FAQ / Technik

Allgemeine Fragen

• Sind die Produkte RoHS und REACH konform?

  Unsere Produkte sind fast alle RoHS und REACH konform.
  Es gibt nur noch ganz wenige Ausnahmen, wie z.B. Quecksilber-Relais oder einige Sondersensoren.
  Diese werden aber nur noch in speziellen Anwendungen verwendet.

• Was ist Reedtechnik?

  Die Reedtechnik ermöglicht ein berührungsloses Schalten eines elektrischen Signals oder einer Spannung, mit Hilfe eines magnetischen Feldes. Hierbei wirkt ein definiertes äußeres Magnetfeld auf einem speziellen ferromagnetischen Schaltkontakt, auch Reedschalter oder Reedkontakt genannt. Diese Magnetfeld wird zumeist durch einen Permanentmagnet oder eine Spule erzeugt. Produkte die auf dieser Technik basieren nennt man auch Reed Sensoren.

  Vorteile der Reedtechnik (Reed Sensoren):

  • berührungsloser, verschleißarmer Schaltvorgang
  • lange Lebensdauer
  • hohe Schaltfrequenz
  • kostengünstige Alternative zu elektronischem Schalter
  • wartungsfrei

• Welches Gehäusematerial sollte man wählen?

  Die richtige Auswahl des Gehäusematerial ist entscheidend für die Langlebigkeit des Produktes. Das gewählte Material muß die Komponenten (Reedschalter) im Inneren des Sensors dauerhaft schützen, um die einwandfreie Funktion zu gewährleisten.

  Auswahlkriterien :

  • Minimale und maximale Umgebungs-Temperatur
  • Medium in dem der Sensor verwendet wird
  • maximaler Druck im Medium
  • Mechanische Beanspruchung

  Mögliche Gehäusematerialien:

  • Metall: Edelstahl, Messing
  • Kunststoff:  PA, PC, PP, POM, andere auf Nachfrage

  Wir beraten Sie gerne bei der Auswahl Ihres optimalen Gehäusematerial für Ihre Anwendung.

• Welche Schutzbeschaltung ist sinnvoll?

  Beim Schalten von Wechselstrom muss ein ein RC-Glied parallel zum Reed-Schalter und damit in Reihe mit der Last geschaltet werden.

  Beim Schalten von Gleichstrom muss eine Freilaufdiode parallel zur Last geschaltet werden. Die Polung muss so durchgeführt werden, dass die Diode bei der normal anliegenden Betriebsspannung sperrt und die immer beim Öffnen des Reed-Schalters entgegengesetzt auftretende Spannungsspitze kurzschließt.

  Kapazitive Lasten
  Bei kapazitiven Lasten- und Lampenlasten treten erhöhte Einschaltströme auf, die zu Störungen bis zum Verschweißen der Kontakte führen können. Beim Schalten von aufgeladenen Kondensatoren (z.B. auch Kabelkapazitäten) tritt eine plötzliche Entladung ein, deren Intensität von der Kapazität und der Länge der als Reihenwiderstand zu betrachtenden Zuleitung zum Schalter abhängt. Die Entladestromspitze wird weitgehend durch einen Reihenwiderstand zum Kondensator herabgesetzt. Er sollte so groß wie möglich sein, um den Entladestrom auf einen zulässigen Wert zu begrenzen.

  Glühlampenfäden haben im kalten, d.h. im nicht eingeschalteten Zustand einen Widerstand, der etwa zehnmal kleiner ist als im glühenden Zustand. Das bedeutet, dass beim Einschalten, wenn auch nur kurzzeitig ein zehnmal höherer Strom fließt als im glühenden, statischen Zustand der Lampe. Dieser 10-fache Einschaltstromstoß kann durch einen in Reihe geschalteten Strombegrenzungswiderstand auf ein zulässiges Maß herabgesetzt werden. Eine Möglichkeit ist die Parallelschaltung eines Widerstandes zum Reed-Schalter, der den Lampenfaden im ausgeschalteten Zustand dauernd so weit vorheizt, dass er gerade noch nicht glüht.

• Wie beeinflussen externe Magnetfelder die Funktion?

  Externe Magnetfelder können zur Fehlfunktion oder bleibenden Veränderungen führen. Eine magnetische Abschirmung in Reed-Relais kann den Reedschalter von diesen Feldern abschirmen.

  Die Reedtechnik basiert auf einem Reedschalter, der durch magnetischen Einfluss schaltet. Unsere Produkte sind auf diese Wechselwirkung genau aufeinander abgestimmt. Ein zusätzlich externes Magnetfeld kann dies beeinflussen und zu Fehlfunktionen führen. Deshalb halten Sie genügend Abstand zu Magnetfelder, z.B Transformatoren, Motoren, …

• Was definiert die IP Schutzart?

  Die IP Schutzart definiert die Eignung von elektrischen Betriebsmitteln für verschiedene Umgebungsbedingungen. Mit Hilfe von 2 Kennziffern ( IP-Codes ) wird die genaue Schutzart bestimmt. Details finden Sie in der nachstehenden Tabelle.

  1. Ziffer definiert den Schutz gegen Fremdkörper und Berührung

   

  Ziffer	Schutz gegen Fremdkörper	Schutz gegen Berührung
  0	kein Schutz	kein Schutz
  1	Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 50 mm	Geschützt gegen den Zugang mit dem Handrücken
  2	Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 12,5 mm	Geschützt gegen den Zugang mit einem Finger
  3	Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 2,5 mm	Geschützt gegen den Zugang mit einem Werkzeug
  4	Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 1,0 mm	Geschützt gegen den Zugang mit einem Draht
  5	Geschützt gegen Staub in schädigender Menge	vollständiger Schutz gegen Berührung
  6	staubdicht	vollständiger Schutz gegen Berührung

   

  2. Ziffer definiert den Schutz gegen Wasser

   

  Ziffer	Bezeichnung
  0	kein Schutz
  1	Schutz gegen Tropfwasser
  2	Schutz gegen fallendes Tropfwasser, wenn das Gehäuse bis zu 15° geneigt ist
  3	Schutz gegen fallendes Sprühwasser bis 60° gegen die Senkrechte
  4	Schutz gegen allseitiges Spritzwasser
  5	Schutz gegen Strahlwasser (Düse) aus beliebigem Winkel
  6	Schutz gegen starkes Strahlwasser
  7	Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen
  8	Schutz gegen dauerndes Untertauchen

Fragen zu Reedschalter

• Wie funktioniert ein Reedschalter?

  Der Reedschalter ist ein magnetisch betätigter Schalter in einem kleinen Glaskörper. Er besteht aus zwei ferromagnetischen Zungen (mit einer Eisen-Nickellegierung), die in einem Glasrohr hermetisch dicht eingeschmolzen sind. Diese 2 Schaltzungen überlappen minimal und haben einen Abstand von nur wenigen Mikrometern. Nähert sich ein magnetisches Feld den Schaltzungen, so ziehen diese sich gegenseitig an und schließen dann den Kontakt. Wird das Magnetfeld wieder schwächer (durch Entfernen des Magnets), so öffnet der Kontakt wieder.

   

  Reed-Kontakte sind in nahezu allen Umgebungsbedingungen einsetzbar aufgrund der verwendeten Materialien und der hermetisch geschlossenen Bauweise. So sind die beiden Schaltzungen im Kontaktbereich mit einem sehr harten Metall beschichtet, zumeist Rhodium oder Ruthenium ( bei speziellen Schaltern auch Wolfram und Iridium). Durch diesen Aufbau wird die lange Lebensdauer und zuverlässige Arbeitsweise erreicht.

• Was sind die Vorteile eines Reedschalters?

  • Kontaktloses Schalten durch externes Magnetfeld

  • Kosteneffiziente Lösung für zuverlässige Schaltaufgaben

  • Keine eigene Stromversorgung erforderlich

  • Lange Lebensdauer von mehreren 100 Millionen Schaltungen

  • Kein Mindestschaltstrom notwendig (Ausnahmen bei speziellen Kontaktmaterialien, z. B. Wolfram)

  • Hohe Schaltsicherheit durch reproduzierbare und stabile Kontaktgabe

  • Sehr niedriger Übergangswiderstand von typischerweise 70–200 mΩ im Neuzustand

  • Einsetzbar in explosionsgefährdeten und aggressiven Umgebungen, da die Kontakte hermetisch dicht

• Wie hoch ist die Lebensdauer eines Reedschalters?

  Die erreichbare Lebensdauer ist stark lastabhängig. Bei reiner Signalbelastung sind mehrere hundert Millionen Schaltspiele möglich. Bei höheren Lasten, etwa bei Netzspannungen oder großen Strömen, liegt die Lebensdauer typischerweise zwischen einigen zehntausend und über einer Million Schaltspielen.

  Um eine vorzeitige Alterung zu vermeiden, sollten grundsätzlich die gleichen Kontaktschutzmaßnahmen wie bei konventionellen Schaltkontakten angewendet werden, beispielsweise Varistoren, Dioden oder RC-Glieder.

• Welche Kontaktformen (Typen) gibt es?

  Schließer (Form A)   
  In Ruhestellung ist der Reed-Kontakt geöffnet. Wenn ein Magnet in die Nähe des Schalters gebracht wird, bewegen sich die Paddel aufeinander zu – der Schalter schließt. Wird der Magnet entfernt, öffnet der Reed-Kontakt wieder.

   

  Öffner (Form B)     
  Ein in Ruhestellung geschlossener Reed-Kontakt öffnet, wenn ein Magnet in die Nähe gebracht wird, und schließt, wenn der Magnet wieder entfernt wird.

   

  Wechsler (Form C)     
  Ein sogenannter SPDT (single pole double throw) ist ein Umschaltkontakt, welcher vom Ruhe- auf den Arbeitskontakt wechselt, wenn ein Magnetfeld angelegt wird.

• Was bedeutet der AW (AT) Wert bei Reedschaltern?

  AW steht für Ampere-Windungen und beschreibt den magnetischen Empfindlichkeitsgrad eines Reedschalters. Die englische Bezeichnung hierzu ist AT = Ampere-turns.
  Der AW-Wert wird in einer definierten Prüfspule bestimmt, in der der Reedschalter zentriert positioniert ist. Wird an die Spule eine Spannung angelegt, fließt ein Strom und erzeugt ein Magnetfeld.

  Erhöht man die Stromstärke schrittweise, bis der Reedschalter schaltet, erhält man den Anzugswert, der sich aus dem Produkt von Stromstärke und Anzahl der Spulenwindungen ergibt.
  Der Abfallwert wird ermittelt, indem der Strom anschließend reduziert wird, bis der Reedschalter wieder öffnet.

• Welche unterschiedlichen Ausführungen von Reedschaltern gibt es?

  Den Reed-Kontakt gibt es in vielen verschiedenen Ausführungen. Hierbei unterscheiden sich folgende Parameter:

  Schaltleistung
  diese liegt im Bereich von 0,1 bis 30 W. Eine auch nur kurzzeitige Überlastung führt bereits zum Ausfall. Hierbei ist zu beachten, dass keiner der spezifizierten Werte ( Spannung, Strom ) auch nur kurzzeitig überschritten wird. Achtung bei kapazitiven oder induktiven Lasten.

  Schaltstrom
  Das ist der maximal zulässige Strom beim Schließens des Reed-Kontaktes. Je höher der Strom, umso größer ist der Schaltlichtbogen beim Schließen und Öffnen. Bei zu hohem Strom kann es zum Verkleben (Verschweißen) der Kontakte kommen, wodurch die Funktion nicht mehr gegeben ist. Auch Kapazitäten der angeschlossen Schaltung beeinflussen die Lebensdauer des Reed-Kontaktes negativ. Bei relativ hohen Schaltsignalen, sollte der Strom in den ersten 50 ns begrenzt werden. Ab 50 V und 50 pF kann bereits ein bleibender Einfluss auf den Reed-Kontakt entstehen.

  Transportstrom
  Dieser spezifiziert den maximal zulässigen Strom über die bereits geschlossenen Kontakte. Dieser ist höher als der Schaltstrom, da die Kontakte bereits geschlossen sind.

  Schaltspannung
  Dies ist die maximal zulässige Spannung (DC oder AC), die der Kontakt schalten darf (auch nur kurzzeitig). Dieser liegt im Bereich von 100 v bis zu 10000 Volt.

  Isolationswiderstand
  Der über dem geöffneten Reed-Kontakt gemessene Wert liegt typischerweise im Bereich vom 10⁹ Ω bis 10¹⁴ Ω. Diese gute Isolation verursacht nur kleinste Leckströme von Femto- bis Pikoampere. Prüfeinrichtungen, bei denen zwischen mehreren Eingängen hochohmig umgeschaltet werden muss, sind damit realisierbar.

  Kontaktkapazität
  Dies ist die Kapazität zwischen den Kontakten bei geöffnetem Schalter. Die Werte liegen ca. im Bereich von 0,1…0,3 pF. Die geringe Kontaktkapazität ist ein besonderes Merkmal von Reedkontakten. Hierdurch können hochohmige Wechselspannungssignale bei geringem Übersprechen übertragen werden.

  Anzugsempfindlichkeit
  Dieser Wert spezifiziert den Schließpunkt des Schalters. Er wird zumeist in Ampere-Windungen (AWan) angegeben. Zur Ermittlung dieses Wertes wird eine definierte Messspule verwendet. Dazu wird der Strom der Messspule, in dem sich der zu messende Reedkontakt befindet, bis zum Einschaltpunkt erhöht. Der ermittelte Stromwert wird dann mit der Windungszahl der Spule multipliziert = Anzugsempfindlichkeit. Die Angabe gilt in der Regel für 20 °C.

  Schalthysterese
  ist das Verhältnis in % zwischen Ein- und Ausschaltpunkt

  Schließzeit (inkl. Prellzeit)
  Das ist die benötigte Zeit zum Schließen des Kontaktes (bis nach dem Ende des Prellens). Die meisten Reed-Kontakte haben eine Schließzeit von 100 – 500 µs.

  Rückfallzeit
  dies liegt je nach Reedkontakt im Bereich zwischen 0,05 und 2ms.

  Schaltgeschwindigkeit
  bis zu 300 Hz

  Erschütterungsfestigkeit
  Die mechanische Erschütterungsfestigkeit liegt im Bereich zwischen 10 bis max. 30 G.

  Temperaturbereich
  ca. -20°C … +150°C , Sondertypen auch mit erweitertem Temperaturbereich

• Welche elektrischen Grenzwerte sind zu beachten?

  Die Reedschalter (somit auch alle Produkte die diesen enthalten, wie Reed-Sensoren, Schwimmerschalter, …) dürfen nur innerhalb der im Datenblatt spezifizierten elektrischen Grenzwerte ( Schaltstrom, Schaltspannung, Schaltleistung ) betrieben werden. Eine auch nur kurzzeitige Überschreitung einer dieser Grenzwerte, kann zu einer reduzierten Lebensdauer oder sogar zu einem Ausfall führen.

  Die in den Datenblättern spezifizierten Werte gelten für rein ohmsche Lasten! Meist sind die Lasten jedoch mit induktiven oder kapazitiven Komponenten behaftet oder es werden Lampenlasten geschaltet. Hier kann es zu Einschaltströmen kommen, die mehr als das 10-fache des Arbeitsstromes sind. In all diesen Fällen müssen die Reedkontakte gegen das Auftreten von Spannungs– und Stromspitzen geschützt werden, um einen schnellen Verschleiß oder einen vorzeitigen Ausfall zu vermeiden. Siehe hierzu den Punkt Schutzbeschaltung.

• Was ist die max. Schaltleistung?

  Die max. Schaltleistung ist das Produkt aus Schaltstrom und Schaltspannung. Die max. Größe ist abhängig des ausgewählten Reedkontaktes.
  Bei Wechselstromgrößen müssen der Strom und die Spannung außerdem noch mit dem Leistungsfaktor cos φ multipliziert werden.
  Die einzelnen Grenzwerte des Sensors dürfen unter keinen Umständen überschritten werden, auch nicht kurzzeitig.
  Dies ist insbesondere zu berücksichtigen bei induktiven oder kapazitiven Lasten.
  Hier kann im Einschalt oder Ausschaltmoment ein Strom fließen der mehr als das 10-fache des Nennstromes (Arbeitsstromes) ist.
  Auch diese max. Peaks dürfen die Grenzwerte nicht überschreiten. Nutzen Sie hierbei eine Schutzschaltung für den Reedsensor um eine Zerstörung oder Fehlfunktion zu verhindern. Wir helfen Ihnen gerne weiter.

• Was ist die Schalthysterese?

  Die Schalthysterese ist die Differenzstrecke zwischen Ein- und Ausschaltpunkt. Sie ist hauptsächlich von der Art des Reedkontaktes abhängig und beträgt ca. 1 bis 4 mm. Eine Hystere ist notwendig damit der Reedschalter sicher umschaltet, sonst würde dieser im Schaltmoment „flattern“.

  Beispiel:
  Der Reedkontakt schaltet bei Annäherung des Magneten bei 10 mm ein.
  Der Reedkontakt schaltet bei Entfernung des Magneten bei 12mm aus.

• Was ist die Schaltpunktgenauigkeit?

  Magnetschalter (Näherungsschalter) haben eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit des Schaltpunktes.
  Sie liegt bei konstanten Umgebungsbedingungen im Bereich von ca. 0,02 mm.
  Hierdurch ist gewährleistet, das der Sensor immer an der gleichen Position schaltet.

• Was ist die Ansprech- und Rückfallzeit/Schaltgeschwindigkeit?

  Beim Einschalten:
  Die Ansprechzeit ( inklusive Prellzeit) liegt je nach Reedkontaktgröße im Bereich zwischen 0,6 und 3 ms.

  Beim Auschalten:
  Die Rückfallzeit liegt je nach Reedkontaktgröße im Bereich zwischen 0,05 und 2ms.

  
  Schaltgeschwindigkeit:
  Bei Magnet-Schaltern mit Reedkontakten bis zu 300 Hz, je nach Art und Größe des Reedkontaktes.
  Bei Schaltern mit Hallelement bis zu 100 kHz, je nach Ausführung.

Fragen zu  Schwimmerschalter

• Wie funktioniert ein Schwimmerschalter?

  Der Schwimmerschalter arbeitet mit einem Schwimmer, der einen integrierten Magneten enthält, um den Füllstand eines Behälters zu überwachen. Der Schwimmer bewegt sich auf einem Steigrohr (Gleitrohr) mit dem Wasserpegel nach oben und unten. Bei dem gewünschten Füllstand ist im Inneren des Steigrohrs ein Reedkontakt positioniert. Sobald der Schwimmer diesen Punkt erreicht, wird der Reedkontakt berührungslos durch das Magnetfeld des Schwimmers aktiviert.

• Welches Gehäusematerial sollte man wählen?

  Die richtige Auswahl des Gehäusematerial ist entscheidend für die Langlebigkeit des Produktes. Das gewählte Material muß die Komponenten (Reedschalter) im Inneren des Sensors dauerhaft schützen, um die einwandfreie Funktion zu gewährleisten.

  Auswahlkriterien :

  • Minimale und maximale Umgebungs-Temperatur
  • Medium in dem der Sensor verwendet wird
  • maximaler Druck im Medium
  • Mechanische Beanspruchung

  Mögliche Gehäusematerialien:

  • Metall: Edelstahl, Messing
  • Kunststoff:  PA, PC, PP, POM, andere auf Nachfrage

  Wir beraten Sie gerne bei der Auswahl Ihres optimalen Gehäusematerial für Ihre Anwendung.

• Wie viel Strom verbaucht ein Schwimmerschalter/Reedsensor?

  Solange der Schaltkontakt (Reedkontakt) im Schwimmerschalter offen ist, fließt kein Strom. Es wird keine Energie verbraucht. Nur beim Schließen des Kontaktes fließt ein Strom.

• Wie werden Schwimmerschalter montiert?

  Sie werden meistens im Deckel des Behälters montiert. Andere Möglichkeiten sind auch im Boden oder an der Seite des Behälters. Es gibt Schwimmerschalter die von Innen montiert werden und auch Typen, die von außen montiert werden.

• Wie viele Schaltpunkte hat ein Schwimmerschalter?

  Es können nahezu beliebig viele Schaltpunkte eingebaut werden. Je Schaltpunkt wird ein Reedschalter benötigt.

Fragen zu Reed-Sensoren

• Vergleich Hall-Sensor mit Reed-Sensor

  Beschreibung	Hallsensor	Reedsensor
  Empfindlichkeit	> 10 Gauss	> 5 Gauss
  Schaltabstand	bis 20 mm	bis 40 mm
  Stromversorgung	permanent nötig	keine
  Hysterese	ca 75%	je nach Anwendung
  Schaltleistung	wenige Milliwatt	bis zu 100 Watt
  Übergangswiderstand	> 200 Ohm	0,05 Ohm
  Ausgangs-Kapazität	100 pF	0,2 pF
  Isolationswiderstand	106 Ohm	1012 Ohm
  ESD Empfindlichkeit	Ja, benötigt externer Schutz	Nein
  Arbeits-Temperatur	0 – 70 °C	-55 – 150 °C

• Wie groß ist der Schaltabstand bei Reedsensoren/Näherungsschalter?

  Der Schaltabstand ist der Abstand, bei welchem der Reed-Schalter (Näherungsschalter) durch Annäherung des Magneten betätigt wird. Die Länge des Schaltabstandes ist abhängig von der Feldstärke des Magneten und der Empfindlichkeit des Reedkontaktes.

  Der Schaltabstand liegt zumeist zwischen 1 und 30 mm, je nach Auslegung des Systemes.

   

Fragen zu Reed-Relais

• Vergleich Reed-Relais mit mechanischem Relais

  Beschreibung	Reedrelais	Mechanisches Relais
  Lebensdauer	109 Schaltvorgänge	106 Schaltvorgänge
  Schaltzeit	0,2 – 1 ms	> 5 ms
  Schaltspannung	Femto-Volt bis zu 10kV	bis zu 4kV
  Leistungsaufnahme	ca 5 mW	ca 50 mW
  Schaltstrom	bis 3A	bis 40 A
  Isolationswiderstand	bis zu 1014 Ohm	bis zu 109 Ohm

• Welche Betriebsspannungen haben Red-Relais?

  Die Reed-Relais Erreger-Spule wird meistens mit Gleichspannungen von 5 V, 12 V oder 24 V betrieben. Dies sind die Standardspannungen vieler elektrischen Schaltungen und Platinen.

• Welche Spannungen können Reed-Relais schalten?

  Die maximalen Schaltspannungen von Reed-Relais sind überwiegend im Bereich von 100 Volt bis 1000 Volt. Es gibt aber auch Sondertypen (Hochspannungs-Relais) die bis zu 10 kV schalten können. Hierbei ist aber immer auch die maximale Schaltleistung des Relais zu beachten.

Fragen zu Magneten

• Behält ein Magnet langfristig seine Magnetisierung?

  Bei gutem Magnetwerkstoff, geeigneter Umgebung und sachgerechter Anwendung bleiben die magnetischen Eigenschaften typischerweise mehrere Jahrzehnte stabil, oft 50–100 Jahre, besonders bei SmCo, Alnico und Ferrit.

  NdFeB ist am leistungsstärksten, aber die Lebensdauer ist stärker temperatur- und korrosionsabhängig.

• Welche unterschiedlichen Eigenschaften haben Magnetwerkstoffe?

  Eigenschaften	Ferrit	AlNiCo (Aluminium-Nickel-Cobalt)	SmCo (Samarium-Cobalt)	NdFeB (Neodym-Eisen-Bor)
  magnetische Kraft	gering	mittel	hoch	sehr hoch
  Einsatz-Temperatur	bis 300°C	bis 500°C	bis 250°C	bis 80°C
  Korrosionsbeständigkeit	hoch	gut	hoch	gering (wird beschichtet)
  Kosten	günstig	moderat	sehr teuer	teuer

   

  In vielen unserer Produkte werden Permanent-Magnete verbaut. Der eingesetzte Magnetwerkstoff sollte auf die jeweilige Anwendung abgestimmt sein. So sind verschiedene Einsatzbedingungen zu beachten, um den geeigneten Werkstoff für den Magnet auszusuchen.
  Magnete reagieren unterschiedlich stark auf Temperatur, Schock, Vibration und externe Magnetfelder, je nach Werkstoff. Dies kann Einfluss auf die magnetische Kraft und Langzeitstabilität haben. Deshalb ist es extrem wichtig den geeigneten Magneten auszuwählen. Wir helfen Ihnen gerne hierbei.