セキュリティ、制御、消火、緊急警報の単一の最新システムは、それを外界に接続するセンサーを使用せずに機能することはできません。センサーは、煙、空気中のほこり、物体の動き、その他多くの変化の存在を検出します。
リードセンサーは、その信頼性のために、このような多くのシステムで今でも使用されています。
リードスイッチとは
リードスイッチは、電磁石または永久磁石によって生成された磁場の影響下で電気接点を開閉する電気機械装置です。
「リードスイッチ」という用語は、気密接触を意味します。これはその設計によるものです。これは、2つの出力接点を備えたガラスカプセルに密封され、不活性ガスで満たされた2つの強磁性プレートで構成されています。このようなシェルは、環境への影響を最小限に抑え、デバイスの信頼性の高い動作を保証します。
フラスコには、窒素、乾燥空気、またはその他の不活性ガスが含まれている場合があります。また、すべてのガスをフラスコからポンプで排出して真空状態にすることができます。これにより、スイッチ電圧のレベルを上げることができます。
目的と範囲
リードセンサーは、ホールセンサーに置き換えられていますが、多くのデバイスやシステムで使用されています。
- シンセサイザーや産業機器用のキーボード。センサーの設計は火花の可能性を排除します。したがって、それらは主に、可燃性の煙や粉塵が存在する爆発物の製造に使用されます。
- 家庭用カウンター。
- 自動セキュリティおよび位置制御システム。
- 水中または高湿度条件下で動作する機器。
- 通信システム。
- 医療機器。
セキュリティシステムでは、リードスイッチと磁石で構成されるデバイスが使用されます。彼らはドアの開閉を報告します。
接触センサーと巻線で構成されるリードリレーも使用されます。このようなシステムにはいくつかの利点があります。単純さ、コンパクトさ、耐湿性、可動部品がないことです。
リードスイッチは、特別な分野でも使用されます。これらは、高電圧および無線電気設備の過負荷および短絡に対する保護メカニズムです。また、これらは、最大100 kVの電圧で動作する高出力レーダー、レーザー、無線送信機、およびその他の機器です。
品種
接点の通常の状態に応じて、デバイスは次のように分けられます。
- 閉-磁場の影響下で回路が開きます。
- 切り替え可能-フィールドの影響下では、一方の接点が閉じられ、フィールドがない場合はもう一方の接点が閉じられます。
- open-磁場が発生すると、リードスイッチの動作が発生します。
設計に応じて、センサーは次のとおりです。
- ガス-ガラススリーブは乾燥空気または不活性ガスで満たされています。
- 水銀-接点に水銀が追加で適用され、スイッチングを改善し、抵抗を最小限に抑え、閉じたプレートの振動を取り除きます。
技術的特性に応じて、リードスイッチは次のように分類されます。
- リードスイッチ。
- ガザコンはメモリ機能を備えたデバイスです。つまり、磁場がオフになった後、接点の位置が保存されます。
- ハーコトロンは、高電圧絶縁を備えたリレーです。電圧が10〜100kVのデバイスで動作するように設計されています。
- Gersikonは、最大3kWの電力で機器と自動化を制御するように設計されたリレーです。この設計は、スイッチング電流の増加とアーク接点の存在を特徴としています。
設計の多様性により、リードスイッチは多くの分野で使用され続けています。
動作原理
リードスイッチは、原理的にはスイッチに似ています。リレーは、間にギャップがある一対の導電性コアで構成されています。それらは、酸化プロセスを排除する不活性媒体を備えたガラスフラスコに密閉されています。
制御巻線が電球の周りに配置され、直流が供給されます。電力が供給されると、巻線はコアに作用する磁場を生成し、コア間の接点を閉じます。
コイルを電源から外すと磁束がなくなり、バネで接点が開きます。信頼性は、接点間に摩擦がないことによって保証されます。接点は、導体、ばね、および磁気回路として機能します。
リードスイッチの特徴は、静止しているリレースプリングに力が作用しないことです。これにより、ほんの一瞬で連絡先を閉じることができます。
永久磁石も使用できます。このようなデバイスは分極化と呼ばれます。
通常は閉じているデバイスの動作原理は異なります。電磁力の影響下で、磁石のシステムがコアを1つの電位で充電し、コアを互いに反発させて回路を開きます。
切り替え可能なリードスイッチは、3つの接点で構成されています。それらの1つは恒久的に設置され、磁化されていません。他の2つは強磁性合金でできています。磁場が印加されると、開いている接点のペアが閉じ、非磁性の接点でペアが開きます。
リードセンサー接続
センサーに付属のドキュメントには、リードスイッチの接続方法に関する包括的な情報が記載されています。
センサーの機能と安全性のために、磁場を生成するリレーの部分は、構造の可動部分に取り付けられています。リードスイッチ自体は、構造物または建物の恒久的に設置された要素に取り付けられています。
可動部はしっかりと隣接しており、リードスイッチの接点網にコイルの磁界が作用して電気回路を閉じます。システムセンサーは、システムが正しく機能していることを通知します。可動部分にあるコイルがセンサーに作用しなくなるとすぐに、ネットワークが開き、自動化によってシステムの整合性の違反が報告されます。
設置方法によると、センサーは次のとおりです。
- 隠し留め具;
- 外部固定。
リードスイッチが接続されている表面の物理的特性に応じて、次のようになります。
- 鉄骨構造に取り付けるためのセンサー。
- 磁気受動構造に取り付けられたセンサー。
リードスイッチを取り付けるときは、取り付けのいくつかの機能を覚えておく必要があります。
- 超音波源の近くに配置しないことをお勧めします。センサーのパラメーターに悪影響を与える可能性があります。
- 外来磁界の発生源の近くには避けてください。
- センサーフラスコを衝撃や損傷から保護します。そうしないと、ガスが蒸発し、接触が切断され、コアがすぐに使用できなくなります。
リードスイッチは、コアの電力が低いため、大電流を切り替えることができません。したがって、強力な電気機器のオンとオフを切り替えるために使用することはできません。
これらは、機器を制御するリレーを制御するための低電力スイッチング回路に含まれています。
利点
リードセンサーには次の利点があります。
- 完全に密閉することで、火災の危険性のある部屋や過酷な環境での使用が可能になります。
- 瞬時動作により、スイッチング周波数の高いデバイスでの使用が可能になります。
- 水銀センサーの接触バウンスの排除。これらは、信号純度の要件が高まっている機器で使用されます。
- 4mmからの小さな寸法、シンプルなデザイン、低い製造コスト。
- リレーの高機能性と汎用性。
- 低電力信号を切り替える機能。
- 広い動作温度範囲--55〜+110ºC。
- 高いコア強度。
- 摩擦面はありません。
高い汎用性、信頼性、価格により、リードスイッチは直接の競合他社と競争することができます。
欠陥
すべてのデバイスと同様に、リードスイッチにも欠点があります。
- 低感度磁石。
- 外部磁束に対する高い感受性。その結果、追加の画面が必要になる場合があります。
- 磁場を取り除いた後、接点が閉じたままになり、取り外せない場合があります。
- カプセルは薄いガラスでできており、落下や衝突によって簡単に破壊されます。
- 低周波の電圧が印加されると、接点が自発的に回路を開閉します。
- 大電流が流れると、コア接点が自然に開く可能性があります。
これらの理由から、リレーを使用する場合は、付属のドキュメントで指定されているいくつかの制限措置を遵守する必要があります。
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