Qu'est-ce qu'un capteur Reed et où est-il utilisé ?

Pas un seul système moderne de sécurité, de contrôle, d'extinction d'incendie, d'alerte d'urgence ne peut fonctionner sans l'utilisation de capteurs qui le relient au monde extérieur. Des capteurs détectent la présence de fumée, de poussière dans l'air, le mouvement d'objets et bien d'autres changements.

Le capteur Reed est encore utilisé dans de nombreux systèmes de ce type en raison de sa fiabilité.

Qu'est-ce qu'un interrupteur à lames

Un interrupteur Reed est un dispositif électromécanique qui ferme ou ouvre des contacts électriques sous l'influence d'un champ magnétique généré par un électroaimant ou un aimant permanent.

Le terme "contact reed" signifie contact hermétique. Cela est dû à sa conception. Il se compose de deux plaques ferromagnétiques scellées dans une capsule en verre avec deux contacts de sortie et remplies d'un gaz inerte. Une telle coque minimise l'impact sur l'environnement et assure un fonctionnement fiable de l'appareil.

Le flacon peut contenir de l'azote, de l'air séché ou un autre gaz inerte. En outre, tout le gaz peut être pompé hors du flacon dans un état de vide. Cela permet d'augmenter le niveau de tension commutée.

Objet et portée

Les capteurs Reed, bien qu'ils aient été remplacés par des capteurs à effet Hall, trouvent toujours une application dans de nombreux appareils et systèmes :

1. Claviers pour synthétiseurs et équipements industriels. La conception des capteurs élimine la possibilité d'une étincelle. Par conséquent, ils sont principalement utilisés dans la production d'explosifs, où des fumées ou des poussières combustibles sont présentes.
2. Compteurs domestiques.
3. Systèmes automatiques de sécurité et de contrôle de position.
4. Équipement fonctionnant sous l'eau ou dans des conditions d'humidité élevée.
5. Systèmes de télécommunication.
6. Équipement médical.

Dans les systèmes de sécurité, des dispositifs constitués d'un interrupteur Reed et d'un aimant sont utilisés. Ils signalent l'ouverture ou la fermeture des portes.

Des relais Reed sont également utilisés, constitués d'un capteur de contact et d'un enroulement de fil. Un tel système présente certains avantages: simplicité, compacité, résistance à l'humidité et absence de pièces mobiles.

Les interrupteurs Reed sont également utilisés dans des zones spéciales - ce sont des mécanismes de protection contre les surcharges et les courts-circuits des installations électriques à haute tension et radio. Il s'agit également de radars haute puissance, de lasers, d'émetteurs radio et d'autres équipements fonctionnant sous tension jusqu'à 100 kV.

Variétés

En fonction de l'état normal des contacts, les appareils sont divisés en :

• fermé - le circuit s'ouvre sous l'influence d'un champ magnétique;
• commutable - sous l'influence du champ, un contact est fermé et en l'absence de champ, l'autre;
• ouvert - le fonctionnement du commutateur à lames se produit lorsqu'un champ magnétique apparaît.

Selon la conception, les capteurs sont :

• gaz - le manchon en verre est rempli d'air sec ou de gaz inerte;
• mercure - sur les contacts, du mercure est également appliqué, ce qui contribue à améliorer la commutation, minimise la résistance et supprime les vibrations des plaques fermées.

Selon les caractéristiques techniques, les interrupteurs à lames sont divisés en:

1. Commutateurs Reed.
2. Gazakon est un appareil qui a une fonction de mémoire. C'est-à-dire que la position des contacts est enregistrée après la désactivation du champ magnétique.
3. Les hercotrons sont des relais à isolation haute tension. Conçu pour fonctionner dans des appareils avec une tension de 10 à 100 kV.
4. Gersikon est un relais conçu pour contrôler les équipements et l'automatisation avec une puissance allant jusqu'à 3 kW. La conception se caractérise par un courant de commutation accru et la présence de contacts d'arc.

En raison de la variété des conceptions, les interrupteurs à lames continuent d'être utilisés dans de nombreux domaines.

Principe de fonctionnement

Le commutateur Reed est similaire dans son principe à un interrupteur. Le relais se compose d'une paire de noyaux conducteurs avec un espace entre eux. Ils sont hermétiquement scellés dans un flacon en verre avec un milieu inerte qui exclut le processus d'oxydation.

Un enroulement de commande est placé autour de l'ampoule, alimenté en courant continu. Lors de la mise sous tension, le bobinage génère un champ magnétique qui agit sur les noyaux, et entraîne la fermeture des contacts entre eux.

Lorsque la bobine est déconnectée de l'alimentation, le flux magnétique disparaît et les contacts sont ouverts par des ressorts.La fiabilité est assurée par l'absence de frottement entre les contacts, qui jouent à leur tour le rôle de conducteur, de ressort et de circuit magnétique.

Une caractéristique de l'interrupteur à lames est qu'aucune force n'agit sur les ressorts de relais au repos. Cela leur permet de fermer le contact en une fraction de seconde.

Des aimants permanents peuvent également être utilisés. De tels dispositifs sont dits polarisés.

Les appareils normalement fermés ont un principe de fonctionnement différent. Sous l'influence de la force électromagnétique, un système d'aimants charge les noyaux avec un potentiel, les faisant se repousser, ouvrant le circuit.

Les interrupteurs à lames commutables se composent de trois contacts. L'un d'eux est installé à demeure et n'est pas aimanté, les 2 autres sont en alliage ferromagnétique. Lorsqu'un champ magnétique est appliqué, une paire de contacts ouverts se ferme, ouvrant une paire avec un contact non magnétique.

Connexion du capteur Reed

La documentation fournie avec les capteurs fournit des informations complètes sur la manière de connecter le commutateur Reed.

Pour le fonctionnement et la sécurité du capteur, la partie du relais qui génère le champ magnétique est montée sur la partie mobile de la structure. L'interrupteur à lames lui-même est fixé à un élément installé en permanence d'une structure ou d'un bâtiment.

La partie mobile est étroitement contiguë, agissant par le champ magnétique de la bobine sur le réseau de contacts de l'interrupteur à lames et fermant ainsi le circuit électrique. Le capteur du système informe sur le bon fonctionnement du système. Dès que la bobine située sur la partie mobile cesse d'agir sur le capteur, le réseau s'ouvre et l'automatisme signale une violation de l'intégrité du système.

Selon la méthode d'installation, les capteurs sont :

• fermeture cachée;
• fixation externe.

Selon les propriétés physiques de la surface sur laquelle l'interrupteur Reed est connecté, il y a :

• capteurs à monter sur des structures en acier;
• capteurs montés sur des structures magnéto-passives.

Lors de l'installation d'un interrupteur à lames, il est nécessaire de se rappeler certaines caractéristiques de l'installation :

1. Il est recommandé d'éviter l'emplacement à proximité de sources d'ultrasons. Il est capable d'avoir un impact négatif sur les paramètres du capteur.
2. Évitez l'emplacement près de la source d'un champ magnétique étranger.
3. Protégez le flacon du capteur contre les chocs et les dommages. Sinon, le gaz s'évaporera, le contact sera rompu et les noyaux deviendront rapidement inutilisables.

Les commutateurs Reed ne peuvent pas commuter des courants élevés en raison de la faible puissance des noyaux. Par conséquent, ils ne peuvent pas être utilisés pour allumer et éteindre des appareils électriques puissants.

Ils sont inclus dans un circuit de commutation à faible puissance pour contrôler le relais qui contrôle l'équipement.

Avantages

Les capteurs Reed présentent les avantages suivants :

1. L'étanchéité totale permet leur utilisation dans des locaux à risque d'incendie et des environnements agressifs.
2. Le fonctionnement instantané permet leur utilisation dans des appareils à fréquence de commutation élevée.
3. Élimination du rebond de contact dans les capteurs de mercure. Ils sont utilisés dans les équipements avec des exigences accrues en matière de pureté du signal.
4. Petites dimensions à partir de 4 mm, conception simple, faible coût de fabrication.
5. Haute fonctionnalité et polyvalence du relais.
6. Possibilité de commuter des signaux de faible puissance.
7. Large plage de température de fonctionnement - de -55 à + 110 ºC.
8. Haute résistance du noyau.
9. Aucune surface de friction.

La polyvalence, la fiabilité et le prix élevés permettent toujours aux commutateurs Reed de rivaliser avec les concurrents directs.

Défauts

Comme tous les appareils, les interrupteurs Reed présentent également des inconvénients :

1. Aimants à faible sensibilité.
2. Haute sensibilité aux flux magnétiques externes. Par conséquent, des écrans supplémentaires peuvent être nécessaires.
3. Parfois, les contacts, après avoir supprimé le champ magnétique, peuvent rester dans une position fermée à partir de laquelle ils ne peuvent pas être retirés.
4. La capsule est en verre fin et est facilement détruite par les chutes et les chocs.
5. Lorsqu'une tension à basse fréquence est appliquée, les contacts ouvrent et ferment spontanément le circuit.
6. Lorsque des courants élevés sont appliqués, les contacts du noyau peuvent s'ouvrir spontanément.

Pour ces raisons, lors de l'utilisation du relais, un certain nombre de mesures restrictives spécifiées dans la documentation jointe doivent être respectées.

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