Generalităţi
Cuvântul “reed” cunoscut în mod obişnuit din expresiile “releu reed” sau “contact reed” s-a încetăţenit ca atare (“reed”) în literatura tehnică deoarece traducerea literară (reed = trestie) sau tehnică (reed = lamelă, arc lamelar) au dus la expresii ca “releu trestie” sau “releu lamelar” care nu au rezistat sau sunt rar folosite de către tehnicieni. Ca urmare vom folosi în continuare expresia “contact reed”.
Un contact reed constă dintr-o pereche de lamele din material feromagnetic cu reluctanţă mică, lamele ce au o zonă de suprapunere numită zonă de contact. Lamelele sunt etanşate ermetic într-un tub de sticlă foarte subţire permiţând protejarea zonei de contact de contaminarea cu praf, umezeală, ulei şi alte elemente externe ce ar înrăutăţi calitatea contactului prin depunerea lor pe suprafaţa de contact.
Când un câmp magnetic extern apare în apropierea lamelelor, atunci capetele suprapuse ale acestora se vor magnetiza cu polarităţi diferite. Dacă intensitatea câmpului magnetic este suficient de mare (tipic 300 – 3000 gauss), extremităţile suprapuse ale lamelelor se vor atrage închizându-se astfel circuitul. În lipsa câmpului magnetic lamelele sunt suprapuse fără a fi în contact.
În prezenţa câmpului magnetic forţa de atracţie învinge elasticitatea lamelelor şi pune în contact extremităţile acestora. Principalele avantaje ale contactelor reed sunt următoarele:
• contacte etanşe, neexpuse agresiunii factorilor externi de mediu (praf, ulei, umezeală);
• rezistenţa foarte mică a contactului închis:
60mW;
• rezistenţă de izolaţie foarte mare a contactului
deschis: 100GW;
• izolare între comandă şi contact;
• rată de viaţă foarte mare.
Aplicaţii
De la inventarea contactelor încastrate în sticlă în anii 50, contactele reed şi-au găsit o gamă foarte largă de aplicaţii datorită calităţilor lor privind izolarea comandă/contact, dimensiunilor reduse şi a unei durate de viaţă foarte mari.
• Industria automobilelor: detector de curent, senzor de şoc;
• Echipamente de automatizare: debitmetre, indicatoare de nivel;
• Sisteme de securitat
• Bunuri de larg consum;
• Comenzi electronice;
• Telecomunicaţii: circuite de izolare, hookswitch;
• Maşini unelte;
• Senzori pentru măsurarea parametrilor fizici: poziţie, viteză, direcţie;
• Comutare curenţi foarte mici: mA, mA;
• Relee reed.
Modalităţi de comandă
Contactele reed sunt acţionate, în principal, în două moduri:
• comandă cu bobină;
• comandă cu magnet permanent.
# Comanda cu bobină se realizează prin plasarea contactului reed în interiorul sau în apropierea unei bobine. La trecerea unui curent prin bobină aceasta generează un câmp electromagnetic care, la rândul sau, induce un pol nord şi, respectiv, un pol sud în cele două lamele.
Atunci când curentul prin bobină este suficient de mare forţa megnetică determină intrarea în contact a extremităţilor lamelelor care, în mod normal, sunt suprapuse dar nu sunt în contact, având între ele o distanţă de câteva zecimi de milimetru. La oprirea curentului prin bobină câmpul electromagnetic dispare şi lamelele se vor desface, contactul rămânând deschis până la o nouă comandă.
Eficienţa comenzii prin bobină depinde de mai mulţi factori: dimensiunea bobinei, forma acesteia, tipul sârmei de bobinaj, numărul de spire. De asemenea, eficienţa comenzii depinde de apropierea bobinei de contactul reed. Cu cât bobina este mai aproape cu atât curentul de comandă necesar va fi mai mic.
Eficienţa comenzii unui contact reed este dată de sensibilitatea magnetică care este o dată de catalog ce caracterizează un contact reed.
Sensibilitatea magnetică se măsoară în AT sau NI; AT = Ampere Turns (Amperi Spire) reprezintă curentul total echivalent care comandă închiderea contactelor. Determinarea sensibilităţii magnetice a unui contact reed se face cu o bobină cu caracteristici bine definite în standardul EIA/NARM1 (5000 spire ± 5, rezistenţa bobinajului: 1200W ± 10%, dimensiune fir de bobinaj: AWE46).
Sensibilitatea magnetică este influenţată şi de lungimea lamelelor contactului reed. Un contact cu lamelele mai lungi este mai sensibil, deoarece lamelele acţionează ca o “antenă” în care se induce câmpul electomagnetic de comandă.
# Comanda cu magnet permanent este mai des utilizată în raport cu comanda prin bobină. Realizarea comenzii contactului reed se face prin apropierea magnetului permanent de lamelele contactului. Dacă valoarea câmpului magnetic este suficient de mare atunci acesta va determina închiderea contactului.
Tehnici de comandă uzuale şi aplicaţii caracteristice<
Prezentăm în continuare câteva moduri de comandă cu magnet permanent. Săgeţile indică, de fiecare dată, direcţia de mişcare a magnetului permanent.Figurile sunt suficient de sugestive pentru a înţelege modul de comandă.
# Firma Sumida REMTech Co.Devices [SRC Devices] produce contacte reed de mică (10W) si medie putere (50W) cele mai cunoscute fiind cele de tip MN2 şi FR2.
Aceste contacte sunt proiectate pentru aplicaţii de semnal mic având o durată de viaţă de 1000 milioane acţionări. Contactele sunt placate cu Rhuteniu care asigură o rezistenţă la uzură mai mare, permite o rezistenţă de contact stabilă pe toată durata de viaţă şi înlătură eventualele posibilităţi de sudare rece a contactelor. Sudarea între lamelele elastice şi tubul de sticlă se realizează printr-o tehnologie modernă, cu laser, care permite o sudură controlată prin reglarea dimensiunii, formei şi intensităţii razei laser.
Terminalele contactelor reed sunt plate şi pot fi uşor deformate fizic în funcţie de necesitate, fără a deteriora contactul. Suprafaţa plană a terminalelor permite o lipire mai bună şi un contact mai puternic şi, totodată, se pretează la montarea pe suprafaţă.
Pentru exemplificare vom prezenta datele tehnice ale contactului reed FR2:
Tensiune comutată: 200V
Curent comutat: 0,5A
Frecvenţa de comutaţie: 500Hz
Rezistenţa contactului: 150mW max.
Sensibilitate de acţionare: min 10AT, max 30AT
Durata de viaţă, semnal mic: 1000 milioane acţionări
Rezistenţa de izolaţie: 1000GW
Capacitate pe contacte: 0,3pF
Tensiunea de izolaţie: 300Vcc
Lungime corp sticlă: 15mm
Secţiune corp sticlă: 2,29 x 1,65mm
Firma SRC Devices produce şi alte tipuri de contacte reed:
• tip MN2: contacte miniatură, L=5 mm;
• tip MA1: contacte reed cu mercur, orice poziţie;
• tip HG: contacte reed cu mercur, verticale, pentru aplicaţii de curenţi şi tensiuni mari (50W, 100W);
• tip CM: contacte reed încapsulate în epoxy cu rezistenţă deosebită la vibraţii.
Pentru informaţii tehnice şi de preţ, contactaţi:
COMAT ELTH Bucureşti
Tel.: 410.52.81 Mobil: 092 373 625
Fax: 444.12.41 Comat-Elth@Xnet.ro