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Reed-Schalter und dynamische Kontaktwiderstandsprüfung

dynamische Kontaktwiderstandsprüfung

„Die dynamische Kontaktwiderstandsprüfung ist notwendig, um einen fehlerfreien Betrieb, maximale Effizienz und weitere Innovation bei Reedschaltern zu gewährleisten. „

Falls Sie Hilfe zu Einzelbereichen benötigen, können Sie jederzeit zu den folgenden Abschnitten springen:
Einführung
Was ist eine dynamische Kontaktwiderstandsprüfung?
Erkennung dynamischer Kontaktwiderstandsfehler
Prüffaktoren für den dynamischen Kontaktwiderstand
Fazit
Zusätzliche Ressourcen

Einführung

Reedschalter vereinfachen die Energieübertragung in einem Produkt oder System, aber hinter einem Reedschalter steckt viel mehr als das, was man auf den ersten Blick sieht. Die Komplexität des Vorgangs „Schalten“ selbst und die Faktoren, die die Funktionalität eines Reedschalters beeinflussen, sind die entscheidenden Konzepte, die es zu verstehen gilt. Funktion und Zustand eines Reedschalters sind ausschlaggebend, aber durch verschiedene Faktoren gefährdet. Deshalb empfiehlt Standex Electronics eine dynamische Kontaktwiderstandsprüfung.

dynamische Kontaktwiderstandsprüfung

Schematisch dargestellter Messaufbau zum Bestimmen des Dynamischen Kontaktwiderstandes DCR.

Was ist eine dynamische Kontaktwiderstandsprüfung?

Die Prüfung des dynamischen Kontaktwiderstands ist eine „echte“ Prüfung und eine Möglichkeit, den Kontaktwiderstand der Reedschalter zu messen. Diese Prüfung stellt sicher, dass die verwendeten Werkzeuge die Funktion des Reedschalters nicht beeinträchtigen. Darüber hinaus verhindert die Prüfung vorzeitige Ausfälle und erhöht die langfristige Zuverlässigkeit der Geräte und technischen Systeme.

Bei einer klassischen dynamischen Kontaktwiderstandsprüfung werden die Reedkontakte etwa 100 Mal pro Sekunde betätigt. Bei dieser Geschwindigkeit misst Standex Electronics den Kontaktwiderstand etwa 1 Millisekunde nach dem Schließen der Kontakte. Wenn die Kontakte sauber sind (d. h. keine Verunreinigungen vorhanden sind) und der Reedschalter intakt ist, ist das Ergebnis normalerweise positiv. Bei der geringsten Störung pendelt sich der Kontaktwiderstand jedoch nicht innerhalb einer Millisekunde ein. Solche Reedschalter werden bei der Prüfung ausgesondert oder fallen später aus. Eine Prüfung des dynamischen Kontaktwiderstands ist die genaueste und effizienteste Methode zur Untersuchung der Funktion und des Zustands eines Reedschalters. Zudem lässt sich mit der dynamischen Kontaktwiderstandsprüfung feststellen, ob bei der Herstellung der Reedschalter Mängel korrigiert werden müssen.

dynamischer Kontaktwiderstand normal

Ein typischer Einschwingverlauf mit erstem Schließen, Prellen und dynamischem Rauschen.

Funktionsstörungen von Reedschaltern können auf viele Gründe zurückzuführen sein. Folgende Funktionsstörungen werden bei der dynamischen Kontaktwiderstandsprüfung erkannt:

  • Verarbeitungsstress innerhalb eines Schalters oder Gehäuses
  • Kleiner Riss an der Kontaktzungen-Einschmelzzone
  • Defekter Reedschalter
  • Ablösung der Beschichtung oder des Sputterns von der Kontaktfläche
  • Luftverschmutzung in der Glaskapsel
  • Partikel auf den Reedkontakten

Erkennung dynamischer Kontaktwiderstandsfehler

Es folgen einige Beispiele für verschiedene Fehler und deren Einschwingverlauf bei der dynamischen Kontaktwiderstandsprüfung.

Dynamischer Kontaktwiderstandsfehler aufgrund „überhöhter Kontaktprellungen“; diese sind ein Hinweis auf eine zu schwache Kontaktschließkraft, die die Lebensdauer des Reedschalters mit Sicherheit verkürzt.

dynamische Kontaktwiderstandsprüfung Kontaktprellungen

Einschwingverlauf bei einer dynamischen Kontaktwiderstandsprüfung – Aussonderung aufgrund zu vieler Kontaktprellungen

Dynamischer Kontaktwiderstandsfehler aufgrund „übermäßigen dynamischen Rauschens“ und „übermäßiger Kontaktschwankungen“; beide Fehler verursacht durch eine möglicherweise mechanisch belastete oder gerissene Einschmelzzone des Reedschalters

dynamische Kontaktwiderstandsprüfung aufgrund übermäßigen dynamischen Rauschens

Nicht bestandene dynamische Kontaktwiderstandsprüfung aufgrund übermäßigen dynamischen Rauschens

dynamische Kontaktwiderstandsprüfung Haarrisse oder gerissene Reedschaltergläser

Das Verhalten zeigt Hinweise auf Haarrisse oder gerissene Reedschaltergläser.

Dynamischer Kontaktwiderstandsfehler aufgrund „sich verändernden Kontaktwiderstands“ verursacht durch Kontaktverschmutzung, defekte Einschmelzzone, Partikel oder sich ablösende Beschichtung.

dynamische Kontaktwiderstandsprüfung aufgrund der Veränderung des Kontaktwiderstands

Nicht bestandene dynamische Kontaktwiderstandsprüfung aufgrund der Veränderung des Kontaktwiderstands bei jedem Schaltvorgang, was auf eine Kontaktverschmutzung hinweist

Prüffaktoren für den dynamischen Kontaktwiderstand

Bei der Durchführung einer dynamischen Kontaktwiderstandsprüfung sind einige Faktoren zu berücksichtigen. Die durchgeführte Prüfung und die ermittelten Ergebnisse hängen zum Beispiel von der Größe des Reedschalters, der Induktivität der Spule, der Oberschwingung, der Spannung und dem Übersteuerungspegel ab.

  1. Die Größe des Reedschalters
  2. Die sich daraus ergebende Induktivität der Spule
  3. Kritische gedämpfte Oberschwingungen
  4. Schaltspannungen über der Lichtbogengrenze
  5. Dem Übersteuerungspegel ab

Größere Reedschalter sind träger und ihre Reedzungen sind steifer. Dadurch verlängert sich die Zeit bis zum ersten Schließen der Reedzungen und es sind Spulen mit stärkerem Magnetfeld erforderlich. Zudem wirken sich die kritisch gedämpften Oberschwingungen stärker aus. Umgekehrt haben kleinere Reedschalter eine geringere Trägheit, sind flexibler und verhalten sich folglich umgekehrt wie größere Reedschalter. Die Größe des Reedschalters und die sich daraus ergebende Induktivität der Spule können einen großen Einfluss auf das dynamische Schaltverhalten haben. Wenn Reedzungen einen Kontakt herstellen, entsteht ein gewisses Moment, das die Reedzungen zum Schwingen bringt. Vibrationen, sogenannte „kritische gedämpfte Oberschwingungen“, sind ein wichtiges Konzept bei dynamischen Kontaktwiderstandsprüfungen.

Wenn die Reedzungen die kritisch gedämpfte Oberschwingung ausführen, bewegen sie sich mikroskopisch im Inneren der Glaskapsel. Die Bewegung findet in dem von der Spule erzeugten Magnetfeld statt und wenn das Metall im Magnetfeld in Bewegung ist, wird im Metall ein Strom induziert. Dieser Strom ist ein entscheidender Teil der Messung bei der dynamischen Kontaktwiderstandsprüfung. Die Übersteuerung der Spule ist ebenfalls ein maßgeblicher Parameter der dynamischen Kontaktwiderstandsprüfung. Gemessen wird bei der dynamischen Kontaktwiderstandsprüfung die Spannung (oder der Strom) oberhalb des tatsächlichen Anzugs- (oder Schließ-) Punktes.

Fazit

Reedschalter bieten die einzigartige Möglichkeit, Öffner- und Schließerkontakte in praktisch jeder Umgebung mit einem einfachen Magneten zu betätigen. Das eröffnet für Schalter viele Innovationsmöglichkeiten. Die dynamische Kontaktwiderstandsprüfung ist notwendig, um einen fehlerfreien Betrieb, maximale Effizienz und weitere Innovation bei Reedschaltern zu gewährleisten. Standex Electronics DCR prüft daher seine auf Reedschaltern basierenden Bauteile zu 100 %, sodass seine Kunden höchste Qualität und Zuverlässigkeit erhalten.

Setzen Sie sich mit unserem Team in Verbindung, um mehr über unsere technischen Lösungen zu erfahren.

Zusätzliche Ressourcen

Laden Sie unser Reed Technology Databook mit weiteren Informationen über Reedschalter mit Permanentmagneten herunter.

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Sie erfahren in diesem Buch alles Wissenswerte zum Thema Reed Technologie. Neben technischen Erklärungen zu Reed Schaltern, Sensoren und Relais, zeigen wir Ihnen auch die verschiedenen Anwendungsbereiche von Reed Produkten auf.

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