Преимущества использования датчика геркон на дверь

Время на прочтение статьи = 14 минут

Датчик закрытия двери – современное устройство, в основе которого лежит принцип герметизированного контакта, который сокращенно называется геркон. Геркон может устанавливаться на двери, окна, использоваться в различных видах промышленности, охранных систем, реле, системах телефонии. Герконовые датчики имеют массу преимуществ и широкий функционал, благодаря чему они очень востребованы на рынке товаров. Сегодня мы поговорим об устройстве датчиков открывания двери. Подробнее об установке геркон на дверь читайте в следующей статье.

Содержание

Геркон: что это

Геркон представляет собой два ферромагнитных контакта, которые запаяны в стеклянную герметичную колбу

Для обнаружения открытия дверей, сейфов, окон, ворот, люков и пр. используются магнито-контактные датчики. В основе такого устройства используется герметичный контакт – геркон. Отсюда происходит другое название датчиков – датчики открытия герконовые.

Геркон представляет собой два ферромагнитных контакта, которые запаяны в стеклянную герметичную колбу. При возникновении магнитного поля контакты изменяют свое состояние (замыкаются либо размыкаются). Контакты находятся в инертном газе или вакууме, поэтому в случае возникновения искры они слабо обгорают. Этим обусловлена долговечность герконовых датчиков – срок службы устройств считается бесконечным (исключая случаи разбития и пропускания больших токов). По сравнению с классическими реле, герконы имеют высокое быстродействие и меньшими размерами.

Кроме того, герконовые датчики относятся к классу недорогих изделий, поскольку нет необходимости использовать для контактов тугоплавкие драгоценные металлы. К недостаткам рассматриваемых устройств можно отнести: хрупкость (в условиях ударных нагрузок и сильных вибраций герконы использовать не рекомендуется); появление дребезга при включении, который провоцирует срабатывания в коротком промежутке времени; залипание контактов, приводящее к необходимости замены геркона; при неправильном подключении питания время работы геркона может сократиться.

По типу контактов различают три типа датчиков: нормально-замкнутые, нормально-разомкнутые, переключающие. Отсюда следуют такие основные характеристики датчиков открытия:

расстояние замыкания контактов;
расстояние между герконом и магнитом, при котором контакты детектора замыкаются;
расстояние размыкания контактов;
расстояние между герконом и магнитом, при котором контакты детектора размыкаются;
расстояние удержания контактов;
расстояние между герконом и магнитом, при котором контакты детектора остаются в исходном положении.

Датчик открытия дверей и агрегатов

Для контроля времени и места вскрытия дверей и агрегатов (дверей прицепов, прочее), могут применяться датчики «геркон» на магните. Датчик состоит из двух половинок, как правило движимой – магнит закрепленный на дверь и недвижимой – сам герконовый датчик.

Герконовый датчик открытия подключается к GPS/GSM-терминалу, в случае измерения состояние датчика (открытие дверей), трекер отправляет сообщение, в зависимости от настроек, двумя способами: 1) в виде СМС-сообщения на заранее записанный мобильный телефон; 2) на сервер через мобильный интернет. Во втором случае диспетчер видит тревожное сообщение на компьютере и места срабатывания датчика (открытия дверей).

Среди герконовых датчиков есть модели с беспроводной передачей информации. Герконовый датчик не обязательно должен подключаться проводами непосредственно к GPS/GSM-терминалу.

Существую также альтернативные датчики контроля целостности и открытия различных механизмов. Среди них:

Концевики – выполнены в виде механической кнопки с пружинкой. В случае нажатия этой кнопки – приходит сообщение. Применяется как датчик вскрытия передней панели автомобиля, вскрытия капота, вскрытия дверей;

Датчик открытия бака (RFID технология). Датчик состоит из крышки бака со встроенной радиометкой (RFID) и считывателя, который крепится на горловину бака. В случае снятия крышки, датчик сигнализирует об открытии бака. Обмануть такой датчик практически невозможно.

Герконовые датчики

Герконовые датчики Герконовые датчики распространены в качестве датчиков открывания дверей и окон, для защиты от постороннего проникновения на объекты, в охранных системах.

Эти магнитоконтактные датчики устанавливаются на двери, на ворота, на окна и на любые другие массивные конструкции и предметы, которые требуется защитить от нежелательного открывания, перемещения, или разрушения.

Геркон (герметичный контакт) является основным элементом такого датчика, и делает его надежным, безопасным, и долговечным, при невысокой стоимости, компонентом охранных систем.

Геркон представляет собой герметично заваренный стеклянный баллон, в который обычно помещены два пермаллоевых контакта, причем среда внутри баллона – азот высокого давления, что исключает окислительные процессы внутри этого важного электронного компонента. Контакты его покрыты специальным металлом, например молибденом, титаном, вольфрамом или золотом, это придает им долговечность и износостойкость (рабочий ресурс геркона составляет более миллиона срабатываний).

По принципу работы герконовый датчик достаточно прост. Он состоит из двух частей: задающей и исполнительной. В качестве задающей части используется постоянный магнит, а в качестве исполнительной – герконовый элемент. Как правило, эти части очень похожи внешне, у них одинаковые корпуса. Часть содержащая магнит размещается обычно на подвижной конструкции, например на двери, а сам датчик, например, на дверном косяке.

Когда дверь закрыта, элементы находятся рядом друг с другом, и магнит, действуя на контакты геркона, удерживает их в замкнутом состоянии, в этом положении типичный режим охраны соблюден. Если дверь в таком режиме открыть, то магнит уже не будет удерживать контакты геркона замкнутыми, и возникнет сигнал тревоги. В технической документации на датчик указано, каким должно быть расстояние между двумя компонентами датчика, чтобы он надежно работал.

Встречаются разные типы датчиков для разных условий:

Для поверхностного монтажа на магнитопассивных конструкциях.
Для поверхностного монтажа на стальных конструкциях.
Для скрытого монтажа на магнитопассивных конструкциях.
Для скрытого монтажа на стальных конструкциях.

Различия здесь вполне оправданы, поскольку массивная стальная дверь, например, требует установки более мощного магнита, так как часть магнитного поля забирает на себя сталь, к тому же монтажные зазоры при установке должны быть увеличены, это связано с особенностями монтажа самой такой двери.

В то же время, монтаж на деревянную или ПВХ дверь или на окно не требует особых условностей, и датчик для них достаточно прост, он может быть прикручен шурупами или просто приклеен.

Скрытый монтаж, в свою очередь, позволяет вписать оборудование в интерьер, элементы такого датчика вставляются в отверстия, и надежно удерживаются там крепежными защелками для фиксации. Как видно, датчики для скрытого монтажа выглядят иначе, чем датчики для наружного монтажа.

Для защиты от незаконного проникновения посредством попытки обмана датчика внешним магнитом, при установке датчика следует пользоваться простыми защитными мерами, главных из которых две.

Первая заключается в размещении двух датчиков так, чтобы магнитные поля их магнитов были направлены встречно, а сами датчики располагались бы на небольшом расстоянии друг от друга. Тогда злоумышленник, пытаясь обмануть датчик, своим магнитом вызовет размыкание одного из герконов, и тем самым включит сигнал тревоги.

Второй способ – разместить стальную пластину толщиной от 0,5 мм между частью датчика содержащей геркон и предполагаемым местом воздействия внешним магнитом, тогда пластина послужит магнитным экраном. Размер пластины должен быть 60 на 20 мм для открытых датчиков, и 20 на 30 мм – для скрытых. Пластина должна быть расположена на расстоянии не менее 15 мм до геркона.

Принципы работы герконов

Слово «геркон» произошло от словосочетания «герметизированный контакт». Это устройство представляет собой герметизированный переключатель со специальными пружинными контактами, выполненными из ферромагнитного материала, которые соприкасаются от воздействия магнитного поля и тока. По принципу действия и режиму работы герконы делятся на такие виды:

замыкающие;
размыкающие;
с контактами переключающегося типа.

Внешне геркон представляет собой стеклянный баллон (колбу). Если поднести магнит, две пластинки, выполненные из пермаллоевой проволоки, притягиваются, и контакт мгновенно замыкается. Если убрать магнит контакты геркона размыкаются (происходит открывание). Расстояние между контактными частями составляет от сотых до десятых миллиметра.

По исполнению магнитоуправляемые герконы делятся на:

«сухие» с обычными контактами;
«мокрые», в которых поверхность контакта смочили каплей ртути, что предотвращает дребезг.

Магнитные газовые герконы характеризуются пробивным напряжением до 500 В, иногда и до 800 В. В вакуумных приборах напряжение достигает вплоть 5000 В. Время реагирования составляет 0.5/2 миллисекунд, а отпускания – от 0.1 до 0.7 миллисекунд.

Примечание. Нормально – разомкнутый контакт, это который разомкнут при отсутствии управляющего воздействия, в данном случае магнитного поля. Соответственно нормально — замкнутый контакт замкнут при отсутствии магнитного поля.

Конечно, магнитное поле присутствует всегда, например магнитное поле Земли. И нельзя, вроде бы, сказать про отсутствие магнитного поля совсем. Но магнитное поле Земли для срабатывания геркона недостаточно, поэтому им можно пренебречь и сказать об отсутствии магнитного поля, в данном случае внешнего.

Разновидности герконов

Так же, как и обычные контакты, герконы могут быть замыкающие (1 нормально — разомкнутый контакт), переключающие (1 переключающий контакт) и работающие на размыкание (1 нормально — замкнутый контакт). Это деление по функциональным признакам.

По признакам конструктивно — технологическим герконы делятся на две большие группы: с сухими контактами и с контактами ртутными. Первая разновидность так и называется сухими герконами, а вторая ртутными герконами. Собственно, в работе сухих герконов, по сравнению с обычными контактами, ничего особенного нет.

В ртутных герконах внутри герметичного стеклянного корпуса кроме контактов находится еще капелька ртути. Назначение этой ртутной капельки – смачивание контактов во время срабатывания для улучшения качества контакта за счет уменьшения переходного сопротивления, а кроме того для избавления от дребезга контактов.

Дребезгом называется вибрация контактов при замыкании и размыкании, что при однократном срабатывании приводит к многократной коммутации передаваемого сигнала, а кроме того к значительному увеличению времени срабатывания. Представьте себе, что такой дребезг будет присутствовать в усилителе звуковых частот во время переключения входного сигнала! В случае, когда такой дребезжащий контакт работает совместно с цифровыми микросхемами, приходится принимать меры по подавлению дребезга в виде RC — цепочек или RS – триггеров.

Различные контакты, в том числе и герконовые, применяются и в современных микроконтроллерных схемах, но в них дребезг контактов подавляется программным способом. Это также снижает быстродействие системы в целом.

Преимущества геркона и его применение

Выделяют следующие достоинства геркона:

установка в условиях повышенной влажности, запыленности и при экстремальных температурах (60/150 градусов Цельсия);
высокое быстродействие (0.5-1.5 миллисекунд);
огромный срок службы (до десяти миллионов переключений);
развязка цепей управления и нагрузок – всецело гальваническая;
выдерживание высоких механических нагрузок.

Герконы используются в:

промышленных датчиках;
реле всех типов;
автомобильных специализированных датчиках;
датчиках и детекторах охранной сигнализации;
телефонии и системах связи.

Интернет-магазин «Гипермаркет по БЕЗОПАСНОСТИ» предлагает большой выбор магнитноконтактных элементов. Покупайте датчик открытия дверей, ворот, окон и прочих конструкций. Качество товаров, выгодные ценовые предложения и быстрая доставка выделяют нашу компанию среди прочих. Для вас – установка герконового блока необходимого типа, который прослужит долгое время.

Основные правила монтажа датчиков открытия

Проводные датчики открытия двери устанавливаются на открываемой части конструкции либо непосредственно на линии вертикального раствора, либо на расстоянии не более 200 от нее. Поскольку в электрическую цепь сигнализационного шлейфа включается геркон, то он устанавливается на неподвижной части, магнит – на подвижной.

Монтаж беспроводного датчика открытия двери более прост, поскольку не требует прокладки проводов. Однако геркон также рекомендуется устанавливать на неподвижной части конструкции во избежание ударных воздействий.

Как обмануть Геркон

Громадное число клиентов, которыми на сегодняшний день располагает СпецЛаб, не может не приносить свои плоды. Постоянные отзывы и обмен опытом прибавляют практических знаний. Вот и последняя новость не осталась без внимания. Недавний клиент поделился своим способом применения детектора фона. Кстати, он пришел к нам именно за аналитической системой – другие способы самосохранения для него уже умерли.

Как описывает сам клиент, «на безопасность денег не жалели». Но ограбление произвели так, что не сработала ни одна панель оповещения, ни один датчик, ни один геркон. При этом человек утверждает, что все устройства имели резервирование на случай выхода из строя. Но ничего и не ломалось.

Его небольшой по сегодняшним меркам супермаркет преимущественно продовольственных товаров имеет 82 двери, ведущие в различные коридоры и выходы. Его сигнализация сделана по самому последнему слову техники, стоит одна из самых дорогих систем безопасности. Проект производила очень известная, соответственно, опытная компания.

Как оказалось, вошли спокойно через дверь. Хотя и отмечается, что каждая дверь была оборудована герконом и индикацией открытия, двумя самозапирающимися при закрывании замками (электрическим и механическим), доводчиком. Любое открытие в ночное время приводило к вою сирены.

Обезвредить сам геркон было невозможно, т.к.:

Геркон также рекомендуется устанавливать на неподвижной части конструкции во избежание ударных воздействий

геркон находится внутри, т.е. подступиться к нему снаружи невозможно,
закрытую дверь надежно удерживают два замка,
сигнализация имеет алгоритм оповещения, если дверь не закрыта более 30 секунд,
любое открытие двери сопровождается выводом камеры на тревожный монитор данного участка объекта.

Перечисленное обозначает, что по окончании рабочего дня не закрыть какую-либо дверь просто невозможно. «Даже теоретически» – как утверждал установщик.

Однако ночью при открытии двери сигнализация не сработала. Как выяснилось, и не могла, даже теоретически. Обойти заумную технику смогла нехитрая подготовка ограбления. В рабочее время кто-то привесил к геркону магнит, а вечером при выходе кто-то из толпы уронил бумажный журнал в дверной проем, который не позволил двери закрыться.

Все остальное было делом техники, т.к. сигнализация не предполагала, что можно было войти незамеченным через дверь. Датчики движения были отстроены по высоте, чтобы не срабатывать на грызунов, многие проходы просто нельзя было охватить, т.к. там шла работа и ночью. В общем, грабители слились со своими и вынесли «всего» на 800 000 рублей. Хоть сумма и не велика для хозяина, но неприятный осадок остался.

Как показывает практика, Геркон можно обмануть

Соответственно, неприятный разговор заставил начальника безопасности посуетиться. Его привлек наш алгоритм «Внимание!», который способен выявлять нестандартные движения людей, например, прикрепление магнита к геркону. Подобное поведение подпадает под «Опасную площадь» и(или) «Опасные зоны», что отражается на экране ускоренного просмотра. Быстрый просмотр после закрытия магазина всех «опасностей» в системе GOALcity дает информацию о том, чего не смогли предусмотреть разработчики самой современной сигнализации. Однако речь сейчас не об этом.

Перед начальником безопасности встал совершенно конкретный в его случае вопрос – как определить, что двери действительно закрыты?

Со слов клиента, были идеи ставить по два геркона, дублирование ИК датчиком сразу отпало ввиду постоянного хождения мимо дверей, обход охраны требует дополнительного штата и не гарантирует надежность, т.к. охранники не зарабатывают достаточно много, чтобы не пойти на соблазн… В какой-то статье мы описывали недостаток фонового детектора в том, что он срабатывает на изменение положения двери, принимая ее за оставленный предмет. Кто бы мог подумать, что наш клиент посчитал это достоинством. И действительно, опыт наглядно показал, что фоновый детектор совершенно четко реагирует на неприкрытую дверь. Достаточно зазора в несколько сантиметров, чтобы данный факт отразился на Панели «Внимание!».

Источники: