SENZOR REED PENTRU CAMP MAGNETIC

1. Principiul de functionare

Senzorul reed (reed = trestie, subtire in engleza) este alcatuit din doua lamele feromagnetice, de obicei aurite, iar zona de contact electric este amalgamata cu mercur. Lamelele sunt inchise ermetic intr-un tub de sticla din care ies catre exterior doua sarme pentru legaturi electrice. In prezenta campului magnetic, liniile de camp se concentreaza in zona lamelelor, care constituie o cale de reluctanta mica. Intre lamele apare o forta de atractie magnetica. Cand forta este suficient de puternica pune in contact lamele si inchide contactul electric.


Figura 1. Un contact reed este alcatuit din doua lamele elastice feromagnetice inchise etans intr-un tub de sticla. Un camp magnetic extern da nastere la o forta de atractie intre lamele. Cand forta este suficient de mare cele doua lamele ajung in contact.

Energia campului magnetic in volumul delimitat de suprafetele celor doua lamele aflate fata-n fata S, la distanta y este:

W = SyB2 /m0

unde B este inductia campului magnetic, si m0 permeabilitatea magnetica a vidului sau aerului. Forta exercitata intre lamele va fi:

F = dW/dy = SB2 /m0

adica direct proportionala cu suprafata de contact S si cu patratul campului magnetic dintre lamele (care depinde implicit de distanta dintre lamele, daca distanta este mare).

2. Dispozitivul experimental

In varianta 1 se leaga in serie cu contactul reed o dioda luminiscenta, o rezistenta de limitare a curentului si o sursa de tensiune. In varianta 2 se leaga in serie cu contactul reed o sonerie si o sursa de tensiune. Contactul reed va fi actionat cu ajutorul unui magnet permanent ce se apropie de dispozitiv.


Figura 2. Contactele reed sunt actionate de campul unui magnet permanent.

Intr-o alta varianta se foloseste un contact reed introdus intr-o bobina, adica un releu reed. Campul magnetic creat de curentul care trece prin bobina va actiona contactul reed.


Figura 3. Campul magnetic care actioneaza contactul reed poate fi creat de curentul electric ce trece printr-o bobina infasurata in jurul contactului reed.

3. Modul de lucru

4. Analiza rezultatelor

Se reprezinta grafic pe verticala starea contactului ("1" inchis, "0" deschis) iar pe orizontala distanta dintre contact si magnet. Graficul trebuie sa includa sensul deplasarii (cu sageti pe curba graficului) la apropierea sau departarea magnetului.

5. Date experimentale
Pozitie (cm)          
Stare contact          

Care sunt cele mai sensibile contacte reed? (functie de lungimea lamelelor, latimea lor si distanta dintre ele)

Contactul reed poate fi considerat cel mai simplu senzor magnetic. El furnizeaza un semnal de iesire direct utilizabil in sistemele de control. Este alcatuit dintr-o pereche de lamele flexibile, feromagnetice, pe post de contacte ale intrerupatorului, incapsulate ermetic intr-un tub de sticla umplut cu gaz inert. Lamelele magnetizate de campul magnetic orientat longitudinal se atrag, inchizand contactul. Diferenta dintre valoarea campului magnetic peste care se inchide contactul si valoarea campului sub care se deschide contactul fiind mare (histerezis), dispozitivul este bine imunizat impotriva fluctuatiilor de camp magnetic.

Contactele reed nu au nevoie de intretinere si sunt foarte bine protejate contra murdariei si prafului. Contactele placate cu rhodiu asigura un timp de viata lung (106-107 actionari la 10 mA). Ele pot comuta curenti de 0,1-0,2 A la 100-200V. Contactele amalgamate ("udate" cu mercur) pot comuta curenti de 1 A fara vibratii generatoare de zgomot electric. Contactele reed sunt disponibile cu contact normal deschis, contact normal inchis si contacte de clasa C. Se fabrica si relee cu automentinere (latching).

Utilizarea contactelor reed in foarte multe aplicatii este asigurata de simplitatea constructiva, pretul mic, siguranta in functionare si consumul nul de putere. In sistemele de securitate pentru monitorizarea deschiderii usilor si ferestrelor se ataseaza un magnet permanent de partea mobila, iar de partea fixa se monteaza un contact reed pe post de senzor de proximitate. Contactele se inchid cand magnetul este suficient de aproape ( usi, geamuri inchise) si se deschid la departarea magnetului (usi, geamuri deschise). Dorinta de a sesiza aproape orice in autovehicule face sa creasca numarul aplicatiilor cu senzori reed din industra autovehiculelor.