Геркон — герметизированный контакт¶

Геркон (от англ. hermetically sealed contact) — герметизированный контактный датчик, разновидность электрического выключателя, срабатывающего под воздействием внешнего магнитного поля. Принцип действия геркона основан на притяжении ферромагнитного якоря к подвижному контакту, запаянному в стеклянную или керамическую колбу, заполненную инертным газом либо вакуумированную. Герконы применяются в системах охранной сигнализации, промышленной автоматике, медицинском оборудовании, авиации и приборостроении.

¶Устройство и принцип работы

Конструктивно геркон состоит из двух или более ферромагнитных контактов (обычно из сплава пермаллоя), расположенных внутри герметичной колбы. Контакты могут быть подвижными (так называемый «сухой» геркон) или выполненными в виде замкнутой ферромагнитной перемычки («мокрый» геркон). Колба заполняется инертным газом (азотом, неоном или аргоном) либо откачивается до вакуума, что исключает окисление контактов и обеспечивает ресурс срабатываний до 10⁸–10⁹ циклов.

Принцип работы основан на магнитном притяжении. При приближении постоянного магнита (или появлении внешнего магнитного поля) ферромагнитные контакты намагничиваются, притягиваются друг к друга и замыкают электрическую цепь. После удаления магнита упругая сила контактов размыкает цепь. Для предотвращения «залипания» контактов при сильном поле применяется размагничивающая перемычка — короткая перемычка из мягкого железа, примыкающая к одному из контактов.

¶Классификация

Герконы классифицируют по нескольким признакам:

• По типу контакта — нормально разомкнутые (NO), нормально замкнутые (NC) и перекидные (SPDT);
• По конструкции — сухие (подвижные контакты) и мокрые (герметизированная ферромагнитная перемычка);
• По форме колбы — цилиндрические, плоские, дистанционные (с вынесенными контактами);
• По типу исполнения — для поверхностного монтажа (SMD) и для сквозного монтажа (THT).

¶История

Геркон был изобретён в 1936 году американским инженером Вальтером Эллвудом, работавшим в компании Bell Telephone Laboratories. Первоначальная разработка была направлена на создание надёжных коммутационных элементов для телефонных станций. В СССР производство герконов было налажено в 1960-е годы; отечественные изделия серии ГК-3, ГК-5 и ГК-7 широко применялись в промышленной автоматике, военной технике и космической аппаратуре.

¶Применение

Основные области применения герконов:

• Охранная сигнализация — контроль открытия дверей, окон, ворот и шкафов. Геркон устанавливается на подвижной части, а постоянный магнит — на неподвижной (или наоборот). При размыкании контура срабатывает тревога;
• Промышленная автоматика — контроль положения механизмов, счётчики оборотов, датчики уровня;
• Медицинская техника — в имплантируемых устройствах (кардиостимуляторах) для бесконтактного переключения режимов;
• Авиация и космос — герконы применяются в системах безопасности, инерциальных навигационных системах и реле времени;
• Бытовая техника — контроль закрытия дверей холодильников и стиральных машин;
• Электроника — герконовые реле, индуктивные датчики, антикражные системы.

¶Достоинства и недостатки

К достоинствам герконов относятся: высокая надёжность и долговечность (отсутствие контакта с внешней средой), малые габариты, низкое сопротивление в замкнутом состоянии, отсутствие искрообразования и возможность работы во взрывоопасных средах. К недостаткам — чувствительность к внешним магнитным помехам, необходимость использования постоянных магнитов, ограниченная токовая нагрузка (обычно не более 0,5–1 А) и относительно высокая стоимость по сравнению с механическими выключателями.

¶Отечественное производство

В России герконы выпускаются на ряде приборостроительных предприятий; отечественные изделия соответствуют требованиям ГОСТ и применяются в военной и гражданской технике. Наиболее известные марки — ГК-3, ГК-5, ГК-7, ГК-11, а также их модификации для поверхностного монтажа.

Источники:

• ГОСТ 22520-85. Реле электромагнитные и герконовые. Общие технические условия.
• Справочник по реле и системам автоматики. — М.: Энергия.
• Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. — М.: Высшая школа.
• Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. — М.: ДМК Пресс.