Czujnik magnetyczny – co to jest i jakie ma zastosowanie?

Czujniki magnetyczne zbudowane są z kontaktronów, których cienkie płytki z materiału ferromagnetycznego zatopione są w hermetycznej szklanej bańce, w atmosferze gazu obojętnego lub w próżni. Własne pole magnetyczne indukuje się w stykach w skutek zewnętrznego pola magnetycznego, które zostało odpowiednio ukierunkowane, po czym następuje przyciąganie się styków i wówczas następuje ich zwarcie. Gdy pole magnetyczne zostanie usunięte, obie blaszki rozdzielają się w wyniku ich sprężystości. Obwody elektryczne są więc zamykane i przerywane przez kontaktrony. Jeżeli chcemy poprawić pracę działania styków, w zależności od przeznaczenia oraz środowiska pracy – styki pokrywa się warstwą metalu tj. złotem czy wolframem. Przesuwając magnes wokół kontaktronu styki możemy zwierać lub rozwierać, jednakże trzeba zwrócić uwagę, gdy robimy to w momencie, gdy przez obwód przepływa prąd, co może doprowadzić do przebicia elektrycznego, skutkiem czego można doprowadzić do uszkodzenia kontaktronu, a na pewno do jego osłabienia.

Zalety czujników magnetycznych

Czujniki magnetyczne w porównaniu z tradycyjnymi wyłącznikami mechanicznymi posiadają zalety tj.:

  • styki są odpowiednio zabezpieczone przed kurzem, utlenianiem oraz korozją dzięki hermetycznej szklanej bańce oraz gazowi w stanie obojętnym; styki są aktywowane poprzez pole magnetyczne, a nie poprzez mechaniczne części sensora,
  • specjalne zabezpieczenie powierzchni styków zapewnia pracę w normalnych warunkach elektrycznych przez wiele cykli pracy,
  • nie wymagający konserwacji, zmniejszone obciążenie,

Kontaktrony magnetyczne oferują wiele właściwości elektrycznych i mechanicznych wraz z różnymi funkcjami wyjściowymi m.in.:

  • w trybie normalnie otwartym (styk NO) styk kontaktronowy zamyka się w momencie, gdy magnes jest zbliżany. Są dostarczane w wersji dwuprzewodowej,
  • w trybie wymiennym (S) obie funkcje NO oraz NC są dostępne przy pomocy pojedynczej szklanej żarówki. Umieszczenie magnesu blisko lub daleko od kontaktronu aktywuje go w dwóch różnych pozycjach. Są one dostarczane w wersji z 3-ema przewodami; wspólnym, ze stykiem NO, oraz ze stykiem NC,
  • w funkcji bistabilnej magnes wewnętrzny wstępnie polaryzuje styki kontaktronu, ale ich nie zamyka. Umieszczenie magnesu w pobliżu tej samej polaryzacji powoduje wzmocnienie pola magnetycznego, co powoduje zamknięcie styku i pozostaje w tym stanie nawet wtedy, gdy magnes odsunie się od obszaru detekcji.
Czujnik magnetyczny – co to jest i jakie ma zastosowanie?

Typowe zabezpieczenia styków kontaktronowych

Trwałość czujnika magnetycznego przy niskich wartość napięcia oraz prądu, zależy od charakterystyki mechanicznej styku. Natomiast przy wysokich wartościach napięcia, jak i prądu wpływ na żywotność ma charakterystyka obciążenia. W takich przypadkach zalecane jest zastosowanie zewnętrznego zabezpieczenia na wyjściu czujnika.

Czujniki oraz magnesy wykrywające odległość

Poniższa tabela przedstawia 2 wartości odległości (D/C) w milimetrach. D oznacza odległość wykrywania, C oznaczana minimalną wartość histerezy, poniżej której wartości styk wyłącza się. Dane przedstawione w tabeli mają wartość przybliżoną, odnoszą się do urządzeń, które nie są ferromagnetyczne oraz posiadają magnes do pracy z przedniej powierzchni. Czujniki magnetyczne mogą również pracować z magnesem bocznym. W przypadku ustawienia na powierzchniach żelaznych, które powodują rozproszenie strumienia magnetycznego, należy zastosować odpowiednie przekładki wykonane z metalu niemagnetycznego.

Czujnik magnetyczny – co to jest i jakie ma zastosowanie? „Przykładowe zastosowanie przy napełnianiu butelek z napojami”
Czujnik magnetyczny – co to jest i jakie ma zastosowanie?

Podsumowanie

Podsumowując, czujniki magnetyczne są urządzeniami złożonymi z kontaktronów, które wykrywają zewnętrzne pole magnetyczne, co umożliwia przyciąganie styków i zwarcie obwodów elektrycznych. Dzięki hermetycznej szklanej bańce i gazowi w stanie obojętnym, styki są zabezpieczone przed korozją i utlenianiem. Czujniki magnetyczne są wygodniejsze i bardziej niezawodne niż tradycyjne wyłączniki mechaniczne. Kontaktrony magnetyczne oferują różne funkcje wyjściowe, takie jak tryb normalnie otwarty, tryb wymienny i funkcję bistabilną. W przypadku stosowania czujników magnetycznych przy wysokich wartościach napięcia i prądu, należy zastosować zewnętrzne zabezpieczenia na wyjściu czujnika.

Łukasz Piechnik

Zapytaj o produkt

Zapytaj o produkt

Uzupełnienie informacji pozwoli na szybsze zweryfikowanie firmy i uwzględnienie ustalonych warunków handlowych