Reedschalter

Reed-Kontakte, auch Reedschalter genannt, reagieren auf Magnetfelder. Der Kontakt wird mittels eines Magneten (Magnetfeld) geschlossen. Beim Reedschalter sind die Schaltkontakte (Schaltzungen) in einem Glasröhrchen eingeschmolzen und somit vor jeglicher Berührung geschützt.

Schließen

Wechsler

Eigenschaften

Bedingt durch die geschlossene Bauweise und der verwendeten Materialien können die Reed-Kontakte unter fast allen Umweltbedingungen eingesetzt werden und ermöglichen das berührungslose Schalten.

• Lange Lebensdauer – 10⁹ Schaltspiele
• Kontaktwiderstand typ. 50 mOhm
• Isolationswiderstand bis 10¹⁴ Ohm
• Schaltspannung bis 10.000 Volt möglich
• Transportstrom bis 6 A
• Kleinstspannungen bis 10 Nanovolt können geschaltet und transportiert werden
• Kleinstströme im Bereich von Femtoampere können geschaltet und transportiert werden
• Temperaturbereich von - 55 °C bis + 100 °C
• Robust gegen Wasser, Luft, Vakuum, Öl, Benzin, Staub etc.
• Kleinste mechanische Abmessungen
• SMD-Ausführungen verfügbar
• Standard-Layouts

Aufbau

Ein Reedschalter besteht aus zwei ferromagnetischen Schaltzungen (normalerweise Nickel/Eisenlegierung), die hermetisch dicht verschlossen in einem Glasröhrchen eingeschmolzen werden. Die beiden Schaltzungen überlappen. Wirkt ein entsprechendes Magnetfeld auf den Schalter, bewegen sich die beiden Paddel aufeinander zu – der Schalter schließt. Der Kontaktbereich beider Schaltzungen ist mit einem sehr harten Metall beschichtet, meistens bestehend aus Rhodium oder Ruthenium. In Frage kommen aber auch Wolfram, Iridium oder ähnlich strukturierte Metalle. Aufgetragen werden diese entweder galvanisch oder durch einen Sputterprozess (bekannt aus der Halbleiterindustrie). Diese hart beschichteten Kontaktflächen sind der Garant für die sehr lange Lebensdauer eines Reedschalters. Vor dem Einschmelzen wird die vorhandene Luft evakuiert. Dies geschieht mittels Unterdruck. Während des Einschmelzvorganges füllen wir den Schalter mit Stickstoff oder einer Inertgasmischung mit hohem Stickstoffanteil.

Das durch Permanentmagnet oder Spule erzeugte Magnetfeld ist gegenpolig gerichtet, welches die Paddel anziehen läßt.

• Übersteigt die magnetische Kraft die Federwirkung des Paddels, schließen die beiden Kontakte.
• Ist die Magnetkraft geringer als die Federkraft des Schaltes, so öffnet der Reedschalter wieder.

Darstellungen verschiedener Reed-Schalter

• 

  A-Schalter (NO)

• 

  C-Schalter (SPDT)

Funktionsprinzip

• Die Funktion eines Reedschalters unter dem Einfluss eines Permanentmagneten. Die Polarisierung der Paddel erzeugt die notwendige Schließkraft.

• Ein Reedschalter sitzt in einer Magnetspule, das Magnetfeld ist in der Mitte am stärksten. Die Reedpaddel werden polarisiert und erzeugen die Schließkraft.

Magnetische Eigenschaften

• Anzugsempfindlichkeit (AWan, PI) spezifiziert den Schließpunkt des Schalters.

• Abschaltempfindlichkeit (AWab, DO) bestimmt den Ausschaltpunkt des Reedschalters.

• Hysterese in % stellt das Verhältnis zwischen Abfall- und Anzugswert dar und wird angegeben in AWan/AWab.

Kontaktdaten

• Durchbruchspannung bestimmt den Punkt kurz vor dem spannungsmäßigen Durchschlag eines Reedschalters und ist immer höher als die Schaltspannung.

• Isolationswiderstand ist die Begriffsbestimmung für den Widerstand über dem geöffneten Schalter.

• Kapazität zwischen den geöffneten Paddeln, wird in Pikofarad gemessen. Die Werte liegen im Bereich von 0,1 pF bis 0,3 pF.

• Kontaktwiderstandst der elektrische Widerstand eines geschlossenen Schalters gemessen an den dafür vorgesehenen Anschlüssen nachdem der Kontakt stabil geschlossen ist.

• Kontaktwiderstand Statisch ist der Gleichstromwiderstand, erzeugt durch Paddel und Kontaktfläche.

• Kontaktwiderstand dynamisch (DCR) ergibt den wahren Zustand eines Reedschalters. Beim Messen des DCR bestimmt man den tatsächlichen Zustand des Reedschalters, speziell an der Kontaktstelle.

• Öffnungszeit ist die Zeit, die benötigt wird, um den Schalter zu öffnen, nachdem das magnetische Feld nicht mehr auf den Schalter einwirkt.

• Resonanzfrequenz ist die Frequenz, bei der der Reedschalter durch externe Vibrationen ungewollt schließt. Bei dieser Eigenschwingung kann es zu ungewollten Schaltungen des RS kommen.

• Schaltleistung in Watt angegeben, ist das Produkt aus Strom mal Spannung im Moment des Schließens des Schalters.

• Schaltspannung in Volt angegeben, spezifiziert die maximal zulässige Spannung, die der Kontakt zu Schalten in der Lage ist.

• Schließzeit spezifiziert die zum Schließen benötigte Zeit nach dem Prellen.

• Transportstrom wird ebenfalls in Ampere gemessen (DC oder Peak) und spezifiziert den maximal zulässigen Strom über bereits geschlossene Kontakte.

Anwendungsbeispiele

Typ	Bild	Bezeichnung	Elektrische Werte	Bemerkungen	Ausführung
Reedschalter		Reedschalter, Schließer	Anzugserregung: 10 - 15 AT Schaltleistung: 20 W Schaltspannung: 200 V DC Schaltstrom: 1 A	Die KSK-Reedschalter sind magnetisch betätigte Schalter im Glasgehäuse.	Schaltsensor
Levelsensor		Niveauschalter, Schließer	Schaltleistung: 10 W Schaltspannung: 200 V DC Schaltstrom: 0,5 A	Level-Sensor für senkrechten Einbau. mit Schwimmer für Überwachungsfunktion im Wasser. Öffnende Schaltfunktion bei aufsteigendem Schwimmer.	Schaltsensor
Näherungssensor		Näherungsschalter , Schließer	Schaltleistung: 10 W Schaltspannung: 200 V DC Schaltstrom: 0,5 A	Magnetisch betätigter Reed-Näherungsschalter für Anwendungen als Positions- und Endschalter, Tür- und Fensterkontakte.	Schaltsensor
Magnetbrückensensor		Näherungsschalter , Schließer	Schaltleistung 3W Schaltspannung 175 V DC Schaltstrom 0,5A	Magnetisch betätigter Reed-Näherungsschalter fürAnwendungen in der Alarmtechnik.	Schaltsensor
Öffnungsmelder		Näherungsschalter , Schließer	Schaltleistung 12W Schaltspannung 24V Schaltstrom 0,5A	Magnetisch betätigter Reed-Näherungsschalter fürAnwendungen in der Alarmtechnik. Schließt wenn Magnetabstand < 20mm 2-m-Kabel, 2-adrig Magnet: Ø 8mm x 30mm	Schaltsensor

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• Reed Relais