Как это работает. Геркон
В этом году «Росэлектроника» выпустила пятимиллиардный геркон . Сегодня холдинг Ростеха экспортирует эти электронные компоненты в 55 стран. На фоне пандемии и временной приостановки производства за рубежом спрос на российские герконы особенно вырос.
Появившись в середине прошлого столетия, герконы завоевали электронную промышленность. Эти миниатюрные приборы можно встретить в технике любой сложности – от космической ракеты до стиральной машины. Несмотря на такую огромную популярность, об устройстве и принципе действия герконов мало кто может рассказать. Что такое герконы и как они работают – разбираемся в нашем материале.
Как появились герконы
В любой электроаппаратуре можно встретить коммутационные устройства или по-простому – контакты. С целью сделать такие соединения более надежными и долговечными были созданы магнитоуправляемые герметизированные контакты. Эти маленькие устройства получили название «герконы», собранное из сокращений двух слов – «герметизированный» и «контакт».
Первый магнитоуправляемый контакт появился еще в 1922 году. Его автором стал петербуржский профессор Валентин Коваленков. По сути, контакт Коваленкова работал как геркон, только без герметизирующей оболочки. «Облачить» магнитоуправляемый контакт в герметичную оболочку было предложено в 1936 году. Независимо друг от друга это догадались сделать профессор Ленинградского электротехнического университета С. К. Улитовский и инженер американской компании Bell Telephone Уолтер Эллвуд. По тем временам изобретение оказалось невостребованным, кроме того, производство казалось слишком сложным технически. В середине прошлого века во время массовой телефонизации стало ясно – без герконов не обойтись.
Первые советские герконы были созданы в 1958 году в ленинградском НИИ проводной связи. В ноябре 1966 года Министерство электронной промышленности СССР решает наладить специализированное производство герконов на заводе в Рязани. Планы были амбициозными – к 1975 году предприятие должно было выдавать до 25 млн герконов ежегодно.
В наши дни Рязанский завод металлокерамических приборов (РЗМКП), предприятие холдинга «Росэлектроника», остается единственным в России производителем герконов и входит в тройку крупнейших в мире. Изделия экспортируются в 55 стран, обеспечивая долю в 14% глобального рынка. Самым массовым и востребованным на мировом рынке герконом является МКА-14103 – с 2000 года было выпущено и отгружено около двух миллиардов изделий этого типа.
Конструкция, виды и принцип действия
Все герконы устроены практически одинаково – это герметичная стеклянная колба, внутри которой находится контактная группа. Контакты представляют собой магнитные сердечники, которые вварены в торцы колбы, а их наружные концы могут подключаться к внешней электрической цепи.
Функционально герконы, как и обычные контакты, могут быть замыкающими и работающими на размыкание. Наибольшее распространение получил геркон с контактами на замыкание или «нормально разомкнутый». Рассмотрим подробнее его устройство и принцип действия. Итак, он представляет собой стеклянную колбу, в которой находятся две железные пластинки. Каждый контакт выполнен из ферромагнитной проволоки диаметром от 0,5 мм в зависимости от мощности и размера геркона. Сами контактирующие поверхности покрыты благородным металлом: золотом, рутением, палладием, родием, серебром и сплавами на их основе. Такое покрытие уменьшает переходное сопротивление и повышает коррозионную стойкость контактов. Когда «разомкнутый» геркон попадает в магнитное поле, контакты-пластинки намагничиваются, притягиваются и замыкаются.
Схема работы геркона
Прямо противоположно действует геркон, работающий на размыкание, или «нормально замкнутый» геркон. В этом случае при воздействии магнитного поля контакты отталкиваются друг от друга, размыкая электрическую цепь.
Герконы различаются и по размеру. В последние годы наблюдается тенденция к применению миниатюрных герконов – с длиной колбы менее 10 мм. При таких размерах повышается чувствительность, быстродействие, резонансная частота, снижается время дребезга. К примеру, на рязанском предприятии «Росэлектроники» налажено производство миниатюрных герконов с размерами баллона 7 мм.
Если герконы идут в паре с электромагнитом, конструкцию, объединяющую геркон и электромагнит, называют герконовым реле.
Преимущества и перспективы герконов
При сравнении обычных открытых коммутирующих контактов с герконами преимущество будет на стороне герконов. Последние имеют чуть ли не в сто раз большую надежность, а срок службы некоторых герконов доходит до 5 млрд срабатываний, что намного выше по сравнению с обычными контактами. При этом герконы очень быстры – у некоторых образцов время срабатывания не превышает двух миллисекунд.
Достоинства герконов покрывают недостатки, тем не менее, они существуют. Во-первых, это небольшая коммутируемая мощность. Кроме того, к недостаткам можно отнести хрупкость стеклянной колбы. Для решения этой проблемы РЗМКП начал выпуск герконов нового поколения – в дополнительной пластиковой оболочке.
Рост популярности герконов начался еще 1970-е годы, а их массовое применение в различных изделиях продолжает расти и по настоящее время. Они успешно конкурируют с другими технологиями − датчиками Холла, MR и GMR-резисторами, не уступая своих лидерских позиций. Герконы широко применяются в различных датчиках, электромагнитных реле, переключателях и других устройствах. Их можно найти абсолютно везде – в бытовой технике, медицинском оборудовании, автомобильной, авиационной и ракетно-космической отраслях. Ежедневно мы наблюдаем сотни наглядных примеров работы герконов – когда открывается крышка ноутбука, закрываются двери лифта, включается стиральная машина, взлетает самолет. Перечень может быть практически нескончаемым.
Автор: Александр Макеев
События, связанные с этим
Профессии Ростеха: инженер-конструктор печатных плат
Герконы в авто электрике. Примеры схем.
Геркон представляет из себя колбу с вакуумом или с инертным газом, внутри которой расположена контактная группа из ферромагнитного материала. Под действием магнитного или электромагнитного поля контакты в колбе замыкаются, размыкаются или переключаются, в зависимости от исполнения.
В авто электрике геркон можно использовать в нескольких вариантах:
1) В качестве противоугонного средства (схема 1). Геркон ставится в разрыв цепи управления каким нибудь важным реле, подключив к нему проводки нужной длины, разместив его под панелью приборов в таком месте где можно положить магнит, который сможет замыкать контакты геркона.
2) Датчик открытия лючка бензобака (схема 2). Для отпугивания воришек бензина можно установить геркон на лючок бензобака и подключить его к концевому выключателю двери. Магнит приклеить на лючок, а геркон зафиксировать внутри лючка, напротив магнита так, чтобы при открывании контакты размыкались и срабатывала противоугонная сигнализация.
3) Для включения реле после запуска генератора (например реле включения дневных ходовых огней, схема 3). После запуска двигателя в обмотках генератора возникает магнитное поле, благодаря которому корпус генератора магнитит и если на нём разместить геркон, то он должен сработать (место на корпусе выбирается опытным путём). Таким образом здесь геркон будет управлять реле после запуска двигателя.
4) Контроль исправности ламп ( схема 4). Если на геркон намотать медный изолированный провод в виде катушки и пустить по нему определённый ток, то в катушке возникнет магнитное поле, которое разомкнёт нормально замкнутый контакт в герконе. В данном виде получается «герконовое» реле с нормально замкнутым контактом. Это явление можно использовать например для контроля исправности ламп фар. Количество витков и сечение провода подбирается опытным путём. При исправности лампы катушка размыкает реле и сигнальная лампа не горит. Можно использовать нормально разомкнутое реле, но тогда сигнальная лампа будет указывать уже на исправность ламы в фаре. Видеоролик про герконы.
Что такое геркон и для чего он нужен?
Геркон – это скрытый датчик сигнализации. Он состоит из двух частей: элемента с магнитом и датчика. Геркон помогает контролировать каждое открывание и закрывание двери: магнитный элемент устанавливается на полотно дверей, датчик – в короб. Когда дверь закрыта, обе части датчика находятся в контакте, при размыкании они расходятся и срабатывает сигнализация.
Преимущества геркона
В названии «геркон» прячутся сразу два слова: «герметизированный» и «контакт». Слово «геркон» означает магнонитоуправляемый герметизированный контакт. Для него характерны высокая надежность и долговечность. Обладает геркон и другими преимуществами:
- безопасен для людей и животных, не имеет излучения;
- работает при температуре окружающей среды от -60 до +120 С;
- не боится влаги и пыли;
- имеет компактный размер и небольшой вес;
- не портит внешний вид двери;
- практически мгновенно срабатывает;
- рассчитан на долгий срок службы.
Геркон устанавливается на дверь на заводе, а после специалисты по охранной сигнализации подключают датчик к общей сети. Любая дверь из каталога «Стальной линии» может быть изготовлена со скрытым датчиком сигнализации.
Узнайте, что представляет собой геркон в сигнализации Starline S96 V2
Геркон – это электромеханический устройство, которое используется в сигнализации автомобиля для контроля состояния дверей, багажника, капота и других элементов. Он представляет собой маленький магнитный контакт, состоящий из двух металлических обкладок, разделенных изолирующим слоем. Когда магнитное поле геркона изменяется, происходит замыкание или размыкание контактов, что в свою очередь активирует или деактивирует сигнализацию.
Геркон в сигнализации Starline S96 v2
В сигнализации Starline S96 v2 геркон является одним из ключевых элементов, обеспечивающих защиту автомобиля от несанкционированного доступа и угонов. Он устанавливается на двери, багажник, капот и другие подвижные элементы автомобиля, и его состояние контролируется сигнализацией.
Когда дверь автомобиля закрывается, геркон размыкает контакты и отправляет сигнал сигнализации о закрытом состоянии. Если же дверь открывается неавторизованным лицом, геркон замыкает контакты и сигнализация немедленно срабатывает, предупреждая владельца об опасности.
Геркон в сигнализации Starline S96 v2 обладает высоким качеством и надежностью. Он выполнен из прочных материалов, способных выдерживать эксплуатационные нагрузки и воздействия окружающей среды. Кроме того, сигнализация имеет систему защиты от подделок, что гарантирует ее эффективную работу и надежность даже при попытках сбросить или обмануть геркон.
