Kontaktrony to czujniki pola magnetycznego, które stosowane są w większości standardowych zastosowań w zakresie automatyki przemysłowej. Ze względu na swoją prostotę konstrukcyjną, niezawodność i szybkość działania oraz szeroki zakres napięć i prądów przełączania czy duże odległości działania, czujniki pola magnetycznego wykorzystywane są na wiele sposobów w szeroko rozumianym sektorze przemysłowym oraz poza nim.
Jak działają czujniki magnetyczne?
Kontrakton zwiera lub rozwiera styki poprzez oddziaływanie na niego zewnętrznego pola magnetycznego. Zewnętrzne pole magnetyczne, które oddziałuje na kontaktron i steruje czujnikiem magnetycznym, najczęściej indukowane jest przez magnesy lub przewodniki z prądem.
Najczęściej jednak kontaktron w zastosowaniach z zakresu automatyki przemysłowej pobudzany jest przez pola magnetyczne indukowane przez magnesy połączone z wykrywanym elementem (najczęściej nieferromagnetycznym), które pozwalają uzyskać większy zakres działania konektora.
Co istotne, konektor może wykrywać przedmioty również wówczas, gdy między tym przedmiotem a konektorem znajduje się diamagnetyczna przeszkoda. Taka właściwość wynika z faktu, że pole magnetyczne przenika przez zdecydowaną większość niemagnetycznych materiałów.
Czujniki magnetyczne a własności magnetyczne materiałów
Warto w tym miejscu sprecyzować, że wszystkie materiały i substancje wykazują pewne właściwości magnetyczne. Szkopuł tkwi w tym, jak silnie oddziałują one z zewnętrznym polem magnetycznym. Ze względu na parametr określany jako przenikalność magnetyczna determinująca własności materiałów w polu magnetycznym, można skategoryzować je na materiały ferromagnetyczne, paramagnetyczne i diamagnetyczne.
Materiały ferromagnetyczne intensywnie oddziałują z zewnętrznym polem magnetycznym. Ferromagnetyki mają małe domeny magnetyczne, czyli obszary jednakowego namagnesowania. Gdy na ferromagnetyk zacznie oddziaływać pole magnetyczne, którego natężenie wzrasta, domeny magnetyczne ulegają namagnesowaniu, wykazując właściwości magnetyczne nawet po usunięciu zewnętrznego pola magnetycznego.
Paramagnetyki (aluminium, mangan, chrom) ustawiają się w polu magnetycznym równolegle do linii jego sił. Z kolei diamagnetyki (miedź, cynk, bizmut) ustawiają się w prostopadle do linii sił pola magnetycznego.
Czujniki magnetyczne wyposażone w kontaktron wyposażone są najczęściej w magnes indukujący stałe pole magnetyczne oraz w kontaktron w postaci hermetycznej szklanej bańki ze stykami z materiału ferromagnetycznego. Pod wpływem oddziaływania zewnętrznego pola magnetycznego indukowanego przez magnes w stykach indukowane jest własne pole magnetyczne, które przyciąga styki do siebie i prowadzi do ich zwarcia.
Gdy zewnętrzne pole magnetyczne indukowane przez magnes przestanie oddziaływać na kontaktron, wówczas w stykach przestanie być indukowane wewnętrzne pole magnetyczne, co doprowadzi do oddalenia się styków od siebie ze względu na działanie siły sprężystości, a w konsekwencji do przerwania obwodu.
