家住宅の建物リードスイッチの動作温度。リードスイッチとは: 範囲と設置機能

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リードスイッチの動作温度。リードスイッチとは: 範囲と設置機能

コンテンツ：

さまざまなセンサーが自動化および保護システムで広く使用されています。それらは異なる物理原理に基づいて動作します。たとえば、遠隔から起動されるモーションセンサーはよく知られています。しかし、場合によっては、近距離でのイベントを制御する必要があります。たとえば、建物の窓やドアが不正に開けられていないか監視されている場合です。センサー (リードスイッチ) は、以下で説明するこれらの目的に最適です。

デザインの特徴

本質的にこの要素であるシールされた接点は、それを説明する語句の略語からその名前が付けられました。設計上、これはガラスハウジング内の単なる接点です。しかし、電気工学は接点の科学であるため、質の悪い誤動作の原因となるリードスイッチをスーパーコンタクトとして設計しています。

接触領域の軟磁性材料で作られた2つの接触プレートは、他の金属で特別にコーティングされています。長期最小限の抵抗を維持しながらサービスを提供します。それらは加圧された不活性ガス (通常は窒素) に囲まれています。このようにして、安定した状態が長年にわたって確保され、耐用年数にわたって 100 万回以上の操作を実行できます。

センサーの目的に応じて、リードスイッチを作動させるために磁場が使用されます。これはフィールドかもしれません永久磁石例えば、リードスイッチが取り付けられているフレームに対してドアや窓と一緒に移動します。ただし、電流が一定の強さの場合、モーター巻線に電力が供給されるコイルの電磁場もリードスイッチをトリガーします。

磁場によりリードスイッチの接点が磁化され、接点が逆になります。磁極。そして、この磁場の強さが特定の制限値に達すると、接点極が互いにくっつきます。張力が続く限りこの状態が維持されます磁場一定の値までは減りません。その後、接点は元の位置に戻ります。

セキュリティシステムでの使用

に使用されるリードスイッチセキュリティシステム、設置される構造物の特定の材質に合わせて製造されます。これは、取り付けられる基材が原因であるためです。リードセンサー、リードスイッチの動作に使用される磁場に影響を与える可能性があります。それは明らかですプラスチック窓または木製扉金属製のドアグリルと比較して、磁場との相互作用はまったく異なります。

センサーの動作は磁気ラッチに似ています。プロセスに関係するすべての要素はドア (窓) とフレームにあり、リードスイッチと呼ばれることもあります。ワイヤーが取り付けられています。したがって、センサーを屋外に設置すると、センサーがすべて見えてしまい、インテリアをまったく飾りません。さらに、そのようなセンサーを備えたドアや窓から部屋に入ろうとすると、攻撃者はそれを見て無力化することができ、それによって侵入地点で警報を止めることができます。

リードセンサーが隠れて設置されている場合、磁石を近づけることができないため磁場が弱まります。したがって、このようなリードスイッチは、公開して設置されているものよりも感度が高くなければなりません。しかし、隠されたセンサーははるかに信頼性が高くなりますが、注意して検査すると、一般的に配線に誤りがあった場合にも気づくことができます。このため、保護を強化するために 1 つのドアまたは窓に複数のセンサーを使用することをお勧めします。

保護を強化する方法

標準オプションセンサーはフレームにあり、磁石は窓サッシまたはドアにあります。閉じた状態では、磁石はリードスイッチに可能な限り近づくため、リードスイッチは閉じます。開くと磁石がセンサーから離れ、回路が開き、アラームが鳴ります。しかし、それでも隠しフォーム磁石、ひいてはセンサーを検出できます。結局のところ、磁場を隠すことはできません。使用する普通のコンパス、攻撃者はセンサーの位置を見つけることができます。

この場所に磁石を取り付けるだけで、その後はアラームは作動しません。このようなシナリオの発生を防ぐには、窓やドアが開いたときに警報回路を閉じる別の隠されたリードスイッチ、またはセンサーを磁化するための別の原理が必要です。窓が開いているときにリードスイッチが閉じていて、攻撃者がそれを知らない場合、追加の磁石もそれに適用されます。磁場の増加により保護が作動します。

改良された保護オプションは、電磁石を使用することです。電磁石に一定期間の電圧を印加し、同じ期間の電磁場を印加すると、センサーが周期的に動作します。このプロセスの進行中は、保護はアクティブになりません。ただし、リードスイッチからのインパルスが遅延すると、保護が機能します。電磁石の磁場を偽装するには、全体的な研究を行う必要があります。さらに、信号の再現性をランダムに変更できるため、信号の偽造の可能性が排除されます。

応用分野

リードスイッチの目的はセキュリティアラームだけではありません。磁場と電気– 相互接続された現象、リードスイッチをオートメーションシステムで使用して電流強度を制御できます。物体や液体とともに移動する永久磁石は、接点が作動した後、リードスイッチによって検出されます。したがって、磁気フロートを使用して、特定の場所にある物体の存在を確認したり、液体レベルを制御したりできます。

リードスイッチの接点は磁界の影響により閉成します。そして、その張力が大きくなるほど、接点の吸引力も大きくなります。しかし、元の状態の復元は弾性力の影響下で発生します。彼らは小さい。したがって、接点の過熱や溶着を防ぐことが非常に重要です。これを行うには、以下に示す動作モードに厳密に従う必要があります。技術文書リードスイッチそうすれば、このユニークなスイッチは何年も続くでしょう。

スイッチングデバイス (接点) は、無線工学や電子機器で使用されます。電磁リレーの接点は金属製の擦れる部分があり、信頼性の低い設計となっています。摩耗してリレーの性能が低下します。リードスイッチは磁気的に制御される密閉接点です。リードスイッチは、高品質の動作と耐用年数の延長を目的として発明されました。リードスイッチをベースにした最初のデバイスは前世紀の 30 年代に登場し、リードスイッチは 1922 年に発明されました。

で現代ハーメチック接点はあまり広く使用されておらず、徐々にホールセンサーに置き換えられています。しかし、使いやすく、ドライ接点を備え、電気絶縁を備えているなど、リードスイッチには競合他社が存在しません。磁気的に制御される接点は、今日でもエレクトロニクスで使用されています。リードスイッチは、スイッチングの耐久性と動作の信頼性が必要とされる場所に取り付けられます。各種センサー、リレー、ポジションスイッチなどに含まれます。

種類

すべての接点グループと同様に、ハーメチック接点は機能に応じて次のタイプに分類されます。

閉鎖。
切り替え。
切断中。

製造技術と設計に従って、リードスイッチは次のグループに分類されます。

ドライ。
水星。

乾式磁気接点は通常のものと同様に機能します。水銀サンプルでは、水銀滴との接触部分がガラスケースの内側にあります。動作中に接点を濡らし、接点を改善し、遷移抵抗を低減し、接点のバウンスを排除するには、一滴の水銀が必要です。

バウンシングとは、短絡または開回路によってトリガーされたときの接点グループの振動です。 1回のトリガで送信信号の誤切り替えが発生し、応答時間が長くなります。信号ON時にサウンドアンプにビビリが発生すると音が歪み、アンプの動作に支障をきたします。デジタルマイクロ回路でリードスイッチを使用する場合、RSトリガーやRC回路のフィルターでバウンスを抑える必要があります。リード接点はマイクロコントローラー回路で使用されており、プログラムを使用してリードスイッチのバウンスが除去されるため、システムの速度が低下します。

デバイス

磁気制御接点の設計はガラスシリンダーでできています。コンテナには磁気コアで作られた接点が含まれており、フラスコの端に溶接されています。磁気コアの外部要素は電源に接続されます。これは図で見ることができます。

ガラス製フラスコ。
連絡先を切り替えます。
固定接点。

最も一般的なのは密閉密閉接点です。強磁性特性を持つ平角線で作られた接点を備えています。コアはパーマロイ線で作ることもできます。これは、リードスイッチのサイズと出力によって異なります。接点のコーティングもロジウムや金などでできています。

不活性ガスをフラスコに注入するか、真空を作ります。これにより、リードスイッチセンサーの腐食や錆の発生を防ぎます。リードスイッチを製造する場合、コア間にギャップがあることを考慮する必要があります。

リードスイッチの動作

クロージャー接点を備えたシンプルなリレーは、透磁率が向上した接点を備えた 2 つのコアで構成されています。それらは、不活性ガスまたは混合ガスが入った密閉ガラス容器内に置かれます。シリンダー内には50 kPaの圧力が発生します。不活性環境により接点の酸化が防止されます。

リードスイッチシリンダーは、直流に接続された制御巻線の内側に配置されています。電源が投入されると、リレー上に磁界が形成され、接点コアを通過し、ギャップに沿って制御コイルを通って磁界が閉じます。磁束により、接点同士を接続する牽引力が発生します。

接触抵抗を最小限に抑えるために、接触面は銀、ラジウム、パラジウムなどでコーティングされています。リードスイッチの電磁コイルは電源を切ると力がなくなり、バネにより接点が開きます。リードリレーには部品の摩擦面がなく、接点は磁気回路、導体、バネの役割を果たします。

電磁コイルのサイズを小さくするには、電流密度が増加します。コイルの巻き付けにはエナメル線を使用します。リードスイッチ部品はプレス加工されており、接続ははんだ付けまたは溶接で行われます。リードスイッチは磁気シールドを使用して作動ゾーンを減らします。

リードリレーのスプリングは追加の張力なしで取り付けられており、始動に時間を無駄にすることなくすぐにオンになります。電磁石の代わりに永久磁石を使用することもできます。このようなリードスイッチは有極と呼ばれます。リードリレーの接点の押圧力は、従来の電磁リレーがバネに依存するのに対し、コイルの磁力によって決まります。

オープン時はリードスイッチの動作が異なります。リレー磁石のシステムは、電磁力の作用により、同じ名前のコアを磁化し、互いに反発して回路を開きます。

スイッチ付きリードスイッチでは、3 つの接点のうち 1 つが閉じており、非磁性金属でできています。残りの 2 つの接点は強磁性組成物で作られています。磁界の影響下では、開いた接点が閉じ、閉じた非磁性接点が開きます。地球の磁場のような磁場は常に存在しますが、そのような磁場はリードスイッチを作動させるのに十分ではないため、無視されます。

リードスイッチの応用

リードセンサーとスイッチは以下を使用します。

医療機器と通信機器。
潜水艦用の装備。
シンセサイザーとキーボード。
検査機器、メーター。
自動化および安全装置。

セキュリティシステムでは、リードスイッチのセンサーがリレーとして使用されます。セキュリティセンサーマグネットとリードスイッチが含まれています。最も単純なリードリレーは、巻線とリードスイッチで構成されます。

リードスイッチリレーには次のような利点があります。

小さな寸法、シンプルな装置。
接触基の湿気、焼けからの保護。
擦れる部分はありません。

このようなリードスイッチセンサーは広く使用されていますが、機械的損傷を受けやすいなどの欠点もあります。これは、多くのシステムで使用する場合に大きな欠点になります。

警報システムにはリードスイッチが欠かせません。センサーの取り付けは難しくありません。ドアが閉まると、リードスイッチ接点が閉じます。ドアが開くと、側枠に取り付けられた磁石がリードスイッチから遠ざかり、磁力が減少し、電源回路が開きます。これは警報回路を作動させる信号として機能します。

エレベーターのリードスイッチの使用でも状況は似ています。リードスイッチはエレベータかごの位置を決定するために使用されます。磁石とリードスイッチを採用し、照明器具の制御が簡単に行えます。電力メーターにもリードスイッチが付いています。

リードリレーまたはセンサーを使用する場合、そのようなデバイスの使用の微妙な違いを考慮したいくつかのヒントを提供できます。

リードスイッチを取り付けるときは、センサーの電気パラメータに悪影響を及ぼし、変化する可能性があるため、超音波の発生源をできるだけ避けてください。
近くの磁場の発生源によっても、磁気スイッチの特性や特性が変化する可能性があります。
リードリレーとセンサーは衝撃や機械的損傷に耐性があります。ガスタンクの漏れにより、衝撃によりセンサー内の不活性ガスが漏れる場合があります。これにより、リードスイッチが無効になります。
はんだ付けを行う場合は、リードスイッチセンサーの製造元の指示に従う必要があります。

ゲルシコン

リードスイッチリレーは、製造技術の誤差により戻り係数に大きなばらつきがあります。定格電力とスイッチング電流を増やすために、アークを消すための補助接点がリードリレーに組み込まれています。

このようなリレーは、ガーシコン、または電源シール接点と呼ばれます。鉱工業生産最大 180 アンペアの電流に対応するゲルシコンを生成します。スイッチング周波数は 1 時間あたり最大 1200 回のスイッチングに達します。ガーシコンは、最大 3000 W の定格電力で非同期で動作します。

フェライトリードリレー

これは、フェライトコアを備えた特別なクラスのリードリレーです。メモリー機能があります。このタイプのリードスイッチを切り替えるには、フェライトコアを消磁するために逆極性の電流パルスを印加する必要があります。それらはメモリ気密接点、またはゲローンと呼ばれます。

リードリレーのメリット

接点が絶対的に密閉されているため、塵や湿気などの過酷な環境でも使用できます。
小型、軽量、シンプルなデザインのセンサー。
動作速度の向上により、リードスイッチを高いスイッチング周波数で使用できるようになります。
広い温度範囲(-60度から+120度)でも確実に動作します。
リレー機能と組み合わせることで幅広い用途に対応します。
スイッチング回路のガルバニック絶縁とリードスイッチのリレー制御が可能です。
電気接点の強度が向上しました。
センサー寿命が長い。

リードスイッチのデメリット

リードスイッチマグネットの感度が低い。
センサーデバイスの磁場に対する過剰な感度。これには磁力に対する保護措置が必要です。
リードスイッチシリンダーは壊れやすい素材でできており、損傷や衝撃に弱いです。
スイッチング電力は、ゲルシコンとリードスイッチの両方で小さいです。
高電流では、リード接点が自然に開きます。
低周波電圧で動作する場合、接点は制御されずに開閉します。

リードスイッチはスイッチング素子の一つです。電気回路、特定の条件下で正常に使用されます。場合によっては、リードスイッチリレーが電磁リレーのより効率的な代替品となります。

リードスイッチの応用分野

リードスイッチの接点グループは、次の用途で積極的に使用されています。電気図セキュリティアラーム。 1 つのハウジング内のリードスイッチの接点のグループにより、複数の電気回路のスイッチが互いに接続されないようにすることができます。警報システムにおいて、動作を音や光で知らせたり、当番制御盤に信号を送信したりするために使用されます。

爆発性不純物を扱う企業では、電気機器の切り替えにリードスイッチが効果的に使用されていますさまざまな目的のために接点が開閉するときに、ハウジングの密封されたガラスフラスコを越えて飛び火することがないためです。強力な電気モーターを始動するには、最大 45 kW の負荷の回路を接続できるリードスイッチが使用されます。

低電圧機器に加えて、高電圧のリレー保護で 1000 V ～ 100 kV の電圧の回路を閉じるために使用されるリードスイッチのモデルもあります。航空会社電気を伝えるため。このような要素には、接点の振動を減衰するために消弧構造と減衰装置が取り付けられています。スイッチング用のリード製品は、計測機器の新しい方向性を開発する機会を提供します。自動装置リレーシステムの制御と保護。

リードスイッチの動作原理

この研究は、リードスイッチ内の強磁性要素間に生じる磁場力の使用に基づいています。これらの力により、フェライトコンタクトプレートが変形したり移動したりして、フェライトコンタクトプレートが閉じたり開いたりする可能性があります。デバイスが配置されている領域の強磁性接点を磁化するための磁場は、次の 2 つの方法で生成されます。

本体に巻かれ、直流電流が供給されるコイル。

ヒントその 1、接点が作動するまでワイヤーをコイル本体に巻き付けることで、磁束を自分で調整できます

外部永久磁石。

最もシンプルなデザインリードスイッチ

リードリレーの種類

リードスイッチは、生産条件を考慮すると、さまざまな業界での使用に対する大きな需要があり、たくさんの製品モデル。すべてのリードリレーは接点の種類によって分類できます。

初期状態では接点が開いています。
初期状態で接点が閉じている場合。
接点のグループを組み合わせた場合、常閉リードスイッチと開リードスイッチが 1 つのハウジング内に配置されます。

リードリレーは、その設計に基づいて 2 つのタイプに分類されます。

ドライ -フラスコを不活性ガスで満たすか内部を真空にして、高電流負荷に対する接点の抵抗を増加させるために行われます。
濡れた -接点の接点にあるリードスイッチには、液体金属振動時の水銀が緩衝材の役割を果たし、断線を防ぎます。

リードスイッチの主な技術的特徴

リードリレーの設計は多種多様であり、機能目的も異なるため、特定のタイプにのみ関連する特性があります。すべてのタイプのリードリレーに固有の主なものを見てみましょう。

振動レベル— 指定レベルを超えると、リードスイッチのガラス球が割れたり、接点が開閉したりする可能性があります。この量は、1 秒あたりの振動数によって測定されます。
最大接点電圧スイッチ電気ネットワークでは、接点の断面と材質に応じてボルトと kV で測定され、Umax と表記されます。
許容電力、その場合、接点は強磁性の特性とその機能を実行する能力を失いません。リードスイッチの電力は、接点の材質と断面積によって決まります。断面積が大きいほど、ネットワークの許容電力は大きくなり、技術文書では W で測定される Pmax として指定されます。 kW;
スイッチングサイクル数– 接点が磨耗してその目的を果たせなくなるまでの開閉回数機能的な目的。一部の技術情報源では、これは耐用年数と呼ばれ、N max と表示されます。N は操作の数で、通常は 40 ～ 50 億で計算されます。
リリース時間– コイルへの通電が遮断された瞬間から接点が元の状態に移行するまでの時間間隔は 0.2 ～ 1 μs です。
反応時間 -コイルに電流を流してから接点が開閉するまでの時間は0.5～2μsです。
接点容量 - Sk、接点は開状態でのみ可能であり、接点間のギャップに依存します。幾何学的寸法コンタクトプレート。

技術文書の最後の 2 つのパラメータは、接点の開閉速度 (ミリ秒単位) として定式化でき、Tsp および Totp として記述されます。これらの値はリードスイッチの速度を示しており、小型モデルの方が高速です。スイッチングサイクルの周波数は 1000 Hz に達することがあります。

降伏電圧 -開状態のフェライト接点間で電気アークまたはスパークが発生する電圧値 (数十 kV)。この電圧はリードスイッチの電気的強度を特徴付けます。これは、接点の材質、コーティング、接点間のギャップに大きく依存します。
場の強さ –接点の切り替えが発生する値。このパラメータは磁力 Vav - 作動と呼ばれることもあります。トリガーとは、連絡先と Votp を閉じることを意味します。リリースは接点の開放を意味します。
接触転移抵抗 –には2つの値があり、非常に小さな値はRk（接触）が閉じた状態で測定されます。オープン状態では、Riz(insulation) は数十 MOhms 以内の絶縁抵抗です。

テーブル：接点閉用リードスイッチの特性

リードスイッチモデル	KEM-1	KEM-6	MK36701	MKA-27101
リードスイッチの改造の種類	標準	標準	中級	中級
磁場の強さ、A	54…110,1	37…50	51…80	31…60
応答時間間隔、ミリ秒	3	2	2	1,5
	31	11	20	11
	221	151	101	111
スイッチング電流値、A	1,1	0,26	0,36	0,36
降伏電圧、V	501	501	—	501
閉じたリードスイッチの接触抵抗、オーム	0,09	0,11	0,071	0,121
回路周波数、Hz	101	21	50	100
動作温度、°C	-61…+123	-61…+125	-61…+100	-61…+100
許容振動周波数範囲、Hz	1…601	1…50	1…600	1…601
シリンダーの長さと直径、mm	50/80	36/63,5	36/63,5	27/45,6

リードスイッチのスイッチングおよび測定パラメータ

リードスイッチのブランド	MKS-27102	KEM-3	MKS-15101	MKA-52181	MKA-27801
磁束の強さ、A	51…74	31…100	31…45	81	31…100
	1,51	1,51	1,51	2.1	2.1
許容スイッチング電力、W	31	31	0,36.1	1,49	1
許容スイッチング電圧、V	151	125	35	35	301
許容スイッチング電流、A	1.1	1.1	0,011	0,11	0,011
閉接点の抵抗、オーム	0,151	0,31	0,151	0,081	0,11
開閉の周波数、Hz	51	101	100,1	100,1	50.1
動作温度間隔、°C	-61… + 125	-61… + 125	-61… + 125	-61… + 85	-61… + 85
振動範囲、Hz	1…2000.1	1…2000.1	1…2000,1	1…601	5…601
シリンダーの長さと直径、mm	27/67	18/54	15/50	53/79,5	28/52,3

ハイパワーリードスイッチ

リードスイッチのブランド	MKA-52141	MKA-52142	MKA-52202
リードスイッチの改造	高電圧	高電圧	強力な
スイッチング磁束強度、A	100…200,1	300.1	180…300.1
スイッチング時間間隔、ミリ秒	3,1	3,1	8,1
許容スイッチング電力、W	51	51	251
許容スイッチング電圧、V	5000.1	10000.1	380.1
許容スイッチング電流、A	3,1	3,1	4,1
降伏電圧、V	10000.1	15000.1	800.1
閉接点間の抵抗、オーム	0,1	0,1	0,3
動作温度範囲、°C	-40…+85	-60…+100	-45…+60
振動荷重の許容周波数、Hz	1…600	1…60	1…10
フラスコの長さと直径 mm	53/5,4/80	52/5,5/90	52/7,0/0

リードスイッチ接点管理の特徴

2 つの制御方法があり、それぞれに独自の設計機能があります。

永久磁石による磁界により制御します。

リードスイッチは動かずに設置され、磁石はリードスイッチに対して空間内を移動し、磁界の強さが接点を切り替えるのに十分な距離に近づくとトリガーされます。同様に、磁石がリードスイッチから取り外されると、磁界は弱まり、リードスイッチの接点は元の状態に戻ります。

このオプションの典型的な例は、リードスイッチが取り付けられている場合のセキュリティアラームシステムでのリードスイッチの使用です。ドアフレーム、ドアの磁石は逆にすることもできます。

リードセンサーをドアに取り付けた例
A – 接点は開いた状態です。
B – 接点が閉じるとアラームがトリガーされます。

ヒントその 2 この場合、プラスチックケースに入った円筒形センサーを使用することをお勧めします。それらは目立たないように設置されていますドリル穴ボックスとドアの中。迷彩のために、適切な色の弾性プラグを上部に接着できます。

使用条件や機能目的に応じて、建設的な決定異なる場合があります:

磁石は軸の周りを回転して極性を変えることができ、それによってリードスイッチの接点が切り替わります。
シールド磁気カーテンは、リードスイッチと磁石の間を移動して磁界を分路することができます。
カーテン、磁石、リードスイッチなど、いくつかの要素またはすべての要素が可動可能であり、すべてが特定のオブジェクトの状態を決定します。

直流電流を流すコイルによるリードスイッチ制御

この方法は、少数の接点グループを備えたリードリレーの設計に広く使用されています。 1 つまたは複数のリードスイッチが、巻線が巻かれているハウジングの中空コア内に配置されます。

そのような使用例は次のとおりです電流センサー機器を供給する電気ネットワークの保護。コイルは、製造プロセスで使用される電流負荷に対応できる十分な太さのワイヤで巻かれています。電流が超過すると、磁界によってリードスイッチの接点が切断され、機器の電源が遮断されます。移動して設定しますねじ接続軸に沿ってコイル内のリードスイッチ。

リードスイッチのメリット

電磁コイルとコアを備えた従来のリレーとは異なり、リードスイッチには機械要素、接点を動かすためのレバードライブ、およびコイル内のスチールコアがありません。このため、デザインはサイズが小さくなります。
リードリレーの多くの指標は、絶縁抵抗、絶縁破壊電圧、それに応じて耐電圧など、従来のリレーの数百倍も優れています。
明らかに、従来のリレーは速度の点でリードスイッチに匹敵しません。リードスイッチの接点のスイッチング周波数は1000Hzです。
リードスイッチの耐用年数は、数十億回のスイッチングサイクルで計算されます。

欠陥

あらゆる完璧さにもかかわらず、欠点もあります。

あまり力がありません。
1 つのフラスコ内のコンタクト数はそれほど多くありません。
乾燥バージョンでは、接点に機械的なガタつきが生じる場合があります。
壊れやすいガラス瓶本体。
シールドされていないエンクロージャは、外部磁場の影響を受ける可能性があります。

リードスイッチは 2 つの単語から構成されます。ゲルメートル法 CONタクト。詳しく見てみましょう:

写真でわかるように、ガラス球で構成される最も単純なリードスイッチです。鉄板が2枚入っています。私たちのヒーローの動作原理は、彼が磁場に入るとこれらのプレートが閉じることです。磁場は、磁石の一部によって、または端子に電圧が直接印加されるインダクタを使用することによって発生する可能性があります。がコイルを通過すると、コイル内に磁場が発生します。次に、この同じ磁場がリードスイッチを制御することができます。

この同じリードスイッチを USB 顕微鏡で詳しく見てみましょう。通常の状態では、ご覧のとおりリードスイッチの鉄板は閉じていません。

しかし、磁石を差し出すとすぐに閉じてしまいます。今回は携帯電話のスピーカーの磁石を利用しました。

リードスイッチの確認方法

おそらく皆さんは、マルチメーターでヒューズをチェックする方法に関する記事を覚えているでしょう。したがって、リードスイッチもほぼ同じ方法でチェックされます。私たちはマルチメーターを手に取り、ダイヤルを導通テストに設定し、プローブでリードスイッチのリード線にしがみつきます。したがって、初期状態ではオープンになっているため、マルチメーターはブレークを示します。

さて、磁石を持ってみましょう。私たちの場合、これがスピーカーです。ご存知のとおり、トロイダル磁石をベースとしています。このトロイダル磁石を使用して、リードスイッチ用の磁場を作成します。磁石をリードスイッチに近づけるとすぐに接点が閉じ、マルチメータの抵抗はほぼゼロになります。

ここから、私たちの病棟は健在であると結論付けます。

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機械的接点は摩耗する可能性があります。この破壊的な要因の影響を軽減するために、前世紀前半に磁気制御スイッチングデバイスが開発されました。連絡先グループそれらを真空フラスコに入れた。ソ連では、このような要素は「シール接点」の略称である「リードスイッチ」と呼ばれていましたが、英語の技術文書では「リードスイッチ」という名前が受け入れられています。

これらのデバイスの動作原理、設計、主な特徴、長所と短所を見てみましょう。記事の最後にいくつかあります便利なスキームリードスイッチが使用されている場合。

外観とデザインの特徴

これらのデバイスは、ガラスフラスコ内に配置されたフェリ磁性材料で作られた接触グループです。空気はポンプで排出されており (可能な限り真空に近い状態が作成されています)、オプションとして不活性ガスを充填することもできます。装置の外観とその名称回路図以下に示します。

設計を図 2 に示します。

指定：

A – デバイス端子。
B – ガラス製フラスコ。
C – 連絡先グループ。
D – 不活性ガスまたは真空。

品種

このクラスのスイッチングデバイスは、通常、連絡先グループデバイスに応じて次のタイプに分類されます。

通常開接点を持つ要素 ( 外観このような装置を図に示します。 1)。
常閉接点を持つ要素。
切替接点付。

上記の機能特性に加えて、密閉型スイッチングデバイスを乾式と水銀の 2 つのグループに分類する技術的な特徴もあります。特徴的な機能後者は、フラスコ内に水銀が一滴入っているというものです。接点グループを「濡らす」役割を果たし、これにより、スイッチング時の接触抵抗と接点の振動（バウンス）を大幅に低減することができ、接点の品質にプラスの効果をもたらします。

動作原理

デバイスの動作 (接点を閉じる、開く、または切り替える) には、スイッチングに十分な強さの磁界を要素に与える必要があります。このような場の発生源は、通常の磁石または電磁石である可能性があります。

影響下にある電力線接点は磁化されており、弾性閾値を超えると回路が切り替わります。

したがって、接点群への磁界の作用がなくなるとすぐに元の状態に戻ります。つまり、機能的には、接点は直接の目的に加えて、磁気回路と弾性要素の役割も果たします。

常閉接点を備えたデバイスの動作は多少異なります。それらのフェリ磁性弾性要素は、磁場にさらされると同じ電荷を獲得し、反発して接触を解除します。

このようなスイッチでは、1 つの弾性要素のみがフェリ磁性合金でできている場合があり、磁石が近づくとそれに引き寄せられ、回路がオフになります。

同様の原理が、スイッチング接点グループを備えたリードスイッチにも使用されており、そのうちの 2 つは磁性材料で作られています。磁石の影響下で、それらは互いに引き付けられ、非磁性接触が維持されます。開始位置。その結果、回路が再度切り替えられる。

主な設定

密閉型スイッチの特性は、機械的および電気パラメータ。最初のものには次のものが含まれます。

N max – 主な特性を変更せずに許容される操作の最大数を示す数値。
V cp は、デバイスが応答するために必要な電界強度を示す値です。この特性を専門用語では起磁力と呼びます。
V otp – 開く力に対応する値。
t cp – 連絡先グループが動作するのに必要な時間。
t release – リリースに必要な時間間隔。
最後の 2 つのパラメータが最も重要です。機械的特性、スイッチング速度を説明しているためです。
ここで主な電気的特性をリストします。
R K – 閉状態での接点間の抵抗。
R FROM – 開いた接点の抵抗。
U PR – 降伏電圧、この特性は、前のパラメータと連絡先のグループ間の距離の両方に依存します。さらに、フラスコの充填は耐電圧に影響します。
P max – スイッチング電力。
C K – 開いた接点によって形成される静電容量。

管理はどのように行われていますか？

密閉型スイッチを管理するには 2 つの方法があります。

永久磁石を使用する。
定電流源に接続されたコイルに作用します。

第１の実施形態では、永久磁石の直線運動または角運動により制御を行うことができる。専用のカーテンで畑を遮る方法もあります。

磁石を使った制御方法の例としては、位置センサーの他にレベルセンサーなどが挙げられます。盗難警報器等

2 番目のオプションでは、リードスイッチに基づいてリレーを作成できます。従来の設計とは異なり、このようなデバイスには可動機械要素がほとんど含まれていないため、信頼性と耐久性が向上します。接点グループの数が少ない場合、この欠点は、関連するリードスイッチの数を増やすことで簡単に解消されます。

応用例この方法制御は、リードスイッチに基づく電流リレーにすることができます。太い線が巻かれたコイルで、その中に密閉されたスイッチが配置されています。このデバイスは次のように機能します。保護システム回路内の過負荷から直流。デバイスの感度は、コイル内の整流子を直線的に動かすことで簡単に調整できます。

長所と短所

どのようなデザインにも利点があるだけでなく、欠点がないわけではありません。強いものを知り、弱い面デバイスに応じて、その用途に最適なエリアを見つけることができます。密閉型スイッチの利点を見てみましょう。

高いスイッチング信頼性。これは、オープンコンタクトグループのこの数値よりもほぼ 2 桁高くなります。これは、開いた接点間の高い抵抗 (R FROM) によって実現され、その抵抗は数十 MOhms に達する可能性があります。耐電圧インジケーター (U CR) も重要な役割を果たします。一部のモデルでは破壊電圧が 10 kV を超えます。
スピードも否定できない利点です。多くのモデルのスイッチング周波数は 1 kHz に近づきます。スイッチング速度を表すパラメータは、t cp - 0.4 ～ 1.8 ms、t otp - 0.25 ～ 0.9 ms の範囲にあり、これはオープン接点グループの同様の特性をはるかに上回っています。
耐久性、操作数は数十億に達しており、このマイルストーンに近づくことのできるオープンコンタクトグループは 1 つもありません。
このタイプのスイッチは、負荷とのマッチングの点で要求が厳しくありません。
電気を使わずに制御が可能です。

特徴的な欠点:

スイッチング電力が低い。
連絡先の数が少ない。
作動時にリンギングノイズが発生します（湿式設計にはこの欠点がありません）。
最新の無線機器に対応する大型サイズ。
ガラス製フラスコの強度が不十分です。
外部磁場に対する敏感性。

明らかな優勢にもかかわらずポジティブな資質、これらのデバイスはホールセンサーなどの半導体類似物に徐々に置き換えられています。ガタつきなし小さいサイズそしてより高い強度が決定的な役割を果たしました。

日常生活での活用例

記事の冒頭で約束したように、リードスイッチを使用した便利な図をいくつか紹介します。廊下のユニバーサル照明制御から始めましょう。動作原理は次のとおりです。開くとき正面玄関ライトは自動的に点灯し、数分後に消灯します。照明レベルが十分であれば、廊下の照明は点灯しません。

指定:

抵抗: R1 – 68 kOhm、R2 – 33 kOhm、R3 – 470 kOhm、R4 – 10 kOhm、R5 – 27 kOhm。
コンデンサ: C1 – 0.1 µF、C2 – 100 µF x 25 V、C3 – 470 µF x 25 V。
ツェナーダイオードおよびダイオード: VD1 – KS212ZH、VD2 および VD3 – KD522 (1N4148)、VD4 – KD209 (1N4004)。
トランジスタ: VT1 および VT2 – ÌRF840。
SG1 – 通常のリードセンサー (59145-030 など)。
FR1 はフォトレジスタで、光の中で少なくとも 8 kOhm、暗闇では 120 ～ 180 kOhm の抵抗を持つあらゆるタイプに適しています。
トリガー D1 – K561TM2 (CD4013)。

回路の設定は、照明を消すための最適な遅延時間を選択するために抵抗 R1 を選択することになります。

では、簡単な図を見てみましょうホームアラームここでは、一般的なリードスイッチドアセンサーも使用されます。