Was ist ein Reedsensor und wo wird er eingesetzt?

Kein einziges modernes Sicherheits-, Kontroll-, Feuerlösch-, Notfallwarnsystem kann ohne den Einsatz von Sensoren funktionieren, die es mit der Außenwelt verbinden. Sensoren erkennen das Vorhandensein von Rauch, Staub in der Luft, die Bewegung von Objekten und viele andere Veränderungen.

Der Reed-Sensor wird aufgrund seiner Zuverlässigkeit immer noch in vielen solchen Systemen verwendet.

Was ist ein reedschalter

Ein Reedschalter ist ein elektromechanisches Gerät, das elektrische Kontakte unter dem Einfluss eines Magnetfelds schließt oder öffnet, das von einem Elektromagneten oder einem Permanentmagneten erzeugt wird.

Der Begriff "Reedschalter" bedeutet hermetischen Kontakt. Das liegt an seinem Design. Es besteht aus zwei ferromagnetischen Platten, die in einer Glaskapsel mit zwei Ausgangskontakten eingeschlossen und mit einem Edelgas gefüllt sind. Eine solche Hülle minimiert die Umweltbelastung und gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb des Geräts.

Der Kolben kann Stickstoff, getrocknete Luft oder ein anderes Inertgas enthalten. Außerdem kann das gesamte Gas aus dem Kolben in einen Vakuumzustand gepumpt werden. Dadurch wird eine Erhöhung des Pegels der geschalteten Spannung erreicht.

Zweck und Umfang

Reed-Sensoren finden, obwohl sie durch Hall-Sensoren ersetzt wurden, immer noch Anwendung in vielen Geräten und Systemen:

1. Keyboards für Synthesizer und Industrieanlagen. Das Design der Sensoren schließt die Möglichkeit eines Funkens aus. Daher werden sie hauptsächlich in der Sprengstoffproduktion eingesetzt, wo brennbare Dämpfe oder Stäube vorhanden sind.
2. Haushaltszähler.
3. Automatische Sicherheits- und Positionskontrollsysteme.
4. Geräte, die unter Wasser oder bei hoher Luftfeuchtigkeit betrieben werden.
5. Telekommunikationssysteme.
6. Medizinische Ausrüstung.

In Sicherheitssystemen werden Geräte verwendet, die aus einem Reed-Schalter und einem Magneten bestehen. Sie melden das Öffnen oder Schließen von Türen.

Es werden auch Reed-Relais verwendet, die aus einem Kontaktsensor und einer Drahtwicklung bestehen. Ein solches System hat einige Vorteile: Einfachheit, Kompaktheit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und das Fehlen beweglicher Teile.

In speziellen Bereichen werden auch Reedschalter eingesetzt - das sind Schutzmechanismen gegen Überlastung und Kurzschluss von Hochspannungs- und Funkelektroanlagen. Dies sind auch Hochleistungsradare, Laser, Funksender und andere Geräte, die unter Spannung bis 100 kV betrieben werden.

Sorten

Je nach Normalzustand der Kontakte werden die Geräte unterteilt in:

• geschlossen - der Stromkreis öffnet sich unter dem Einfluss eines Magnetfelds;
• schaltbar - unter dem Einfluss des Feldes ist ein Kontakt geschlossen und bei fehlendem Feld der andere;
• offen - Der Betrieb des Reedschalters erfolgt, wenn ein Magnetfeld auftritt.

Je nach Ausführung sind die Sensoren:

• gas - die Glashülse ist mit trockener Luft oder Inertgas gefüllt;
• Quecksilber - Auf Kontakten wird zusätzlich Quecksilber aufgetragen, das das Schalten verbessert, den Widerstand minimiert und Vibrationen der geschlossenen Platten entfernt.

Reedschalter werden nach technischen Merkmalen unterteilt in:

1. Reed-Schalter.
2. Gazakon ist ein Gerät mit Speicherfunktion. Das heißt, die Position der Kontakte wird gespeichert, nachdem das Magnetfeld abgeschaltet wurde.
3. Hercotrons sind Relais mit Hochspannungsisolierung. Ausgelegt für den Betrieb in Geräten mit einer Spannung von 10 bis 100 kV.
4. Gersikon ist ein Relais zur Steuerung von Geräten und Automatisierung mit einer Leistung von bis zu 3 kW. Das Design zeichnet sich durch einen erhöhten Schaltstrom und das Vorhandensein von Lichtbogenkontakten aus.

Aufgrund der Bauformenvielfalt werden Reedschalter weiterhin in vielen Bereichen eingesetzt.

Funktionsprinzip

Der Reedschalter ähnelt im Prinzip einem Schalter. Das Relais besteht aus einem Paar leitender Adern mit einem Spalt dazwischen. Sie werden hermetisch in einem Glaskolben mit einem inerten Medium verschlossen, das den Oxidationsprozess ausschließt.

Um die Glühlampe ist eine Steuerwicklung gelegt, die mit Gleichstrom gespeist wird. Beim Anlegen von Strom erzeugt die Wicklung ein Magnetfeld, das auf die Kerne wirkt und zum Schließen der Kontakte untereinander führt.

Wenn die Spule von der Stromversorgung getrennt wird, verschwindet der magnetische Fluss und die Kontakte werden durch Federn geöffnet.Die Zuverlässigkeit wird durch die Reibungsfreiheit zwischen den Kontakten gewährleistet, die wiederum als Leiter, Feder und Magnetkreis wirken.

Der Reedschalter zeichnet sich dadurch aus, dass im Ruhezustand keine Kräfte auf die Relaisfedern wirken. Dadurch können sie den Kontakt in Sekundenbruchteilen schließen.

Es können auch Permanentmagnete verwendet werden. Solche Geräte werden als polarisiert bezeichnet.

Normalerweise geschlossene Geräte haben ein anderes Funktionsprinzip. Unter dem Einfluss elektromagnetischer Kraft lädt ein Magnetsystem die Kerne mit einem Potential auf, wodurch sie sich gegenseitig abstoßen und den Stromkreis öffnen.

Schaltbare Reedschalter bestehen aus drei Kontakten. Einer davon ist fest eingebaut und nicht magnetisiert, die anderen 2 bestehen aus einer ferromagnetischen Legierung. Wenn ein Magnetfeld angelegt wird, schließt sich ein Paar offener Kontakte und öffnet ein Paar mit einem nichtmagnetischen Kontakt.

Anschluss Reedsensor

Die den Sensoren beiliegende Dokumentation gibt umfassende Hinweise zum Anschluss des Reedschalters.

Für die Funktion und Sicherheit des Sensors ist der Teil des Relais, der das Magnetfeld erzeugt, auf dem beweglichen Teil der Struktur montiert. Der Reedschalter selbst wird an einem fest installierten Element einer Struktur oder eines Gebäudes angebracht.

Der bewegliche Teil schließt dicht an, wirkt durch das Magnetfeld der Spule auf das Kontaktnetzwerk des Reed-Schalters und schließt dadurch den Stromkreis. Der Systemsensor informiert über die korrekte Funktion des Systems. Sobald die am beweglichen Teil befindliche Spule nicht mehr auf den Sensor einwirkt, öffnet sich das Netzwerk und die Automatisierung meldet eine Verletzung der Integrität des Systems.

Sensoren sind je nach Installationsmethode:

• verdeckter Verschluss;
• externe Befestigung.

Abhängig von den physikalischen Eigenschaften der Oberfläche, auf der der Reedschalter angeschlossen wird, gibt es:

• Sensoren zur Montage an Stahlkonstruktionen;
• Sensoren, die auf magneto-passiven Strukturen montiert sind.

Bei der Installation eines Reedschalters müssen einige Merkmale der Installation beachtet werden:

1. Es wird empfohlen, den Standort in der Nähe von Ultraschallquellen zu vermeiden. Es kann die Parameter des Sensors negativ beeinflussen.
2. Vermeiden Sie den Standort in der Nähe der Quelle eines externen Magnetfelds.
3. Schützen Sie die Sensorflasche vor Stößen und Beschädigungen. Andernfalls verdampft das Gas, der Kontakt wird unterbrochen und die Kerne werden schnell unbrauchbar.

Reedschalter können aufgrund der geringen Leistung der Adern keine hohen Ströme schalten. Daher können sie nicht zum Ein- und Ausschalten leistungsstarker elektrischer Geräte verwendet werden.

Sie sind in einem Niederleistungsschaltkreis enthalten, um das Relais zu steuern, das die Ausrüstung steuert.

Vorteile

Reed-Sensoren haben folgende Vorteile:

1. Volle Dichtigkeit ermöglicht den Einsatz in brandgefährdeten Räumen und aggressiven Umgebungen.
2. Unverzögerter Betrieb ermöglicht den Einsatz in Geräten mit hoher Schalthäufigkeit.
3. Eliminierung des Kontaktprellens bei Quecksilbersensoren. Sie werden in Geräten mit erhöhten Anforderungen an die Signalreinheit eingesetzt.
4. Kleine Abmessungen ab 4 mm, einfacher Aufbau, geringe Herstellungskosten.
5. Hohe Funktionalität und Vielseitigkeit des Relais.
6. Fähigkeit, Signale mit geringer Leistung zu schalten.
7. Großer Betriebstemperaturbereich - von -55 bis + 110 ºC.
8. Hohe Kernfestigkeit.
9. Keine Reibflächen.

Hohe Vielseitigkeit, Zuverlässigkeit und Preis ermöglichen es Reedschaltern immer noch, mit direkten Konkurrenten zu konkurrieren.

Mängel

Wie alle Geräte haben auch Reedschalter Nachteile:

1. Magnete mit geringer Empfindlichkeit.
2. Hohe Anfälligkeit für externe magnetische Flüsse. Infolgedessen können zusätzliche Bildschirme erforderlich sein.
3. Manchmal bleiben die Kontakte nach dem Entfernen des Magnetfelds in einer geschlossenen Position, aus der sie nicht entfernt werden können.
4. Die Kapsel besteht aus dünnem Glas und wird durch Stürze und Stöße leicht zerstört.
5. Beim Anlegen einer Spannung mit niedriger Frequenz öffnen und schließen die Kontakte spontan den Stromkreis.
6. Beim Anlegen hoher Ströme können sich die Kernkontakte spontan öffnen.

Aus diesen Gründen sind bei der Verwendung des Relais eine Reihe von einschränkenden Maßnahmen zu beachten, die in der Begleitdokumentation angegeben sind.

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