Wprowadzając w temat przekaźników kontaktronowych, warto wspomnieć czym są przekaźniki w ogóle. 

Przekaźniki są urządzeniami elektrycznymi lub elektronicznymi działającymi w taki sposób, aby gwałtownie zmieniać stan obwodu elektrycznego. Pod wpływem danego czynnika (w przypadku przekaźnika kontaktronowego jest to pole magnetyczne) obwód się zamyka lub otwiera. Z opisu działania przekaźników można łatwo wywnioskować, do czego są stosowane te części obwodu: wyłączanie lub włączanie urządzeń, jako czujniki lub układy realizujące funkcje czasowe.

Teraz, kiedy wiemy już, czym są przekaźniki, możemy zająć się szczegółowym poznaniem przekaźnika kontaktronowego. 

Jak działa kontaktron?

Przekaźnik kontaktronowy inaczej jest nazywany kontaktronem. 

Każdy przekaźnik ma tak zwane styki. Po złączeniu styków obwód elektryczny jest zamknięty, czyli prąd płynie. Po rozłączeniu zostaje on przerwany – prąd nie płynie. W przekaźniku kontaktronowym styki znajdują się w hermetycznej bańce. Znajdują się one w próżni lub atmosferze gazu obojętnego i składają się z materiału ferromagnetycznego (o silnych właściwościach magnetycznych). Ferromagnetyzm styków skutkuje dużą czułością na pole magnetyczne. W jego obrębie styki zwierają się. 

Aby polepszyć pracę styków, w zależności od przeznaczenia i warunków pracy przekaźnika, pokrywa się je warstwą metalu szlachetnego-  złotem, wolframem, rutenem lub rodem. Dzięki hermetycznemu uszczelnieniu kontaktrony są w stanie działać w niemal każdym środowisku. Pomimo prostej konstrukcji, do ich produkcji jest wykorzystywane wiele technologii, a proces ten nie jest taki łatwy. 

Rodzaje kontaktronów

Ze względu na sposób działania rozróżniamy dwa rodzaje kontaktronów. 

  • nieremanencyjne potrzebują energii pola magnetycznego do podtrzymania zwarcia styków. Gdy pole magnetyczne zanika, styki się zwierają. Ten typ kontaktronów zaliczamy do najpopularniejszego
  • remanencyjne w przeciwieństwie do poprzedniego rodzaju te kontaktrony po zniknięciu pola magnetycznego podtrzymują zwarty stan styków. Aby zewrzeć styki, należy użyć krótkiego impulsu pola magnetycznego o odwrotnej polaryzacji niż w poprzednim cyklu. 

 Co decyduje o jakości kontaktronu?

Cechą jakościową kontaktronów jest czułość na pole magnetyczne. Określa ona, jak duże musi być pole magnetyczne, aby kontaktron zadziałał. Dobre jakościowo kontaktrony reagują na mniejsze pola, co znaczy, że źródła pola magnetycznego mogą znajdować się dalej. Parametr ten jest wyrażany w  amperozwojach (w skrócie AT). Standardowo dostępne kontaktrony mają czułość od ok. 10 do ok. 60 amperozwojów. Czym niższa wartość AT, tym bardziej czuły jest przekaźnik. 

Jakość połączenia szkła i metalu także decyduje o niezawodności i sprawności przekaźnika kontaktronowego. Nieszczelność może doprowadzić do przedostania się do szklanej bańki powietrza, co skutkuje mniejszą sprawnością kontaktronu. Aby zapewnić trwałe połączenie, oba materiały powinny mieć dokładnie liniowe współczynniki rozszerzalności cieplnej. W przeciwnym przypadku dojdzie do powstania pęknięć i wystąpienia nieszczelności. 

Właściwości przełączników kontaktronowych 

  • napięcia nawet do wartości 10 kV (w tym urządzenia pracujące przy bardzo małych sygnałach, nawet 10nV)
  • prądy o natężeniu do 5 A
  • pasmo przenoszenia do 7 GHz
  • opór podczas zwarcia styków nie przekracza 50mOhm
  • czas przełączania od 100 do 300ms

Jak dobrać kontaktron?

Najważniejszym krokiem przy wyborze kontaktronu jest wzięcie pod uwagę rodzaju aplikacji. Funkcję zwykłego przełącznika, bramki cyfrowej lub tranzystora może pełnić każdy praktycznie kontaktron. Istotny przy tym jest rozmiar przełącznika i cena. W mniejszych urządzeniach i obwodach naturalnie stosujemy mniejsze przełączniki kontaktronowe. Należy pamiętać, że przy przełączaniu obciążeń lub tak zwanych gorących napięć o określonej wartości prądu trzeba wybrać przełącznik pasujący do nich pod względem mocy. Moc tą można policzyć z prostego wzoru (P=U*I) 

Wspomniane cechy , ich prosta budowa oraz różnorodność parametrów pracy sprawia, że kontaktrony są obecnie jednymi z najpopularniejszych przełączników.