磁石の相互作用

はじめに

リードスイッチの主な用途は、磁石との相互作用を利用したセンシングです。つまり、永久磁石とリードスイッチを組み合わせたものがリードセンサーと呼ばれています。同様に、リードスイッチの動作は、永久磁石をアクチュエータとして使用することがほとんどです。磁石は常にセンシングエリア内の移動体です。一方、リードスイッチは固定位置にあります。

また、磁石の相互作用を利用したセンサーの動作を理解することも重要です。リードセンサーは、4つの接触状態のいずれかで動作します。

接点状態

ノーマルオープン（フォームA） – ノーマルオープン状態とは、接点がオープンモードで静止している状態です。リードスイッチは、開いた状態では電力を消費しません。
ノーマルクローズ（フォームB） – ノーマルクローズとは、スイッチの接点が閉じた状態を指します。
切り替え（フォームC） – ノーマルクローズの接点が、ノーマルオープンの接点よりも先に開閉することで切り替えが発生します。
ラッチング／双安定（フォームE） – ラッチングまたは双安定モードは、センサーのより高度な使用方法です。接点は、閉状態または開状態のいずれかになります。使用する方法は、実際のアプリケーションによって異なります。永久磁石を使用し、磁気の極性を反転させることで接点の状態を変化させます。

それぞれの方法を探る前に、スイッチの磁界について理解しておくことが大切です。さまざまな磁石の位置や動きによって、リードスイッチのオン/オフの領域が変化します。さらに、リードスイッチや磁石の大きさや強さが異なると、実際の閉塞点や開放点も大きく変わります

以下のリードスイッチの動作例は、センシングアプリケーションのほんの一例です。これらの例では、主にノーマルオープンおよびノーマルクローズのコンタクトアプリケーションを使用しています。

磁石学

マグネットの仕様磁化について永久磁石の取り扱い注意事項永久磁石を使ったリードスイッチ永久磁石の技術リードセンサの3D磁界マッピングリードスイッチの磁気的相互作用スマートワールドマジックセンサー(リード、ホール、GMR)製品ソリューション - 磁気リードスイッチ

磁石の仕様

磁石は、市場で複数の仕様で入手できます。ほぼすべての寸法と形状を実現できます。リードスイッチを作動させるには、磁石（磁場）が必要です。さまざまな磁石材料には、寸法と形状、および環境に応じて、より正または負の仕様があります。最も好まれ、使用される形状は、シリンダー、長方形、リング、およびディスクです。さまざまな要件に応じて、磁石はさまざまな方法で磁化できます（図を参照）。

さらに、磁石の材質によっても磁力や磁束密度が異なる。寸法や材質以外にも、磁石のエネルギーを規定する要素があります。それは、リードセンサ/スイッチと磁石の相互作用に影響を与える取り付け位置、環境、その他の磁場です。リードセンサ/スイッチを作動させるために磁石を使用するアプリケーションでは、環境温度を考慮する必要があります（アプリケーション内および保管時）。高温になると不可逆的なダメージを受け、磁力や長期的な安定性に大きな影響を与えます。AlNiCo磁石は450℃までの用途に最適です。

Actuator Type	Position	Movement	Actuation(s)	Contact Form/Mode
Bar Magnet Magnetic Shield	Fixed	Perpendicular	Single	Form A (Normally Open)
Bar Magnet Magnetic Shield	Fixed	Parallel	Single	Form A (Normally Open)
Bar Magnet	Parallel	Pivot	Single	Form A (Normally Open)
Bar Magnet	Parallel	Perpendicular	Single	Form B (Normally Closed)
Bar Magnet	Parallel	Parallel	Single	Form A (Normally Open)
Bar Magnet	Perpendicular	Parallel	Multiple	Form A (Normally Open)
Bar Magnet	Perpendicular	Perpendicular	Single	Form A (Normally Open)
Bar Magnet	Above	Rotary	Multiple	Form A (Normally Open)
Ring Magnet	Adjacent	Rotary	Multiple	Form A (Normally Open)
Ring Magnet	Adjacent	Rotary	Multiple	Form A (Normally Open)
Bar Magnet	Adjacent	Rotary	Multiple	Form A (Normally Open)
Bar Magnet	Parallel	Parallel	Single	Form A (Normally Open)
Bar Magnet	Parallel	Parallel	Multiple	Form A (Normally Open)
Bar Magnet / Magnetic Shield	Fixed	Parallel	Single	Form A (Normally Open)
Bar Magnet	Parallel	Parallel	Single	Form A (Normally Open)
Bar Magnet	Parallel	Perpendicular	Single	Form A (Normally Open)