Работа и применение точечных магнитоконтактных извещателей в охранных системах

Самые дешёвые и многочисленные из охранных извещателей. Лепятся на окна, двери, люки и всё, что может открываться и закрываться — шкафчики всякие, например, или аппаратные шкафы или сейфы — у кого на что фантазии хватит. Самые простенькие стоят от 20 руб, поэтому монтажникам их выдают связками, как пучки редиски. Называются СМК:  сигнализаторы магнитоконтактные.

Официальные названия ИО-102-ХХ, где ХХ — номер модели. Например вот этот, в начале статьи — ИО-102-14 (СМК-14). В общем народ их зовёт СМК или попросту «эсэмкашки».

Вот такой вот пучочек:

Принцип у всех один — в одной половинке (которая без проводов) размещён магнит, в другой геркон — маленькая релюшка, которая при попадании в магнитное поле замыкается (размыкается, переключается — зависит от исполнения извещателя). Стандартные охранные шлейфы на разрыв работают, т.е. основная масса извещателей замыкается. Кстати, «геркон» — это сокращение от «герметичный контакт». Тонюсенькая такая стеклянная колбочка с контактной группой внутри. Вот разобранная СМК-ха — полый корпус и геркон на проводках:

Короче, на косяке геркон, на двери магнит: открыл дверь, контакт разомкнулся, шлейф разомкнут — тревога. Просто как тапок, и в общем довольно эффективно. Не панацея конечно  — окно можно разбить, дверь пропилить и проникнуть, не нарушив шлейфа. Кроме того, слышал, о методе их обмана — мощный магнит снаружи подносят, он в замкнутом состоянии геркон удерживает при открывании. Ну это не так просто, надо точно знать, где он расположен, т.е. некоторая подготовка нужна, да и метод противодействия сам напрашивается. В любом случае, СМК эффективны только при совместной работе с другими типами охранных извещателей. Стандартный набор — СМК, объёмники и акустические извещатели разбития стекла — о них следующий пост будет в этом разделе. Есть еще куча других типов охранных извещателей на разных физических принципах, и до них доберёмся, помолясь.

Вот еще из этой же серии — ИО-102-2 (СМК-1). Покрасивее будет малость, а так всё то же. Кстати, и те и другие для неметаллических поверхностей.

Для железных дверей, ворот и сейфов — так называемые гаражные СМК. Они больше значительно, магниты помощнее, дизайн побрутальнее. Ну вот например: СМК-20. Красавец какой, всё по-взрослому, замызгался только малость — снят откуда-то, вон следы шуруповёртной биты в пазах.

Ну или СМК-26. Недавно мистические какие-то выкрутасы с одним из них были на сдаче объекта. Один из шлейфов стоит в обрыве при закрытой двери, идём отслеживать — всё в порядке, начинаем  дверь открывать — шлейф в норму приходит, потом, естественно, при дальнейшем открывании рвётся как положено. Оказалось, что геркон почему-то при максимальном приближении магнита размыкался. Перевернули извещатель — пошло как надо. В паспорте не нашёл никаких намёков на сей эффект, как обычно, разбираться некогда, так и осталось это загадкой. Вон он, гад:

А вот извещатели скрытой установки, торцовые. Врезаются в дверь и в косяк напротив друг друга. Сверлом «десяткой» дырку сверлишь, клея туда малость выдавливаешь и заталкиваешь туда. Сидит отлично. Применяются в случае повышенных требований к дизайну помещения.

А вот игрушка посложнее и подороже — С2000-СМК от Болида. Адресуемое устройство, встроенный микроконтроллер, цепляется в двухпроводную линию связи, обменивается сигналами с контроллером двухпроводной линии С2000-КДЛ. Но по принципу работы датчика — та же СМК-шка. У него особенность интересная — для пущей красивости крепёжные отверстия расположены внутри корпуса, который закрывается элегантной крышечкой (красота-это страшная сила). Его собрат для металлических дверей вообще зовётся С2000-СМК «Эстет». Так вот эта крышечка отваливается постоянно — защёлки хреновые. Вот до сдачи объекта крышечки собираем — вдруг переставить где-то надо будет, потом опосля обходим, на клей сажаем. Хлопотно. Вот он, пижон, удостоен чести сняться на моём боевом «волшебном чемодане»:

А вот он без крышки:

Видно в основной части электронику, в ответной — магнитик чёрненький. Тоже отваливаться любит, тоже подклеивать часто приходится. Зато потом, в эксплуатации — нормальная надёжная машинка.

Ну вот, пока всё на сегодня. Следующими будут извещатели разбития.

Вопросы — в комментарии. 
Форма подписки внизу.

На главную              Содержание                В начало

Ни одна полноценная система охранной сигнализации, контроля доступа не может не использовать извещатель магнитоконтактный. Он обеспечивает простой и надежный контроль положения окон, дверей, шлагбаумов, кран-балок и других подвижных частей устройств.

Его начали применять почти сразу после запуска в серийное производство в 40-х годах прошлого века магнитоуправляемых контактов в герметичном корпусе, и до сих пор он широко используется. Второе его название «геркон» (сокращение от «герметичный контакт») из-за основного элемента конструкции датчика.

Пример извещателя магнитоконтактного

Область применения

Магнитоконтактные датчики получили широкое применение в устройствах автоматики и системах безопасности. Они работают практически в любых климатических условиях, не боятся агрессивной среды, пыли, загазованности. Благодаря функционированию рабочих контактов в изолированной инертной среде они взрывобезопасны.

В автоматизированных комплексах магнитоконтактные датчики выполняют функции контроля уровня жидкости, линейного перемещения, конечных выключателей и т.д.

Соответственно, применяются практически на всех предприятиях, независимо от отрасли промышленности, где используются устройства автоматики. В системах безопасности их часто называют датчиками открывания/закрывания дверей, хотя они также используются для контроля положения окон, сейфов, ящиков стола и других предметов. Благодаря бесшумности замыкания контактов применяют в стационарных тревожных кнопках и педалях, используют в некоторых датчиках разрушения стекла.

Преимущества и недостатки

Среди охранных датчиков, магнитно контактный извещатель является самым надежным, дешевым, простым и долговечным устройством.

Коммутируемые контакты находятся в стеклянной герметичной капсуле в среде инертного газа, поэтому они могут использоваться во взрывоопасных и химически активных помещениях.

Контакты покрыты слоем золота или родия, что обеспечивает высокую износостойкость и надежность. Могут работать в пределах от -50 до +50 градусов Цельсия. Управляющие и коммутируемые цепи гальванически развязаны.

Недостатком является дребезг контактов, но это преодолевается включением фильтров. Датчики реагируют на сильные внешние магнитные поля, проблема решается их экранированием.

«Важно!

Боятся сильных вибраций.»

Конструкция датчика

Магнитоконтактные извещатели бывают с нормально разомкнутым, с нормально замкнутым и с переключающимся контактом. Герконы бывают сухие и смоченные. В первом случае они находятся в инертном газе, во втором контакты смочены ртутью для предотвращения дребезга. В качестве газа обычно применяется азот. У некоторых герконов колба вакуумируется для повышения уровня коммутируемого напряжения.

Датчик состоит из двух частей, в одной находится постоянный магнит, иногда электромагнит, в другой расположен геркон с выводами контактов. Электромагниты в охранных датчиках не встречаются. Контактная система представляет собой стеклянный баллон с инертным газом и двумя пружинами. Концы у них перекрываются. Если геркон перекидной, то пластин три.

Расстояние между контактными площадками всего 300-500 микрон. Под влиянием магнитного поля контакты смыкаются. Изгиб пружины настолько мал, что ее ослабления не происходит, и она может переключаться более 10 миллиардов раз.

Инертная среда защищает контакты от коррозии и искр.  Датчики бывают накладные и врезные. Для защиты от злоумышленников используются магнитно непроницаемые экраны. Они нужны для того, чтобы исключить влияние внешнего магнита на геркон. Материалы дверей и окон бывают магнитопассивные и магнитоактивные. Датчики делятся на две категории по способности работать на таких предметах.

Первые имеют меньшие габариты и более слабые магниты. Их ставят на деревянных, алюминиевых и других изделиях из немагнитных материалов. Вторые – большего размера, с мощным магнитом устанавливаются на металлические двери. В беспроводных системах используются только адресные магнитоконтактные извещатели с радиомодулем.

Задающий элемент датчика (блок с магнитом) располагается в подвижной части охраняемого объекта (в двери), а исполнительный модуль в стационарной (в дверном косяке). Для нормальной работы датчика его части должны располагаться напротив друг друга.

Конструкция стандартного магнитоконтактного датчика

Принцип работы

Принцип действия магнитоконтактного датчика основан на использовании свойства магнита, притягивать к себе железо и другие металлы из его группы.

При приближении контактов к магниту на определенное расстояние они под действием магнитной силы замыкаются или размыкаются между собой. Это зависит от конструкции датчика. Если магнит убрать на какое-то расстояние, то происходит обратный процесс.

Конструктивно контакты находятся в стеклянной колбе и представляют собой одновременно токопровод, пружину и магнитопровод. Так как энергия магнитного поля с увеличением расстояния уменьшается в геометрической прогрессии, то убрав магнит от геркона на 1-2 см (приоткрыв дверь), она настолько падает, что не удерживает подпружиненные контакты, и они размыкаются.

ТОП-5 популярных магнитоконтактных моделей датчиков

1. Извещатель охранный точечный магнитоконтактный ИО 102-20 используется для контроля состояния ворот ангаров, контейнеров и других конструкций сооружений на предмет отрывания/закрывания и перемещения с оповещением контрольной панели. Устройство может использоваться и как концевой выключатель. Извещатели ИО 102-20 А2П ИБ с маркировкой ОЕхiaIIBТ6Х применяются во взрывоопасных помещениях и подключаются через специальную искробезопасную линию.
2. Извещатель охранный магнитоконтактный ИО102-11М (СМК-3М) используется для контроля окон и дверей, создании устройств типа «ловушка» с подачей тревожного сигнала на охранную панель. Контакты замыкаются при зазоре между частями датчика не более 6 мм и размыкаются при 25 мм и более. Коммутирует напряжение до 100 В, а ток до 0,5 А.
3. Извещатель точечный магнитоконтактный ИО-102-55 «Кенар» используется для обнаружения открытия двери или окна из дерева, алюминия и подобного им материала, имеет защиту от саботажа. При расстоянии между частями датчика 12 мм замыкается, при 45 мм размыкается. Коммутируемое напряжение 50 В, ток – 50 мА. Контакты нормально-замкнутые.
4. Для контроля положения отдельных предметов, металлических дверей, часто применяют магнитный датчик герконовый модели ИО 102 2 кнопочный. Геркон и магнит находятся в одном корпусе, что упрощает монтаж.
5. Извещатель охранный магнитоконтактный адресный беспроводной EWD1 Eldes работает как обычные датчики открывания/закрывания. Только сигнал тревоги и состояния отправляет по радиоканалу. Для установки адреса требуется послать СМС сообщение. В дополнение ко всему имеется тревожная кнопка на корпусе прибора. Рабочая частота 866-869 МГц. В автономном режиме работает до полутора лет. Дальность передачи радиосигнала в помещении до 30 м, на открытом пространстве до 150 м. Совместим с системами ELDES Wireless.

Рекомендации по выбору системы

Выбор модели извещателя зависит от пожеланий заказчика и требований безопасности.

Чтобы датчики не портили внешний вид их можно скрыть внутри двери и косяка. Для этого имеются цилиндрические врезные извещатели.

Если система безопасности большая и сложная лучше применять накладные датчики с индикацией состояния.

В случае требований невмешательства в интерьер или временной установки, то наилучшим вариантом будет использование беспроводных извещателей.

В зависимости от характеристик охраняемого объекта устанавливается различное количество сенсоров.

Если блокируемую дверь или люк можно отогнуть, то извещатели нужно устанавливать через 20 см или совместно с датчиками вибрации.

При монтаже на металлические поверхности необходимо предусмотреть зазор между магнитом и окружающим металлом, чтобы ослабить рассеяние магнитного поля.

Если рассмотреть варианты возможного проникновения в охраняемое помещение, то большая часть их совершается через двери или окна
, поэтому повсеместно в охранных системах используется охранные магнитоконтактные извещатели. Конечно, такие датчики образуют только один рубеж охраны. Для полноценной охранной сигнализации необходимо применение нескольких типов датчиков, которые дублируют друг друга.

Принцип действия магнитоконтактного извещателя

Принцип работы такого датчика можно понять уже из его названия. Здесь используются слова магнит и контакт.

Сам извещатель состоит из двух элементов:

• Герметизированный контакт (геркон)
• Постоянный магнит

Геркон представляет собой два упругих контакта, помещенных в стеклянную трубку заполненную азотом или инертным газом. Такая конструкция позволяет изолировать контакты от окружающей среды, что предотвращает их окисление. Для получения надёжной зоны контакта
на концы металлических пластин нанесено напыление родием или палладием. Чаще всего используются герконы с одной контактной парой
, но их может быть и несколько. Контактная пара, находящаяся в инертной среде не окисляется и не обгорает при искрении. Герметичная контактная система очень надёжна и выдерживает сотни тысяч срабатываний.

Что происходит при срабатывании датчика

Переход контактов из одного состояния в другое осуществляется с помощью магнитного поля от постоянного магнита или соленоида. Магнитоконтактный извещатель, применяемый в системах сигнализации состоит из геркона, с нормально разомкнутыми контактами, и постоянного магнита. Когда геркон находится в магнитном поле постоянного магнита, его контакты замкнуты, если поле будет смещено, то контакты разомкнутся.

На этом эффекте основано использование пары «геркон-магнит
» в охранной сигнализации. Герметичный контакт устанавливается на любой неподвижной поверхности, в качестве которой может использоваться дверная коробка или оконная рама. Постоянный магнит должен находиться на двери или оконных створках, то есть на подвижной части

Как установить герконовый датчик

Установка элементов датчика осуществляется таким образом, чтобы при закрытой двери или окне расстояние между магнитом и герконом не превышало 1,0-1,5 мм. В этом случае контактная пара замкнута, что легко проверить тестером. В процессе открывания двери магнит отходит от геркона, что вызывает размыкание контактов, разрыв электрической цепи и срабатывание приёмно-контрольного прибора. Магнитоконтактный датчик просто монтируется, не требует источника питания и стоит очень недорого.

Благодаря высокой надёжности и длительному сроку службы, магнитоконтактные датчики нажимного действия применяются в тревожных кнопках и педалях. В этом случае геркон смонтирован на основании прибора, а постоянный магнит встроен в кнопку или подвижную часть педали.

Конструкция магнитоконтактных датчиков

Существует большое количество модификаций герконовых датчиков
. Внешне герконовый датчик состоит из двух элементов
, каждый из которых заключен в пластмассовый или металлический корпус. Датчики в пластиковом корпусе предназначены для монтажа внутри помещений и устанавливаются на магнитопроницаемые материалы.

К ним относятся:

• Дерево
• Алюминий и его сплавы
• Стеклопластик
• Полимерные материалы

Они не снижают эффективности магнитного поля и не блокируют его, поэтому магниты внутренних датчиков обладают небольшими размерами. Для блокировки металлических дверей, которые заметно снижают напряжённость магнитного поля, применяются герконовые датчики с мощными магнитами.

По размерам такие датчики намного больше, а их элементы смонтированы в корпусах из силумина и залиты эпоксидной смолой. В быту, чаще всего, такие датчики применяются для установки на гаражных дверях и воротах
.

По типу монтажа датчики подразделяются на накладные и врезные. Накладной извещатель охранный магнитоконтактный представляет собой два элемента в пластмассовых корпусах прямоугольной формы. В зависимости от модификации, размеры датчиков могут отличаться. Датчики такого типа легко устанавливаются на любую поверхность с помощью саморезов.

Врезные датчики
выполнены в корпусах цилиндрической формы, они монтируются внутри конструкций и внешне совершенно не заметны.  Установка врезных датчиков несколько сложнее, чем монтаж накладных устройств, но их применение оправдано, когда требуется скрытность установки. Они так же применяются в том случае, если дизайн интерьера не допускает наличия посторонних элементов на окнах или дверях.

Установка магнитоконтактных датчиков

Несмотря на простоту монтажа, извещатели охранные точечные магнитоконтактные, требуют при установке соблюдения некоторых правил. Датчики монтируются по одному на каждый открываемый элемент, но в некоторых случая, для обеспечения более высокого уровня безопасности допускается установка дублирующих датчиков. Герконовые контакты устанавливаются в верхней части двери или окна со стороны помещения. Они могут быть расположены как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости на расстоянии не более 20 см от верхней кромки блокируемого элемента. В отдельных случаях, из-за конструктивных особенностей открываемых поверхностей, датчик может располагаться ближе к оси открывания, а так же располагаться не в верхней части, а там, где это возможно. Расстояние между герконом и магнитом и их соосность должны соответствовать данным, указанным в технической документации на изделие.

В качестве прокладки
может использоваться дерево, текстолит или другой пластический материал. Это необходимо для того, чтобы магнитное поле не рассеивалось на металлической поверхности. Тем не менее, магнитное поле датчика установленного на металлическую дверь, со временем ослабевает, что требует своевременной замены устройства.

В процессе монтажа  датчиков не допускается подвергать их ударам, а так же изгибать или деформировать наружные выводы, выходящие из стеклянной трубки геркона. При установке накладных магнитоконтактных датчиков допускается использовать саморезы
, шурупы или винты. На декоративные стеклянные двери, датчики устанавливаются с помощью клея. В шлейф охранной сигнализации магнитоконтактный датчик подключается через монтажную коробку, которая устанавливается рядом с герконом.

Модели магнитоконтактных датчиков

Среди всех типов охранных датчиков, цены на магнитоконтактные извещатели будут самыми низкими за исключением беспроводных устройств. Ассортиментный ряд этих изделий включает в себя различные модификации, предназначенные для наружной и внутренней эксплуатации. Датчики, в зависимости от типа, могут устанавливаться на любые поверхности. Для радиоканальных охранных систем используются беспроводные магнитоконтактные датчики
, оснащённые миниатюрным передающим устройством.

ИО102-14 (СМК-16)

• Тип – накладной магнитоконтактный датчик
• Корпус – прямоугольный
• Поверхность – любой немагнитный материал
• Длина – 35 мм
• Расстояние срабатывания – 10 мм
• Цена – 42 рубля

ИО102-15/1

• Тип – врезной точечный магнитоконтактный датчик
• Корпус – цилиндрический
• Диаметр – 6,0 мм
• Поверхность – магнитопроницаемые материалы
• Рабочий зазор – 8,0 мм
• Цена – 78 рублей

ИО102-20/А2П

• Тип – магнитоконтактный накладной датчик
• Корпус – прямоугольный пластмассовый
• Длина – 150 мм
• Назначение – блокировка металлических дверей
• Цена – 192 рубля

ИО102-20/Б3М

• Тип – трёхконтактный герконовый датчик
• Корпус – прямоугольный силуминовый
• Длина – 53 мм
• Назначение – блокировка металлических конструкций
• Цена – 490 рублей

Модели ИО102-20 работоспособны при температуре воздуха от – 50 до + 50 и смонтированы в корпусах, обеспечивающих защиту элементов от негативных климатических воздействий.