# Лекция 4. Слаботочные устройства. Контакторы, пускатели, реле времени

## Слаботочные устройства

В системах автоматики часто используются устройства, использующие для работы слабые токи. К ним относятся датчики, слаботочные реле и элементы управления. Применение слаботочных устройств исключает взаимодействие конечного пользователями с мощными токами, опасными для жизни и здоровья.

Применение слаботочных устройств позволяет управлять мощными устройствами на расстоянии, используя малые токи.

### Датчики

Классификация по измеряемому параметру

- Датчики давления
  - для измерения абсолютного давления
  - для измерения относительного давления
- Датчики расхода
  - Механические счетчики расхода
  - Перепадомеры
  - Ультразвуковые расходомеры
    - Ультразвуковые время-импульсные
    - Ультразвуковые фазового сдвига
    - Ультразвуковые доплеровские
    - Ультразвуковые корреляционные
  - Электромагнитные расходомеры
  - Кориолисовые расходомеры
  - Вихревые расходомеры
- Уровня
  - Поплавковые
  - Ёмкостные
  - Радарные
  - Ультразвуковые
- Температуры
  - Термопара
  - Термометр сопротивления
  - Пирометр
- Датчик концентрации
  - Кондуктометры
- Радиоактивности (также именуются детекторами радиоактивности или излучений)
  - Ионизационная камера
  - Датчик прямого заряда
- Перемещения
  - Абсолютный шифратор
  - Относительный шифратор
- Положения
  - Контактные
  - Бесконтактные
- Фотодатчики
  - Фотодиод
  - Фотосенсор
- Датчик углового положения
- Датчик вибрации
  - Датчик Пьезоэлектрический
  - Датчик вихретоковый
- Датчик механических величин
  - Датчик относительного расширения ротора
  - Датчик абсолютного расширения
- Датчик дуговой защиты

В автоматики широко используются датчики движения (Пара фотодиод и фотосенсор), температурные датчики (Термометры сопротивления), датчики освещенности (фотосенсоры), датчики уровня, датчики давления, герконы и др.

| Датчики движения – получили свое распространение в системах СКУД. Луч фотодиода направляется на фотосенсор, как только луч пересекается (проход человека, проезд машины), выходная величина фотосенсора изменяется и регулирующая система принимает решение в рамках алгоритма функционирования. По такому принципу устроены турникеты в метро.
| Температурные датчики – получили свое распространение в системах жизнеобеспечения, интеллектуальных зданиях, системах, направленных на повышение комфорта в помещении, также применяется в промышленности, где важна терморегуляция. Большинство температурных датчиков устроены по принципу терморезистора. Из-за изменения температуры меняется сопротивление терморезистора, а датчик измеряющий сопротивление терморезистора передает значения регулирующей системе, которая принимает решение в рамках алгоритма функционирования.
| Датчики освещенности – получили свое распространение в системах жизнеобеспечения, системах, направленных на повышение комфортности в помещении. Датчик освещения в зависимости от степени освещенности фотоэлемента изменяет выходную величину (обычно сопротивление).
| Датчик уровня – применяется в системах жизнеобеспечения и в промышленности. Рассмотрим принцип работы датчика уровня на примере поплавкового датчика. Самым простым является датчик с поплавком, передвигающимся по вертикальному штоку. Внутри поплавка, как правило, находится постоянный магнит, а в штоке, представляющем из себя полую трубку, находятся герконы. Плавая на поверхности жидкости поплавок передвигается по штоку датчика вслед за изменением уровня и проходя мимо герконов внутри штока замыкает или наоборот размыкает их. Сигнализируя о достижении определенного уровня. Внутри штока могут располагаться сразу несколько герконов и, соответственно, один такой датчик может сигнализировать сразу о нескольких значениях уровня жидкости, например минимальном и максимальном.
| Датчик давления – применяется в охранных системах, в промышленности связанной с жидкостями и газами, в системах жизнеобеспечения. Датчик давления также, как и датчики температуры и освещенности, при изменении физической величины (давления), меняет выходной значение токовых параметров.
| Герконы – применяются в системах СКУД и охранных системах. Геркон (сокращение от герметизированный магнитоуправляемый контакт) — электромеханическое устройство, представляющее собой пару ферромагнитных контактов, запаянных в герметичную стеклянную колбу. При поднесении к геркону постоянного магнита или включении электромагнита контакты замыкаются. Герконы используются как бесконтактные выключатели, датчики близости и т. д.
| Слаботочные реле - применяются в автоматике для создания сложных схем управления. Также их использую для управления более мощными реле (контакторами) и слаботочными устройствами.

## Контакторы. Пускатели. Реле времени.

Самым распространенным потребителем электроэнергии является электродвигатель (Примерно 2/3 всей вырабатываемой электроэнергии). Основным коммутационным аппаратом, осуществляющим подключение электродвигателя к питающей сети, является контактор.

Контактор — двухпозиционный электромагнитный аппарат, предназначенный для частых дистанционных включений и выключений силовых электрических цепей в нормальном режиме работы. Электромагнитный контактор представляет собой выключатель, приводимый в действие с помощью электромагнита.

По сути, контактор это мощное электромагнитное реле, контактный узел которого способен замыкать и размыкать силовые цепи с токами в десятки и сотни ампер при напряжении в сотни вольт. Контактор не имеет механических средств для удержания контактов во включенном положении, при отсутствии управляющего напряжения на катушке контактора он размыкает свои контакты. Как правило, для управления контакторами используют слаботочные реле или другие слаботочные устройства. При этом величина управляющего тока, как правило, значительно ниже величины рабочего тока в коммутируемых цепях.

Как правило, контакторы применяются для коммутации электрических цепей при напряжении до 660В и токах до 630А.

Магнитный пускатель – это устройство, предназначенное для пуска трехфазных асинхронных двигателей. Основной частью магнитного пускателя является трехполюсный контактор переменного тока. Кроме того пускатель имеет кнопки управления и тепловое реле.

Реле времени - является сложным устройством, в котором объединены электронный таймер - счетчик временных интервалов, и электромагнитное реле, контакты которого управляют исполнительными устройствами. Реле времени применяется в случаях, когда необходимо автоматически выполнить какое-то действие не сразу после появления управляющего сигнала, а через установленный промежуток времени. Значение таймера реле времени может находиться в диапазоне от долей секунды до нескольких часов.

Вопросы и задания:

1. Что можно отнести к слаботочным устройствам?
2. Какие датчики, используются в системах СКУД?
3. Дайте классификацию датчикам.
4. Из чего состоит магнитный пускатель?
5. Что такое контактор?
6. Назовите области применения реле времени.