Relè reed: principio di funzionamento dell'interruttore, descrizione, ambito di applicazione del sezionatore

Nelle unità elettroniche e nell'ingegneria radiofonica vengono utilizzati attivamente dispositivi di commutazione e contatti. Ma tali parti sono considerate inaffidabili, poiché l'uso frequente dell'attrezzatura le logora. Per questo motivo, gli specialisti usano spesso un interruttore reed, che si presenta sotto forma di un contatto ermetico controllato magneticamente. Per un funzionamento più lungo, sono dotati di interruttori di alta qualità.

Breve descrizione

Nel mondo moderno, gli interruttori reed non vengono praticamente utilizzati, poiché i sensori Hall più universali sono entrati nel mercato di massa. Tuttavia, ci sono situazioni in cui semplicemente non puoi fare a meno di un tale relè. E il fatto è che il dispositivo è facile da controllare e può essere installato nel circuito di qualsiasi apparecchiatura. Quando il master ha bisogno di ottenere un alto grado di affidabilità e durata dall'unità, semplicemente non si può fare a meno di un interruttore reed.

Oggi, un tale relè può essere trovato in vari sensori e dispositivi simili. La funzionalità è consuetudine condividere in tre categorie principali:

1. Commutazione.
2. Chiusura.
3. Apertura.

Tra le principali caratteristiche tecniche si possono distinguere il contatto secco e il contatto con mercurio. In quest'ultimo caso, nella custodia di vetro sono contenute gocce metalliche, che sono particolarmente importanti durante il funzionamento del relè, poiché la qualità del contatto è migliorata.

Inoltre, il mercurio aiuta ad evitare vibrazioni indesiderate, aumentando così il tempo di risposta dell'impianto. Ecco perché gli esperti consigliano sempre di utilizzare questo tipo di contatto.

Caratteristiche del dispositivo

L'interruttore reed di alta qualità è costituito da due contatti realizzati in una specifica lega ferromagnetica. Sono installati in un robusto pallone, in modo che l'utente possa sempre controllare il proprio lavoro. Se viene fornito un magnete permanente ai contatti, si verifica una chiusura con la formazione di un circuito continuo. A causa di questa specificità, l'interruttore reed iniziò a essere chiamato il finecorsa.

I produttori industriali etichettano tali unità in stretta conformità con l'ambito di applicazione finale. Ad esempio: se l'abbreviazione KEM è applicata al relè, allora appartiene alla categoria dei meccanismi di commutazione elettrica. La lettera grande "A" significa che il dispositivo può essere utilizzato in tutte le condizioni atmosferiche, ma le parti contrassegnate con "B" sono destinate esclusivamente all'uso interno. Spesso si vede la sigla MCA, il che significa che questo interruttore magnetico è ideale per tutte le condizioni di utilizzo.

Per un'unità di commutazione standard, il livello di resistenza è entro 0,2 ohm. Un interruttore reed di alta qualità per l'apertura differisce dal fatto che questo indicatore è di 1 kOhm. Questi dati consentono ai tecnici di accelerare notevolmente la commutazione tra i circuiti esistenti. Tutti gli interruttori magnetici di questo tipo vengono utilizzati per le reti di tensione di alimentazione, poiché hanno prestazioni più elevate. L'interruttore reed di disconnessione magnetico viene utilizzato attivamente in vari circuiti, nel settore informatico e della sicurezza, nonché nei sensori di contatto.

Varietà di modelli

I relè reed di alta qualità sono generalmente suddivisi in diverse categorie, che differiscono l'una dall'altra nel dispositivo del gruppo di contatti. Ogni varietà ha numerose caratteristiche positive che sono molto apprezzate sia dai professionisti che dagli artigiani domestici. Ci sono diversi tipi di interruttori reed in vendita:

• Con tipo di scambio di contatti.
• Installazioni tradizionali ad anello aperto.
• Elementi specifici con contatti chiusi.

Oltre alle principali caratteristiche funzionali, gli specialisti distinguono anche i parametri tecnologici che dividono le unità sigillate di commutazione in secco e mercurio.

Differenze di design

L'interruttore reed multifunzione si presenta sotto forma di un cilindro di vetro sigillato, all'interno del quale sono presenti contatti sensibili. Questi elementi sono nuclei magnetici saldati dai lati terminali del prodotto. Tutte le parti esterne sono collegate all'alimentazione esistente.

I più popolari oggi sono i relè reed per la chiusura. I contatti sono realizzati in filo ferromagnetico rettangolare di alta qualità. I nuclei sono prodotti in permalloy, un materiale in cui la potenza gioca un ruolo importante, così come le dimensioni dell'interruttore reed. Se necessario, il rivestimento può essere sostituito con argento, oro, rodio.

Il pallone finito viene evacuato o viene introdotto un gas inerte, che impedisce lo sviluppo di corrosione nell'interruttore. Nel processo di produzione, gli specialisti tengono anche conto del fatto che esiste uno spazio di un certo diametro tra i nuclei.

Principio di funzionamento

Il commutatore reed con contatti di chiusura è dotato di due nuclei, caratterizzati da una maggiore permeabilità magnetica. Questi due elementi si trovano in un cilindro di vetro sigillato riempito con un gas inerte o una miscela di gas. Nel pallone stesso c'è una pressione di 50 kPa. Lo speciale ambiente inerte impedisce l'ossidazione dei contatti.

Il cilindro dell'interruttore reed è posizionato nel vano interno dell'avvolgimento di controllo, che è collegato a una fonte di alimentazione CC. Al momento dell'accensione, il campo magnetico richiesto si forma sul relè responsabile, che passa attraverso i nuclei di contatto, quindi lungo lo spazio e si chiude sulla bobina di controllo. Il flusso di energia di lavoro crea una forza di trazione che collega i contatti tra loro.

La placcatura aggiuntiva dei contatti con argento, oro, palladio o radio aiuta a ridurre la resistenza di contatto. Dopo aver acceso l'alimentazione nella bobina dell'elettromagnete, la forza scompare e le molle stesse funzionano secondo il principio di apertura. Vale la pena notare che nell'interruttore reed non ci sono completamente superfici in cui le parti sarebbero soggette ad attrito tra loro. I contatti stessi si distinguono per una varietà di funzioni, poiché possono svolgere tutto il lavoro di un conduttore, circuito magnetico e molle.

L'aumento della densità di corrente aiuta a ridurre più volte le dimensioni della bobina del magnete. Il filo di smalto viene utilizzato attivamente per l'avvolgimento. Tutti i gruppi di interruttori reed vengono stampati e le connessioni vengono effettuate mediante saldatura o brasatura. Queste unità utilizzano attivamente scudi magnetici per aiutare a ridurre le zone on-state.

Il funzionamento ben coordinato del relè è dovuto al fatto che tutte le molle sono installate senza tensione aggiuntiva, grazie alla quale il dispositivo è pronto per il funzionamento immediatamente dopo l'avvio. Al posto dei soliti elettromagneti, possono essere utilizzati magneti permanenti, motivo per cui gli interruttori reed sono chiamati polarizzati. Per premere i contatti del relè è necessaria una certa forza, dovuta alla presenza di una bobina magnetica. Questo effetto non può essere trovato nelle unità elettromagnetiche convenzionali, dove l'intera forza dipende dalla molla.

Il principio di funzionamento di un relè reed per l'apertura differisce dal fatto che il sistema di relè, sotto l'influenza di un elettromagnete, magnetizza i nuclei, che vengono gradualmente respinti tra loro e aprono il circuito. Quei modelli che appartengono al tipo chiuso sono dotati di tre contatti, uno dei quali è ricoperto di metallo e il resto è ferromagnetico.

Vantaggi e svantaggi

Ogni unità ha caratteristiche sia positive che negative. Se l'utente conosce tutti i punti di forza e di debolezza del prodotto acquistato, può scegliere l'applicazione più adatta a lui. Ecco perché prima di acquistare un interruttore reed devi studiare i suoi benefici:

1. Elevata affidabilità di commutazione. Questo parametro è quasi il doppio di quelli tipici per i gruppi di contatti aperti. Questo effetto è ottenuto grazie all'elevata resistenza tra i contatti aperti (può ammontare a decine di Mohm).
2. Facilità d'uso. Questo parametro è dovuto al fatto che tutti i contatti sono isolati dall'ambiente esterno, in modo che l'utente non debba preoccuparsi della loro pulizia. Inoltre, non vi è alcun collegamento meccanico al magnete permanente.
3. Lunga durata. Il numero di operazioni di inoltro è nell'ordine di miliardi, nessun gruppo di contatti può eguagliare questa cifra.
4. Prestazioni ad alta velocità. Molti modelli hanno una frequenza di commutazione vicina a 1 kHz.
5. L'apparecchiatura può essere controllata senza l'aiuto dell'elettricità.
6. Questo tipo di interruttore è del tutto poco impegnativo per la scelta del carico.

Quando tutti gli aspetti positivi sono stati studiati, puoi familiarizzare con gli svantaggi. Se il maestro ha l'esperienza lavorativa necessaria, sarà in grado di eliminare piccoli difetti. Tra i principali svantaggi di un interruttore reed si possono identificare le seguenti caratteristiche:

• Numero relativamente basso di contatti.
• Grandi dimensioni che non si adattano bene ad una moderna base radio.
• Tassi di commutazione abbastanza bassi.
• Vibrazione all'attivazione (questo parametro non si applica a quei modelli in cui le gocce di mercurio vengono riempite nella capsula).
• Ipersensibilità ai campi magnetici esterni.
• Il bulbo di vetro può essere facilmente danneggiato da una manipolazione impropria.

Nonostante la significativa predominanza di caratteristiche positive, il relè reed viene gradualmente sostituito da altri analoghi del tipo a semiconduttore (ad esempio un sensore di Hall). La maggiore resistenza strutturale, la completa assenza di sonaglio, ed anche le ridotte dimensioni hanno giocato un ruolo determinante.

Applicazioni

Gli interruttori reed multifunzionali e di alta qualità sono considerati richiesti nei sistemi di sicurezza in cui vengono utilizzati come relè. Tali dispositivi sono anche montati in sensori speciali. Non dimenticare altre aree di applicazione:

• Potente attrezzatura per lo snorkeling.
• Sintetizzatori e tastiere.
• Attrezzature specializzate per l'automazione e la sicurezza.
• Apparecchiature a profilo stretto nelle istituzioni mediche.
• Dispositivi di commutazione.
• Dispositivi di misurazione e prova.

Regole di controllo dell'interruttore reed

A causa del fatto che tali apparecchiature vengono utilizzate non solo nella vita di tutti i giorni, ma anche in molti altri settori, ogni utente dovrebbe sapere come gestirle. Solo in questo caso, puoi contare sul funzionamento di alta qualità del relè. Inoltre, puoi controllare un interruttore sigillato in due modi principali:

1. Utilizzando un magnete di tipo permanente.
2. Agendo su una bobina collegata ad una sorgente di corrente costante.

Nella prima variante, l'utente può utilizzare il movimento angolare o lineare del magnete permanente. Inoltre, c'è spesso un modo in cui una tenda speciale copre l'area di lavoro. Questa opzione può essere trovata nei sensori di livello e posizione universali, nonché negli allarmi antifurto.

Il secondo metodo consente agli specialisti di costruire un potente relè basato su un interruttore reed. A differenza dei noti design tradizionali, tale unità sarà più affidabile, di alta qualità e durevole, poiché non ci saranno elementi mobili nel suo circuito. Ma come per un piccolo numero di gruppi di contatti, questo piccolo svantaggio può essere facilmente eliminato utilizzando più interruttori reed contemporaneamente.

Un esempio dell'applicazione di questo metodo di controllo è un relè di corrente. Questa unità è presentata sotto forma di una potente bobina, che è avvolta in un forte filo di grande sezione. Un interruttore sigillato si trova sempre nel vano interno.

La versatilità di questo dispositivo può essere utilizzata come affidabile sistema di protezione da sovraccarico nei circuiti CC. Inoltre, il master può regolare la sensibilità del dispositivo spostando linearmente l'interruttore all'interno della bobina.