1. 干簧管的工作原理
干簧管是一個(gè)電子開關(guān),也叫磁簧開關(guān)(Reed Switch),是一個(gè)通過所施加的磁場操作的電開關(guān)。
當(dāng)沒有外部磁場時(shí),兩個(gè)簧片由于間隔僅幾個(gè)微米而不接觸,干簧管處于斷開狀態(tài)。
當(dāng)外部磁場(如永久磁鐵或電磁線圈)靠近時(shí),磁場在簧片端點(diǎn)位置附近產(chǎn)生不同極性,使得簧片磁化。
隨著磁力的增加,當(dāng)磁力超過簧片本身的彈力時(shí),兩個(gè)簧片會(huì)吸合導(dǎo)通電路。
當(dāng)外部磁場遠(yuǎn)離時(shí),簧片逐漸退磁,由于簧片自身的彈力,觸點(diǎn)分開,電路斷開。
下面這個(gè)動(dòng)圖很好展示了干簧管的工作原理。
2. 干簧管的構(gòu)造和分類
2.1 構(gòu)造
干簧管主要由玻璃管、簧片觸點(diǎn)、磁簧片組成。
玻璃管內(nèi)部會(huì)充有惰性氣體,如氮?dú)?。部份干簧開關(guān)為了提升其高壓性能,更會(huì)把內(nèi)部做成真空狀態(tài)。保護(hù)內(nèi)部元件免受潮濕和氧化影響。
可磁化的簧片一般由鐵和鎳兩種金屬組成。簧片上的觸點(diǎn)上鍍有層很硬的金屬,通常都是銠和釕,這層硬金屬大大提升了切換次數(shù)及產(chǎn)品壽命。
2.2 分類
干簧管根據(jù)觸點(diǎn)的不同,可以分為中心型(單刀單擲SPST)和偏置型(單刀雙擲SPDT)。
如下中心型,只有兩個(gè)簧片,分為常開(Form A)和常閉(Form B)兩種。
Form A的干簧管,在磁鐵未作用時(shí),兩個(gè)簧片是斷開的狀態(tài),當(dāng)磁鐵靠近時(shí),兩個(gè)簧片閉合。
Form B的干簧管正好相反,在磁鐵未作用時(shí),兩個(gè)簧片是閉合的狀態(tài),當(dāng)磁鐵靠近感應(yīng)時(shí),兩個(gè)簧片斷開。
在實(shí)際應(yīng)用中,常開的比常閉的更通用,也更常見。
單刀雙擲的干簧管,這種類型為Form C。如下圖所示,有三個(gè)簧片,其中一個(gè)是固定的簧片(下圖左邊),還有一個(gè)常開簧片和一個(gè)常閉簧片。
根據(jù)功能的不同,干簧管分為單穩(wěn)態(tài)(非自行保持型)和雙穩(wěn)態(tài)(自行保持型)。
單穩(wěn)態(tài)指的是,具有可依外部磁場之有無而起作用之特征。
雙穩(wěn)態(tài)指的是,一但起作用以后,即使除掉外部磁場,仍可保持原來狀態(tài)。
干簧管應(yīng)用廣泛,所有也會(huì)有很多封裝形式的,在這里不一一闡述了。
3. 干簧管的應(yīng)用
干簧管是一個(gè)電子開關(guān),應(yīng)用非常廣泛。家電、醫(yī)療、安防、電信等行業(yè)都有干簧管的聲影。
如在冰箱里面,干簧管可以用于開門的檢測,門打開之后,內(nèi)部的燈隨著打開了。如在洗衣機(jī)里面,干簧管可以用于液位的檢測。
干簧管可以做成干黃繼電器,用于電路的一些控制。
在安防里面,干簧管可以用于門窗等開關(guān)的檢測。
汽車電子,在汽車的防盜系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)中,干簧管用于控制和保護(hù)。
4. 干簧管的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):工作壽命長。干簧管的觸點(diǎn)是在玻璃管里面,不會(huì)與外界環(huán)境接觸,大大減少了接點(diǎn)在開、閉過程中由于接點(diǎn)火花而引起的接點(diǎn)氧化和碳化。并防止外界有機(jī)蒸氣和灰塵等雜質(zhì)對(duì)接點(diǎn)的侵蝕。
開關(guān)速度快,比一般繼電器的速度要快。
缺點(diǎn):干簧管的開和管是由磁鐵控制的,在實(shí)際應(yīng)用中,要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)試,磁鐵的大小和充磁量,運(yùn)動(dòng)方向?qū)Ω苫晒艿膭?dòng)作都有影響,相對(duì)普通的機(jī)械開關(guān),這是不方便的地方。同時(shí)要避免誤觸的情況。
另一個(gè)缺點(diǎn)是,因?yàn)榛善容^小,要考慮干簧管的帶載能力。關(guān)注切換電流和承載電流。
有的干簧管的規(guī)格書里面會(huì)給出下圖的壽命測試參數(shù)。廠家也寫了:負(fù)載的增加會(huì)縮短干簧開關(guān)的預(yù)期壽命。
審核編輯:黃飛
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原文標(biāo)題:4. 干簧管的優(yōu)缺點(diǎn)
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