Kontaktron – do czego służy i jak działa?

Czas czytania: 3 min.

Kontaktrony należą do niedocenianych elementów, o których często zapominamy podczas projektowania urządzeń. W jakich aplikacjach najlepiej się sprawdzą?

Początkujący elektronicy zastanawiają się, co to jest kontaktron oraz do czego może w praktyce posłużyć ten niewielki element stykowy. A gdy się zastanawiają, to równie często się mylą – widzieliśmy już chyba wszystkie wersje zapisu takie jak kontrakton, kontraktron kontakton*W dobie, w której królują czujniki magnetyczne i miniaturowe sensory optyczne zwykle pomijamy trudniejsze w zastosowaniu, delikatne (często szklane) elementy, a przecież wystarczy pamiętać o kilku podstawowych zasadach, by niedrogie rurki kontaktronowe mogły służyć w praktycznych urządzeniach budowanych na co dzień w naszych warsztatach. W tym artykule przyglądamy się bliżej tym interesującym i przydatnym komponentom, podajemy także szereg praktycznych porad, umożliwiających ich zastosowanie.
* źle!

Jak jest zbudowany i jak działa kontaktron?

Klasyczny kontaktron ma postać niewielkiej, szklanej tulejki o średnicy nieprzekraczającej kilku milimetrów i długości zwykle 20-30 mm. Element posiada dwa osiowe wyprowadzenia w postaci drucików, zatopionych hermetycznie w obu końcach rurki. Do wyprowadzeń, wewnątrz światła rurki, przymocowane są dwie cienkie, ferromagnetyczne blaszki umieszczone w taki sposób, by pozbawione zewnętrznego pola magnetycznego – pozostawały rozwarte. Zbliżenie magnesu (lub elektromagnesu), czyli pojawienie się zewnętrznego pola magnetycznego powoduje powstanie siły przyciągania pomiędzy wolnymi końcami obu blaszek stykowych. Jeżeli pole jest wystarczająco silne, aby odpowiednio mocno namagnesować blaszki, obwód ulega zamknięciu poprzez zwarcie powierzchni roboczych styków. Co ważne, materiał blaszek zostaje dobrany tak, by namagnesowanie było nietrwałe, tj. zanikało po oddaleniu magnesu lub wyłączeniu prądu, w przypadku elektromagnesu.

Parametry i rodzaje kontaktronów

Oprócz prostych kontaktronów rurkowych z dwoma stykami normalnie otwartymi (NO), istnieje także szereg specjalnych elementów ze stykami przełącznymi (NO/NC), posiadających trzy wyprowadzenia (jedno NO, jedno NC oraz styk wspólny, określany jako COM. Wspólną cechą większości kontaktronów jest natomiast stosunkowo niewielka obciążalność prądowa i wytrzymałość napięciowa – stąd nie jest najlepszym pomysłem obciążenie kontaktronu poprzez włączenie go bezpośrednio w obwód zasilania urządzenia o większym zapotrzebowaniu na energię elektryczną. Powód okazuje się prozaiczny – zbyt wysokie obciążenie styków powoduje powstawanie łuku elektrycznego i może doprowadzić do trwałego, nieodwracalnego stopienia (zwarcia) obu styków. 

Zasada ta dotyczy także tzw. przekaźników kontaktronowych – elementów wykorzystujących szybkie, ale delikatne styki kontaktronowe, współpracujące z zamkniętą z nimi w jednej obudowie cewką. Pod względem ogólnej zasady działania elementy te nie różnią się zasadniczo od zwykłych przekaźników, lepiej nadają się jednak do przełączania delikatnych obwodów pracujących z sygnałami o niewielkim napięciu i natężeniu prądu (np. w obwodach audio lub urządzeniach pomiarowych).

Czujniki magnetyczne

Zastosowania kontaktronów

Jedną z podstawowych i najczęściej wymienianych aplikacji omawianych elementów elektronicznych są systemy alarmowe, montowane w pomieszczeniach. Otwarcie okna lub drzwi może być wykryte przez kontaktron, do czego służy magnes stały, zamontowany np. na skrzydle monitorowanych drzwi. Taki sposób detekcji nieuprawnionego dostępu do mieszkania, biura lub magazynu jest skuteczny, ale wymaga najczęściej dodatkowego zabezpieczenia w postaci tzw. pętli sabotażowej, która niejako uzupełnia informację, płynącą z samych styków NO/NC. 

Dodatkowa para przewodów umożliwia rozróżnienie stanu zwarcia/rozwarcia styków (spowodowanego włamaniem) od przecięcia przewodów biegnących od czujnika do centralki w celu unieszkodliwienia alarmu. Kontaktrony bywają ponadto stosowane w licznikach rowerowych do liczenia obrotów koła (magnes jest montowany na jednej ze szprych, a kontaktron w hermetycznej obudowie – na widelcu roweru). W każdym przypadku należy pamiętać o odpowiednim zamocowaniu kontaktronu – w przypadku elementów w obudowach szklanych istnieje ryzyko uszkodzenia obudowy w wyniku uderzenia lub naprężenia.

Kontaktron – FAQ

Do sprawdzenia kontraktrona można wykorzystać miernik uniwersalny (multimetr) wyposażony w funkcję testu ciągłości. Testy należy wykonać zarówno w bliskiej obecności magnesu (wówczas kontraktor powinien przewodzić) i z daleka od źródła pola magnetycznego (w takim przypadku obwód powinien być otwarty).

Zasada działania kontraktrona zamontowanego w drzwiach lub oknie jest taka sama. Konektor wykrywa otwarcia drzwi lub okna dzięki magnesowi stałemu, który jest montowany na skrzydle. Takie rozwiązanie sprawia, że konektory są istotnymi elementami systemów alarmowych.

Kontaktrony są wykorzystywane m.in. w aplikacjach elektrycznych takich jak systemy alarmowe montowane w mieszkaniach, biurach, sklepach i lokalach użytkowych. Głównym zadaniem kontraktorów w systemach alarmowych jest stałe monitorowanie okien i drzwi, a w zasadzie ich otwarcia lub zamknięcia. Dodatkowe informacje o kontaktronach można znaleźć w tej publikacji.

Działanie czujnika kontaktronowego jest stosunkowo proste. We wnętrzu kontraktrona znajdują się dwie blaszki (ferromagnetyczne) w pozycji rozwartej. Jeżeli w ich pobliżu pojawi się magnes lub elektromagnes wytwarzający odpowiednio silne pole magnetyczne, wówczas blaszki zostaną przyciągnięte do siebie, jednocześnie zamykając obwód. Gdy zewnętrzne pole magnetyczne zniknie, blaszki ponownie będą rozwarte.

Jak oceniasz ten wpis blogowy?

Kliknij gwiazdkę, aby go ocenić!

Średnia ocena: 4.6 / 5. Liczba głosów: 20

Jak dotąd brak głosów! Bądź pierwszą osobą, która oceni ten wpis.

Podziel się:

Anna Wieczorek

Anna Wieczorek

Kobieta w męskim świecie robotów. Związana z Botlandem "właściwie od zawsze". Estetka, której wszędzie pełno. Wierzy, że na sen przyjdzie jeszcze czas. Po pracy entuzjastka kultury i kuchni hiszpańskiej.

Zobacz więcej:

Rafał Bartoszak

Kurs Raspberry Pi Pico – #1 – Zaczynamy

Pierwszy artykuł z cyklu poradników dotyczących programowania dzięki platformie Raspberry Pi Pico W, czyli niewielkiej płytce wyposażonej w całkiem mocny mikrokontroler. Zaczynamy od podstawowych zagadnień i przygotowania odpowiedniego sprzętu, tak aby później na praktycznych przykładach nauczyć się bardziej rozbudowanego programowania.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Ze względów bezpieczeństwa wymagane jest korzystanie z usługi Google reCAPTCHA, która podlega Polityce Prywatności oraz Warunkom użytkowania.