Z każdym rokiem zakres zastosowań przełączników kontaktronowych poszerza się i to pomimo silnej konkurencji ze strony innych niewielkich
Podobnie jak przełączniki kontaktronowe, także i przekaźniki charakteryzują się bardzo długim czasem działania. Rezystancja ich styków nie przekracza 50mΩ, a wartość izolacji wynosi ponad 1015Ω. Mogą one przełączać napięcia do 10kV i bardzo wysokie prądy. Są wykonywane w konfiguracjach o maksymalnie 5 biegunach, dostępne jest pięć wersji tych urządzeń:
form A – przełączane, normalnie otwarte,
form B – przełączane, normalnie zamknięte,
form C – jednobiegunowe przełączane, SPDT – styki normalnie zamknięte najpierw rozwierane, potem styki normalnie otwarte zwierane,
form D – jednobiegunowe przełączane, SPDT – styki normalnie otwarte najpierw zwierane, potem styki normalnie zamknięte rozwierane,
form E – zatrzaskiwanie, przełączanie bistabilne.
Ponadto przekaźniki tego typu pozwalają na przenoszenie i przełączanie napięć rzędu 10nV oraz prądów z zakresu femtoamperów. Ich pasmo przenoszenia sięga 6GHz, a czasy przełączania mogą wynosić od 100 do 300µs. Przekaźniki kontaktronowe mogą pracować w temperaturach od –55°C do 100°C we wszelkiego rodzaju środowiskach. Wytrzymują wstrząsy o sile do 200G i wibracje o częstotliwości od 50Hz do 2000Hz, o ile nie przekraczają one 30G.
Omawiane przekaźniki dostępne są w wykonaniach o bardzo małych rozmiarach i standardowym ułożeniu wyprowadzeń. Produkowane są także w szerokim zakresie kształtów obudów i w wersjach z różnym oporem cewki. Przekaźniki mogą działać w trybie prądowym lub napięciowym. Większość przekaźników podlega certyfikatom, takim jak np. UL, CSA, EN60950, VDE, BABT 223ZV5. Poza tym wiele z tych urządzeń jest ekranowanych magnetycznie.
Czujniki kontaktronowe - zastosowania
Liczba istniejących lub potencjalnych zastosowań czujników kontaktronowych jest tak duża, że omówienie wszystkich w ramach artykułu byłoby niemożliwe. Najprostszym sposobem wykonania czujnika wydaje się użycie odpowiednio zamontowanego pojedynczego, samodzielnego przełącznika kontaktronowego. Należy jednak pamiętać, że wymaga to dużej rozwagi. Fizycznie przełącznik kontaktronowy jest szklaną kapsułą, a zatem jest elementem bardzo delikatnym. Z tego względu bardzo ważne jest by instalacja takiego przełącznika była wykonywana w miejscach nienarażonych na uderzenia.
Jak wybrać przełącznik kontaktronowy?
Najważniejszym krokiem przy wyborze przełącznika kontaktronowego jest jego dobór do konkretnej aplikacji. Zwykłą funkcję przełączania bądź tranzystora, bądź bramki cyfrowej może pełnić każdy przełącznik kontaktronowy. Istotne są natomiast rozmiar przełącznika i jego cena. Przy przełączaniu obciążeń i przełączaniu tzw. gorących napięć z określoną wartością prądu ważne jest, aby wybrać przełącznik, który do zadanych wartości napięcia i prądu pasuje pod względem mocy. Jeżeli czujnik ma być eksploatowany przez długi okres, tj. powyżej dziesiątek milionów operacji, należy zwrócić szczególną uwagę na wartość przełączanego obciążenia.
Instalacja czujnika kontaktronowego w obudowie
Aby zapewnić bezawaryjne działanie aplikacji konieczna jest ochrona uszczelnienia między elementem szklanym i metalowym przed ewentualnymi zniszczeniami lub naprężeniami. W trakcie instalacji w obudowie czujnik kontaktronowy może być narażony na uszkodzenia spowodowane zginaniem, cięciem, spawaniem, lutowaniem, uszczelnianiem i hermetyzacją. Uszkodzenia nie zawsze są widoczne, a mimo to układ może działać niestabilnie i nieprawidłowo. Zainstalowanie czujnika kontaktronowego bez powodowania naprężeń ma więc kluczowe znaczenie dla pracy i trwałości elementu.
Przy określaniu odległości zwierania i otwierania należy zwrócić uwagę na to, by uwzględnić odległość wewnątrz obudowy, gdyż wpływa ona na czułość urządzenia. Obudowy z plastiku są najprostsze w tłoczeniu i najtańsze. Jeżeli jednak obudowa ma być wzmocniona, najlepiej jest użyć materiałów nieferromagnetycznych. W obudowie nie powinno się stosować niklu, żelaza i kobaltu, gdyż spowodowałyby one zakłócenia pola magnetycznego. Do wszystkich zastosowań należy dobrać odpowiednie długości przewodów i elementy połączeniowe.
Montaż czujnika kontaktronowego
Montaż omawianych czujników może zostać wykonany na wiele sposobów. Czujnik nie powinien być montowany w sąsiedztwie jakichkolwiek ferromagnetyków. Wynika to z faktu, że w ferromagnetykach strumień magnetyczny rozchodzi się lepiej niż w innych materiałach, przez co dochodzi do zaburzenia pola magnetycznego. W niektórych przypadkach efekt ten można wykorzystać w pozytywny sposób, choć oczywiście należy wtedy uwzględnić obecność materiałów magnetycznych w sąsiedztwie układu. Konieczne jest też wzięcie pod uwagę podzespołów magnetycznych – cewek indukcyjnych, transformatorów i toroidów – np. dlatego, że będą one wpływać na zachowanie magnetycznego obwodu czujnika.
Czujniki kontaktronowe oferowane są w różnych wariantach montażowych. Zarówno jako proste gniazda do montażu śrubowego, wersje z dwustronną taśmą klejącą, zwyczajne przykręcanie do paneli, przeznaczone do montażu na PCB z pinami, umożliwiające montaż powierzchniowy 'J' lub z przewodami do montowania na płytach SMT.
Podłączenia elektryczne i zastosowania przełączników kontaktronowych
Przełączniki kontaktronowe podłączać można na wiele różnych sposobów. Najczęściej stosuje się montaż na PCB, wyprowadzenia różnej długości do lutowania, wyprowadzenia z konektorami i montaż powierzchniowy przez lutowanie. Niektóre przewody dostępne są z zestawem opcjonalnych końcówek do wykonania połączenia elektrycznego. Coraz większą popularność zdobywają elementy lutowane powierzchniowo.
Przełączniki kontaktronowe znajdują zastosowanie w bardzo wielu dziedzinach techniki. Ważne jest, aby pamiętać, że zastosowania wykorzystujące czujniki kontaktronowe nie wymagają zewnętrznego zasilania. W większości przypadków po zamknięciu obwodu przełącznik kontaktronowy załącza żądane obciążenie.
Eltron
