Nie można sobie wyobrazić nowoczesnej elektroniki bez elementów stykowych zdolnych do przełączania znacznych prądów przez długi czas. Kontaktrony sterowane magnetycznie zostały wynalezione w celu przedłużenia żywotności łączników pracujących przy maksymalnym obciążeniu. Te produkty o długiej przeszłości są poszukiwane w nowoczesnych warunkach. Ze względu na niski koszt i niezawodność w działaniu są aktywnie wykorzystywane w wielu układach elektronicznych.
Rodzaje kontaktronów
Podobnie jak konwencjonalne produkty kontaktowe, ze względu na charakterystykę działania, kontaktrony dzielą się na:
- Przełączniki dwupozycyjne z jedną płytką przełączającą.
- Urządzenia rozłączające, których konstrukcja zapewnia zamknięty (w stanie normalnym) styk.
- Zamykanie kontaktów jednym otwartym kontaktem.
Ze względu na swoją konstrukcję elementy przełączające tej klasy są podzielone na urządzenia z przełącznikami suchymi i próbkami rtęci. Te pierwsze należą do najprostszych produktów, ze wszystkimi nieodłącznymi wadami. Jednym z nich jest tzw. „Odbijanie się” styków, czyli ich pasożytnicze wibracje podczas zamykania i otwierania. W konsekwencji osobne uruchomienie elementu przełączającego powoduje całą serię nieregularnych operacji łączeniowych, co jest bardzo niebezpieczne dla działania obwodów elektronicznych. Drugie próbki wyróżniają się tym, że kropla rtęci jest umieszczona w wewnętrznej strefie szczelnie zamkniętej kolby. Po uruchomieniu zwilża styki przełączające, eliminując odbicie i zmniejszając opór styku.
Konstrukcja kontaktronu
Istniejące typy kontaktronów mają podobną konstrukcję, różniąc się jedynie drobnymi szczegółami. Wszystkie są zamkniętymi szklanymi kolbami z parą styków z permalojów wewnątrz. Aby zwiększyć niezawodność uruchamiania, pokryte są cienką warstwą metali szlachetnych. Ich zewnętrzne części lub przewody służą do podłączenia urządzenia do obwodu roboczego.
Wewnętrzna przestrzeń kolby jest wypełniona gazem obojętnym lub wypompowywane jest z niej powietrze. Pozwala to przedłużyć żywotność przełącznika i zwiększyć odporność metali na korozję.
Zasada działania
Aby kontaktron zadziałał przy zwarciu, konieczne będzie wytworzenie wokół niego pola magnetycznego o wymaganej sile. W ogóle nie ma znaczenia, jakie jest źródło struktury pola: elektromagnes czy jego trwały odpowiednik. Pod wpływem tego pola magnetycznego styki są namagnesowane i przyciągane do siebie, pokonując własną elastyczność.
Uwaga: Znajdują się w tym stanie do momentu ustania działania pola magnetycznego.
Otwieranie kontaktów działa zupełnie inaczej. Układ magnesów w nich jest ułożony w taki sposób, że gdy pojawi się pole, są namagnesowane w ten sam sposób i zaczynają się odpychać. W urządzeniach typu przełączającego zapewniony jest inny normalnie zamknięty styk z materiału niemagnetycznego. Pod działaniem pola otwarte styki przechodzą w stan przeciwny, a niemagnetyczny pozostaje w tej samej pozycji.