У багатьох електричних приладіввиникає потреба у захищених від впливів зовнішнього середовищакерованих перемикачах. Потрібний механізм, контакти якого не обгорають на повітрі, і їм не заважає волога. Потрібно прискорити процес вмикання-вимкнення ланцюга та виключити присутність між контактами сторонніх домішок, вони присутні в атмосфері або з'являються на контактах перемикача з часом. У випадках, коли потрібна надійність та довговічність, застосовуються геркони.

Пристрій був винайдений професором В. Коваленковым у Санкт-Петербурзі 1922 року. У 30-ті роки того ж століття почалося їх виробництво та масове застосуванняв електричному устаткуванні.

Геркон – що це таке

Геркон – це два і більше контакти, укладені у скляний корпус. Для підключення до зовнішнього електричного ланцюга кінці контактів виведені за межі корпусу пристрою. Внутрішній обсяг герметизований та заповнений інертним газом. Позбавлені доступу атмосферного повітря, контакти надійно захищені від шкідливого впливу навколишнього середовища:

• Відсутня кисень, що сприяє окисленню контактної групи;
• Відсутня вологість, за якої можливе мимовільне спрацьовування;
• Відсутні механічні домішки, які можуть перешкоджати контакту.

Скло сприяє надійній ізоляції контактної групи. Але застосування крихких матеріалівкорпусу не дозволяє застосовувати пристрій за умов підвищених навантажень: вібрації, різких механічних впливів.

Як працює геркон

В основі принципу роботи геркон лежить електромагнітне поле - магніт. Контактна група у стані спокою знаходиться у замкнутому або розімкнутому стані залежно від типу пристрою.

При внесенні до зони сприйняття пристрою магнітного поля- Наближення магніту або іншого механізму, що володіє подібними властивостями, контакти пристрою намагнічуються і відбувається притягування один до одного. Результат - замикання, увімкнення електричного ланцюга. В іншому випадку контакти намагнічуються таким чином, що відштовхуються один від одного – відбувається розмикання, вимкнення електричного ланцюга.

Можлива комбінована дія, коли відбувається перемикання. До внесення в зону пристрою магнітного поля, струм потік по одному контактному ланцюгу, після перемикання по іншій.

Для прикладу можливої ​​роботигеркона, можна припустити, що він замінений кімнатний вимикач. Тепер якщо піднести магніт до колишнього вимикача, де тепер встановлений геркон, загориться лампочка, при видаленні магніту згасне.

Види пристроїв

Усі пристрої поділяються на групи за принципом роботи:

• Нормально замкнений геркон. У стані спокою, без внесення магнітного поля ланцюг пристрою замкнутий;
• Геркон нормально розімкнений. У стані спокою, без магнітного поля, ланцюг пристрою розімкнуто;
• Перемикаючий. Комбінує в собі замкнуті та розімкнені пристрої;
• Бістабільний. Має власний магніт, який зберігає положення контактів пристрою в останньому стані після зникнення магнітного впливу.

Технічні характеристики

за технічним характеристикамГеркони поділяються в залежності від умов застосування. Враховуються такі фактори:

• Кліматичні умови Наприклад, робота за знижених температур;
• Навколишнє середовище. Наприклад, рідина;
• напруга і сила струму, що проходять через пристрій. Наприклад, геркотрони дозволяють застосовувати напругу до 100 кіловольт.

Застосування

Завдяки низькій ціні та простоті конструкції, монтажу та використання, герконові датчики та герконові вимикачі успішно застосовуються у випадках, коли їх крихкість не має значення. Область їх застосування велика: від побутових потребдо промислових процесів.

Електричні компонентивстановлюються в побутових приладіву вигляді реле, в електролічильниках і навіть стаціонарних кнопкових телефонах - клацання набору номера імпульсним номеронабирачем результат, по суті, його роботи.

Охоронні сигналізації - один із прикладів застосування герконів. На одвірок дверей встановлюється магніт, на двері – геркон. При видаленні магніту із зони сприйняття пристрою відбувається замикання або розмикання ланцюга, в результаті якого стає відомо про порушення периметра, що охороняється.

У пожежних датчиках також використовуються ці пристрої. При виникненні небезпечної ситуації електричний ланцюг включається за допомогою геркона. Працювати такий датчик може як у приміщенні, так і на вулиці.

У промислових областяхвони застосовують також у багатьох ситуаціях. Наприклад, для вимірювання рівня рідини використовується поплавковий пристрій. У ліфтовому господарстві геркони застосовуються визначення місцезнаходження кабіни підйомника.

Група контактів, укладена у скляну колбу, з інертним газом застосовується скрізь, де необхідно замикати, розмикати та перемикати електричний ланцюг.

Жодна сучасна системаохорони, контролю, пожежогасіння, екстреного оповіщення не може функціонувати без застосування датчиків, які пов'язують її з навколишнім світом. Датчики визначають наявність задимлення, пилу у повітрі, рух об'єктів та ще безліч інших змін.

Герконовий датчикяк і раніше, використовується в багатьох подібних системах завдяки своїй надійності.

Що таке геркон

Геркон - електромеханічний пристрій, що замикає або розмикає електричні контакти під впливом магнітного поля, що генерується електромагнітом, або постійним магнітом.

Термін "геркон" означає герметичний контакт. Зумовлено це його конструкцією. Складається він із двох феромагнітних пластин, запаяних у скляну капсулу з двома вихідними контактами та заповнену інертним газом. Така оболонка мінімізує вплив навколишнього середовища та забезпечує надійне функціонування пристрою.

Колба може містити азот, висушене повітря, інший інертний газ. Також із колби може бути відкачано весь газ до стану вакууму. Цим домагаються підвищення рівня напруги, що комутується.

Призначення та сфера застосування

Герконові датчики, незважаючи на витіснення їх датчиками Холла, як і раніше, знаходять застосування в багатьох пристроях і системах:

1. Клавіатури синтезаторів та промислового обладнання. Конструкція датчиків унеможливлює виникнення іскри. Тому в першу чергу їх застосовують на вибухонебезпечне виробництво, де є горючі випари або пил.
2. Побутові лічильники.
3. Автоматичні системи охорони та контролю становища.
4. Обладнання, що працює під водою або за умов високої вологості.
5. Телекомунікаційні системи.
6. Медичне обладнання.

У системах безпеки застосовуються пристрої, що складаються з геркона та магніту. Вони повідомляють про відкриття або закриття дверей.

Також застосовуються герконові реле, що складаються з контактного датчиката дротяної обмотки. Така система має деякі переваги: ​​простота, компактність, вологостійкість, відсутність рухомих деталей.

Використовуються геркони і в особливих областях - це механізми захисту від перевантажень короткого замиканнявисоковольтних та радіотехнічних електроустановок. Також це високопотужні радари, лазери, радіопередавачі та інше обладнання, що працює під напругою до 100 кВ.

Різновиди

Залежно від нормального стануконтактів пристрою поділяють на:

• замкнуті – ланцюг розмикається під впливом магнітного поля;
• перемикання – під впливом поля замикається один контакт, а за відсутності поля – інший;
• розімкнені - спрацювання геркона відбувається при появі магнітного поля.

Залежно від конструкції датчики бувають:

• газові – скляна гільза заповнена сухим повітрям чи інертним газом;
• ртутні - на контакти, додатково наноситься ртуть, яка сприяє поліпшенню комутації, мінімізує опір і прибирає вібрацію пластин, що замикаються.

Геркони за технічними характеристиками поділяються на:

1. Геркони.
2. Газакон – пристрій, що має функцію пам'яті. Тобто положення контактів зберігається після вимкнення магнітного поля.
3. Геркотрони – реле із високовольтною ізоляцією. Призначений для роботи в пристроях з напругою від 10 до 100 кВ.
4. Герсикон – реле, призначене для керування обладнанням та автоматикою з потужністю до 3 кВт. Конструкція характеризується збільшеним комутаційним струмом та наявністю дугогасних контактів.

Завдяки різноманітності конструкцій геркони продовжують використовувати у багатьох областях.

Принцип дії

Геркон за принципом роботи схожий на вимикач. Реле складається з пари струмопровідних сердечників із зазором між ними. Вони герметично запаяні в скляній колбіз інертним середовищем, що виключає процес окиснення.

Навколо колби розміщується керуюча обмотка, що живиться постійним струмом. При подачі живлення обмотка генерує магнітне поле, що впливає на осердя, і призводить до замикання контактів між собою.

При відключенні котушки від живлення магнітний потік зникає і розмикаються контакти пружинами. Надійність забезпечується відсутністю тертя між контактами, які, у свою чергу, виконують роль провідника, пружини та магнітопроводу.

Особливістю герконового датчика і те, що у пружини реле у стані спокою не діють жодні сили. Це дозволяє їм замикати контакт за частки секунди.

Застосовуватися можуть і постійні магніти. Такі пристрої називають поляризованими.

Нормально замкнуті устрою мають інший принцип функціонування. Під впливом електромагнітної сили система магнітів заряджає осердя одним потенціалом, змушуючи їх відштовхуватися один від одного, розмикаючи ланцюг.

Геркони, що перемикаються, складаються з трьох контактів. Один із них встановлений стаціонарно і не магнітиться, 2 інших зроблені з феромагнітного сплаву. При наведенні магнітного поля пара розімкнених контактів замикається, розмикаючи пару з немагнітним контактом.

Підключення герконового датчика

Документація, що постачається у комплекті з датчиками, дає вичерпну інформацію про те, як підключити геркон.

Для функціонування та безпеки датчика частина реле, що генерує магнітне поле, монтується на рухому частину конструкції. Сам геркон кріпиться на стаціонарно встановлений елементконструкції чи будівлі.

Рухлива частина щільно примикає, впливаючи магнітним полем котушки на контактну мережу геркона та замикаючи цим електричний ланцюг. Датчик системи інформує про правильне функціонування системи. Як тільки котушка, розташована на рухомій частині, перестає впливати на датчик, мережа розмикається і автоматика повідомляє про порушення цілісності системи.

За способом монтажу датчики бувають:

• прихованого кріплення;
• зовнішнього кріплення.

Залежно від фізичних властивостейповерхні, де відбувається підключення геркона, бувають:

• датчики для монтажу на сталевих конструкціях;
• датчики, що монтуються на магнітопасивних конструкціях.

При монтажі герконового реленеобхідно пам'ятати про деякі особливості установки:

1. Рекомендується уникати розташування поблизу джерел ультразвуку. Він може надати негативний впливпараметри датчика.
2. Не допускати розташування поруч із джерелом стороннього магнітного поля.
3. Убезпечити колбу датчика від ударів та пошкоджень. В іншому випадку газ випарується, порушиться контакт, і сердечники швидко прийдуть у непридатність.

Герконові перемикачі не можуть комутувати великі струми через малопотужність сердечників. Тому їх не можна використовувати для увімкнення та вимкнення потужних електричних пристроїв.

Їх включають у малопотужну комутаційну схему контролю реле, яке здійснює управління устаткуванням.

Переваги

Герконові датчики мають такі переваги:

1. Повна герметичність дозволяє використовувати їх у пожежонебезпечних приміщеннях та агресивних середовищах.
2. Моментальне спрацьовування дозволяє використовувати їх у пристроях із високою комутаційною частотою.
3. Виключення брязкоту контактів у ртутних датчиків. Вони використовуються в обладнанні з підвищеними вимогами до чистоти сигналу.
4. Малі габарити від 4 мм, простота конструкції, низька вартість виготовлення.
5. Висока функціональність та універсальність реле.
6. Можливість комутувати малопотужні сигнали.
7. Великий температурний діапазонроботи – від -55 до +110 ºC.
8. Висока міцність сердечників.
9. Відсутність поверхонь тертя.

Висока універсальність, надійність і ціна, як і раніше, дозволяють герконам змагатися з прямими конкурентами.

Недоліки

Як і всі пристрої, геркони мають і недоліки:

1. Низька чутливість магнітів.
2. Висока сприйнятливість до зовнішніх магнітних потоків. Як наслідок, може знадобитися використання додаткових екранів.
3. Іноді контакти після зняття магнітного поля можуть залишитися в замкнутому положенні, з якого їх вивести.
4. Капсула виконана з тонкого склаі легко руйнується при падіннях та ударах.
5. При подачі напруги з низькою частотою контакти мимоволі розмикають та замикають ланцюг.
6. При подачі великих струмів контакти сердечників можуть мимоволі розмикатися.

З цих причин при використанні реле необхідно дотримуватись ряду обмежувальних заходів, зазначених у супровідній документації.

"Секретка" в побуті - комбінація натискань якоїсь або якихось кнопок у салоні автомобіля, що веде до розблокування двигуна з режиму охорони. З давніх-давен ці заходи належали до бюджетних, але не менш ефективних у захисті, ніж дороге обладнання. Деякі автовласники воліли встановлювати їх самостійно, інші вдавалися до послуг автомайстерень або "Кулібіних".

Зовнішній вигляд секретки - це вимикач, кнопка або магнітний геркон, місцезнаходження яких відоме лише водієві. Ви самі визначаєте секретне місце, щоб уникнути виявлення кнопки зловмисником. Проте, навіть у разі перебування тумблера злочинцем, секретка може після закінчення певного часу, встановленого власником авто, повністю заблокувати можливість заводу автомобіля. Зовні робота секретки виглядає таким чином - двигун запускається, але за кілька миттєвостей глухне, причому з кожною новою спробою завести автомобіль, злочинець буде наближатися до тієї точки, коли завести двигун буде неможливо. Марна спроба злочинця позбавити систему секретки живлення шляхом відключення живлення від акумулятора, оскільки секретка має зазвичай кілька процесорів, які мають енергонезалежну пам'ять. Власнику ж машини при посадці в свій автомобіль необхідно просто переключити кнопку або тумблер у потайному місці або скористатися комбінацією натискань штатних вимикачів.

Абсолютно продуманим є механізм секретки, який включає режим «Валет», що дозволяє скасувати роботу секретки на певний час для того, щоб Ваш автомобіль безперешкодно перевіряли механіки на станції техобслуговування. При необхідності огляду Вашого автомобіля фахівцями для виявлення несправностей секретка в режимі «Валет» не заважатиме їм.

На сьогоднішній день існує маса нестандартних алгоритмів роботи секреток, це залежить від фантазії фахівця, що встановлює пристрій. Давайте подивимося на порівняння передових моделей, які найчастіше використовуються для встановлення Російськими автомайстернями:

Обговорення на форумі

Все почалося з того, що після придбання автомобіля ВАЗ 2106 у мене почалися проблеми як і багатьох власників класики, а саме почали зливати бензин. Заводячи у ранку автомобіль я з подивом виявляв що стрілка рівня палива знаходиться на нулі.

Пробував ставити різні кришки з ключем і кодом, але вони легко і як мені здається без особливих зусильзламувалися тими, хто із завидною регулярністю зливав бензин. Встановлення недорогої сигналізаціїз зворотним зв'язкомз датчиком удару проблеми не вирішило, і було ухвалено рішення встановити додатковий датчик на лючок бензобака, щоб сигналізація спрацьовувала відразу ж після відкриття.

Як додаткового датчикасигналізації був обраний геркон (оскільки кінцевики річ не надійна, швидко окислюються і в найвідповідальніший момент можуть не спрацювати особливо на морозі) через його надійність. По-перше – контакти геркона абсолютно герметичні і не бояться вологи та морозів. По-друге – не буде жодного іскріння (існує думка у випадку з кінцевиком) біля бензобака. Мною був здобутий комплект (геркон + магніт), який використовується в охоронної сигналізації.

Але такий геркон нам не підійде оскільки при піднесенні магніту його контакти будуть нормально замкнуті, а нам треба навпаки нормально розімкнені, щоб імітували кінцевик. У магазині виявилися лише перекидні (універсальні) геркони, але вони нам те саме підійдуть.

З комплекту використовуватимемо тільки магніт і корпус. Відкушуємо одиночний висновок у геркона щоб він помістився в корпус, укорочуємо і напоюємо на два контакти, що залишилися, шматок проводу бажано в силіконової ізоляції щоб не тріснув на морозі, і ізолюємо місце паяння термоусадкою.

Збираємо корпус і у нас вийшов надійний датчик, який імітуватиме кінцевик.

Перевіряємо працездатність нашої конструкції, для цього підключаємо мультиметр до контактів датчика він повинен показувати КЗ, а при піднесенні магніта ланцюг повинен розімкнутися. Все тепер залишилося лише встановити датчик. Магніт кріпиться на лючок бензобака, я використовував епоксидний клей (попередньо знежиривши і трохи зачистивши поверхню грубим наждачним папером), а геркон над горловиною бензобака. Провід я приєднав до кінцевика багажника.

Тепер при відкритті лючка одразу спрацьовує сирена сигналізації, що для злодіїв стає повною несподіванкою. Ця системаексплуатується протягом 2 років і жодного разу не давала збою та хибних спрацьовувань.

Трохи про експлуатацію.

Спочатку після установки датчика доводилося підриватися вночі щоб закрити кришку лючка тому що коли намагалися злити бензин спрацьовувала сигналізація і злодії швидко ретирувалися залишаючи відкритий лючок, і сигналізація не могла відновиться. Проблема вирішилася установкою невеликої поворотною пружиноюна люк. Після кількох невдалих спробзлити бензин від моєї машини відстали. Дана сигналізаціяу парі з кришкою з кодовим замкомна горловину бензобака опинилася надійним захистомі зовсім не привабливою для любителів чужого бензину.

У цій невеликій статейці, я хочу запропонувати багатьом водіям, як мотоциклів, так і автомобілів, дуже просте та дешеве, але незважаючи на це дуже надійне протиугінний пристрій, яке не дозволить зловмисникам завести двигун будь-якого вашого транспортного засобу. До того ж такий пристрій можна буде додати додатково до вже встановленої на вашому апараті заводської протиугінної системи, що підвищить збереження вашого майна вдвічі.

Основа цієї недорогої системи - геркон, який на електросхемі зліва позначений буквами SF1, а в магазині радіотоварів його можна знайти під маркуванням КЕМ-2. Геркон потрібно буде сховати в затишному місці, наприклад під шкіру сидіння, або під якоюсь пластиковою деталлю облицювання, але так, щоб вам неважко було до нього дістатися з магнітом.

Геркон потрібно буде включити в ланцюг автомобільного реле світла, як показано на електросхемі зліва, а релюшку купіть в магазині саме реле світла фар, яке розраховане на тривалу роботу(На відміну від реле сигналу). Маркування релюшки на електросхемі - К1, а в магазині при купівлі орієнтуйтеся на маркування - 90.3743 або 90.3743-10. Контакти реле розриватимуть ланцюг первинної обмотки котушки запалювання.

Коли зберете схему, система буде працювати таким чином: ви підносите магніт до схованки (раджу в магніті просвердлити отвір і повісити його на кільце ключа запалювання замість брелка), в якому захований геркон, і при цьому контакти геркона замикаються, тиристор VS10 ) відкриється і залишиться відкритим, доки ви не вимкнете запалювання. При цьому струм йде через обмотку реле К1, яке спрацьовує, і замикає ланцюг (подасть напругу) первинної обмотки котушки запалювання. Тепер можна заводити двигун.

По приїзду, коли вам потрібно буде заглушити двигун, ви вимикаєте запалення і система автоматично перейде в сторожовий режим, тобто поки ви не піднесете магніт у місце, яке знаєте тільки ви, двигун мотоцикла або автомобіля заводити марно, оскільки іскри не буде.

Деякі викрадачі можуть підключити котушку запалювання шматком дроту безпосередньо від акумулятора, якщо наприклад котушка запалення у вас розташована не десь під баком, а на видному місці. Тоді раджу пустити провід від 30-го контакту реле не на котушку запалювання, а на плюсовий провід, який подає харчування на комутатор, а комутатор сховати подалі (якщо у вас є електронне запалення). Як встановити електронне запалення на мотоцикл, можна почитати , а також . На машину можна виготовити електронне запалення аналогічним чином, хоч для вітчизняних автомобілів продаються готові комплекти.

Щоб встановити таку протиугінну системуна дизельний двигун, потрібно буде лише провід від 30-го контакту реле, приєднати до електро-клапану на ТНВД вашого мотора, який перекриває подачу палива, коли ми глушимо двигун. Розташований він зазвичай зверху насоса високого тиску (ТНВД), а хто все ж таки не зможе його знайти, то перегляньте мануал (інструкцію вашого двигуна), або попросіть знайти електро-клапан авто-електрика, і підключити систему до клапана.