Сегодня я хочу вам рассказать о таком коммутационном устройстве как герконы, об их истории создания и области применения в современных реалиях.
История создания
Без контактов невозможно представить ни электронику, ни энергетику и для того, чтобы увеличить эксплуатационные характеристики контактов и были созданы магнитоуправляемые герметизированные контакты, которые впоследствии и стали именоваться герконы.
Самое первое подобное изделие собрано советским ученым В. Коваленковым в 1922 г.
И работал самый первый геркон так:
К сердечнику «3» через специализированные диэлектрические прокладки крепились контакты «1» и «2». Причем все эти элементы были реализованы из магнитопроводящего материала.
Как только по катушке «4» начинали пропускать ток, в сердечнике формировалось магнитное поле намагничивающее закрепленные контакты, что вызывает взаимное притяжение и последующее замыкание. В тот момент когда движение электрического заряда по катушке прекращалось, контакты размыкались.
Это геркон, но еще без герметичного футляра. В герметизированную оболочку эту конструкцию поместил уже ученый W. B. Ellwood в 1936 г.
Наибольшее развитие герконы получили в 70-е годы и использовались практически повсеместно. Но, как говорится, прогресс не стоит на месте, и данные изделия уступили место датчикам холла. Но герконы и сейчас довольно активно применяются во многих схемах, а все потому, что они достаточно дешевы в производстве и очень надежны.
Виды герконов
Герконы, в принципе, как и самые простые контакты, подразделяются так:
Функциональные различия:
1. Замыкающие. В конструкции присутствует 1 нормально разомкнутый контакт.
2. Переключающие. В конструкции присутствует 1 переключающий контакт.
3. Размыкающие. В конструкции присутствует нормально замкнутый контакт.
Конструктивно - технологические различия:
1. Герконы с сухими контактами. Это простейшие контакты со своими недостатками. В частности при срабатывании зачастую происходит дребезг контактов. Дребезгом называют вибрацию контактов при замыкании и размыкании, что при единичной работе коммутационного изделия вызывает множественную коммутацию передающего сигнала.
Это крайне нежелательный эффект, с которым борются всеми возможными способами.
2. Ртутные герконы. Конструктивно эти герконы отличаются тем, что внутри герметичной колбы присутствует малая капля ртути. И предназначена она для того, чтобы смачивать контакты при срабатывании, тем самым убирая дребезг и снижая переходное сопротивление в месте контакта.
Конструкции герконов
Существуют четыре типа герконов
Абсолютно все герконы представляют из себя стеклянную колбу герметичного исполнения, внутри оной расположена пара контактов. Причем они реализованы из пермаллоевого прута диаметром от 0,5 до 1,3 мм
Внутренние части контактов предназначены для замыкания и размыкания цепи и для увеличения надежности могут быть покрыты различным напылением из благородных металлов.
Внешние же концы контактов (выходящие за пределы стеклянной колбы) нужны для подключения изделия в цепь.
Внутреннее пространство стеклянной колбы заполняется инертным газом, либо просто вакуумировано. Это действие так же увеличивает срок службы изделия за счет увеличения коррозийной стойкости контактов.
По какому принципу работают герконы
Чтобы заставить сработать геркон на замыкание, нужно сформировать вокруг геркона магнитное поле необходимой силы. В принципе не важно, что будет являться источником магнитного поля: постоянный магнит или же электромагнит.
При этом силовые линии внешнего магнитного поля намагничивают внутренние контакты и в результате этого воздействия, контакты начинают притягиваться друг к другу, преодолевая силу упругости замыкают электрическую цепь.
В замкнутом состоянии контакты геркона будут находиться до тех пор, пока не пропадет воздействие магнитного поля.
Как только внешнее воздействие прекратится контакты тут же разомкнутся.
Получается, что контакты в данном устройстве выполняют сразу три функции: пружин, магнитопровода и проводящих контактов.
Немного по-другому работают герконы, функционирующие на размыкание. Магнитная система выполнена таким образом, что при воздействии внешнего магнитного поля выполняется одновременное намагничивание контактной группы, и они начинают отталкиваться друг от друга и тем самым разрывают цепочку.
В данном разомкнутом положении контакты будут находиться, пока не снимется воздействие внешнего поля.
В случае переключающего геркона в колбе присутствует еще одни контакт (нормально замкнутый), который реализуется из немагнитного материала, а остальные два нормально разомкнутые контакты из магнитомягкого материала.
И получается, что при воздействии магнитного поля на такой геркон нормально разомкнутые контакты замыкаются, а немагнитный нормально замкнутый, размыкается, так как остается в неизменном положении.
О способах управления герконами и области их применения в современной электронике мы с вами поговорим в следующей части. Поэтому, чтобы не пропустить новые выпуски, не забудьте подписаться и поставить лайк этой статье! Спасибо, что уделили свое ценное время!
