualquer interruptor reed é o seguinte:

  • Quando a potência do campo excede um valor crítico, as placas elásticas do interruptor reed fecham, fechando o circuito.
  • Quando o campo externo é removido, os circuitos são abertos.

A confiabilidade e a popularidade das chaves reed se devem ao aperto do dispositivo. Os contatos são isolados e não são afetados pelo meio ambiente. O dispositivo não tem medo de poeira, sujeira, água, produtos químicos agressivos.

Características e parâmetros

Características técnicas dos interruptores reed

Ao escolher uma chave de palheta, ela é avaliada de acordo com os seguintes critérios:

  • a força magnetomotriz de liberação e operação são os indicadores nos quais os núcleos são abertos ou conectados;
  • resistência de transição - a quantidade de resistência que ocorre durante a conexão;
  • resistência de isolamento - o valor da resistência na cavidade entre os terminais;
  • capacitância - capacitância elétrica entre os terminais quando abertos;
  • tensão de ruptura - neste caso, é possível uma avaria do elemento;
  • tempo de resposta - o intervalo de tempo entre o aparecimento do campo magnético e o fechamento real do primeiro contato; o tempo médio de resposta é de 0,2-1 μs, em uma chave de palheta seca esse indicador é menor;
  • tempo de liberação - intervalo entre a diminuição ou desaparecimento do campo e a real abertura dos núcleos; o parâmetro é 0,2–1 μs;
  • número de operações - o número de comutações nas quais o reed switch não perde desempenho;
  • potência - potência máxima, determinada pela seção das placas e pelo material; medido em W e kW;
  • tensão operacional - o valor no qual a chave reed mantém a posição operacional;
  • nível de vibração - a chave de palheta é fracamente sensível à vibração, mas pode conduzi-la sozinha; o limite não pode ser excedido, caso contrário, o bulbo de vidro pode quebrar.

Todos os indicadores necessários estão no passaporte do dispositivo.

Recursos de instalação

A instalação do dispositivo é muito simples. A única condição é que ambas as partes do sensor sejam colocadas exatamente opostas uma à outra quando a porta for fechada. Nesse caso, a lâmpada está no campo de ação do ímã e a chave reed executa suas funções.

Se a chave de palheta for instalada em ambientes internos, ela será fixada na porta, no caixilho da janela e no gio com parafusos comuns. Se o sensor magnético de palheta for instalado em um armazém, em uma garagem, dentro de um cofre, antes da instalação, é necessário fazer furos para os fechos. Uma mangueira de metal com uma chave de palheta é cortada e soldada no portão ou porta de frente para a rua.

Âmbito de aplicação

O contato selado é usado em uma ampla variedade de aplicações:

  • teclados - sintetizadores, dispositivos industriais, computadores;
  • comunicação e equipamentos médicos;
  • sistemas de alarme e automação: sensor de elevador, abertura de porta, tampa de laptop;
  • equipamento de medição, circuitos de contadores;
  • manutenção de cabos de força - gersicons são usados ​​aqui;
  • dispositivos de transmissão de rádio, lasers, radares.

Os interruptores Reed eram muito populares na década de 70 do século passado. Dispositivos agora estão sendo gradualmente substituídos por elementos de estado sólido.

Prós e contras de usar

Interruptores Reed - parte do alarme contra roubo

O contato hermeticamente selado é popular por seus muitos benefícios:

  • Durável - não há fricção durante a operação. Se o gás inerte for bombeado para o frasco ou o ar for evacuado, o elemento funciona ainda mais.
  • Dimensões mínimas em comparação com um relé padrão.
  • Alta performance.
  • O reed switch é capaz de transmitir um sinal de potência muito baixa.
  • Sem interferência. O sinal não está distorcido.
  • Poeira, sujeira, umidade não afetam o funcionamento do dispositivo.

Desvantagens:

  • os frascos de vidro são bastante frágeis, os reed switches não são usados ​​com forte vibração;
  • a velocidade de resposta é alta, mas limitada;
  • os interruptores secos chocalham devido à alta elasticidade;
  • com uma corrente alta, os contatos podem abrir espontaneamente.

Apesar do aperto, as placas dentro do frasco se desgastam com o tempo. Sob a influência da corrosão elétrica, o aperto mecânico das placas é possível. Depois de muitas operações, os contatos friccionam e as superfícies são fechadas devido às forças moleculares. Com o tempo, o sensor de abertura da porta deve ser trocado.

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