磁簧开关详细资料大全
磁簧开关(Reed Switch)也称之为干簧管,它是一个通过所施加的磁场操作的电开关。
基本介绍
- 中文名 :磁簧开关
- 外文名 :Reed Switch
- 专利号 :2264746
- 别称 :干簧管
- 套用 :家电、汽车、通讯、工业、医疗
定义
1936年,贝尔电话实验室的沃尔特.埃尔伍德(Walter B. Ellwood)发明了磁簧开关,并于1940年6月27日在美国申请专利,专利号为2264746 。 磁簧开关 基本型式是将两片磁簧片密封在玻璃管内,两片虽重叠,但中间间隔有一小空隙。当外来磁场时将使两片磁簧片接触,进而导通。 一旦磁体被拉到远离开关,磁簧开关将返回到其原来的位置。磁簧开关的结构
磁簧开关是由两片磁簧片(通常由铁和镍这两种金属所组成的) 密封在玻璃管内。 两片磁簧片呈重迭状况但中间间隔有一小空隙,外来适当的磁场将会使两片磁簧片接触。 这两片簧片上的触点镀有层很硬的金属,通常都是铑和钌,这层硬金属大大提升了切换次数的寿命。玻璃管内通常注入了氮气或一些相等的惰性气体,而部份磁簧开关为了提升切换电压的性能,更会把内部做成真空状态。原理
磁簧开关的工作原理非常简单,两片端点处重叠的可磁化的簧片(通常由铁和镍这两种金属所组成的)密封于一玻璃管中,两簧片呈交迭状且间隔有一小段空隙(仅约几个微米),这两片簧片上的触点上镀有层很硬的金属,通常都是铑和钌,这层硬金属大大提升了切换次数及产品寿命。玻璃管中装填有高纯度的惰性气体(如氮气),部份干簧开关为了提升其高压性能,更会把内部做成真空状态。 簧片的作用相当与一个磁通导体。在尚未操作时,两片簧片并未接触;在通过永久磁铁或电磁线圈产生的磁场时,外加的磁场使两片簧片端点位置附近产生不同的极性, 当磁力超过簧片本身的弹力时,这两片簧片会吸合导通电路;当磁场减弱或消失后,干簧片由于本身的弹性而释放,触面就会分开从而打开电路。 Form A ( 常开 ) 磁簧开关的基本结构与组件 基本的全密封形态 Form A ( 常开 ) 干簧开关的基本结构与组件 上图描述的是Form A (常开 (N.O.)或单刀单掷 (SPST) 干簧开关。 Form B 是代表一个常闭开关,Form C (单向双掷(SPDT))是代表一个开关带有一个共用簧片,一个常开片和一个常闭片(见下图)。 Form C (单刀双掷 (SPDT) 三个簧片的干簧开关的基本结构 Form C (单刀双掷 )三簧片磁簧开关结构可切换的簧片,在没有磁场时是与常闭片接触,当足够强度的磁场产生时,该簧片会移向常开片,而常开片与常闭片都是固定不动的。这两固定片与可摆动切换的簧片均为铁磁片,只是常闭的干簧片触点表面部份是由非磁性的金属熔焊于干簧片上的。置于磁场下时,两旁位于常开与常闭的固定片具相同极性,且和可摆动簧片极性相反,常闭端的非磁性金属会隔离磁通,因此当常开端与可摆动簧片之间的磁力够大时, 摆动簧片将与常开片接触闭合。 通常有两种方式可以令磁簧开关的干簧片吸合:
- 使用永久性磁铁
如下图所示,干簧开关在永久磁铁产生的磁场下之基本操作情况,两簧片呈相反极性而在两簧片间产生足够的吸力而互相接触
干簧管原理1
- 使用外加线圈
特点
优点
- 触点与惰性气体一起密封在玻璃管内,不会受到外部气氛的影响。
- 动作回答速度迅速。
- 动作系统和电路都位于相同的轴上,适宜使用于高频率传输的套用产品。
- 小型,重量轻。
- 触点具有优越的耐蚀性和耐磨损性,使用寿命长,可获得稳定的开关动作。
- 与永久磁铁组合,就能经济简易地构成非接触式开关。
缺点
- 磁簧开关触点和簧片是相当小而精致的,不适合处理大的电压或电流导致的簧片引发切换。 磁簧开关提供开关典型的电压和电流额定值。 仅在操作的继电器线圈与磁簧开关的继电器电路切换高电流才是必要的。
- 故障排查工序多。故障干簧管需要用专用仪器(如AT值测试器、绝缘耐压测试器、内阻测试器等)检测。
- 不适合误差范围小的产品设计中:AT值范围大,从成本角度考虑不能保证批量产品的AT值都相同,并且配套磁石也不尽相同。
- 磁簧开关加工损耗大。磁簧开关采玻璃封装,在运送和加工过程中容易受损,影响产品及寿命。
构建
簧片触点
良好的电气连线是通过对两个簧片的接触部分进行镀一层很厚的非磁性贵金属来实现的,低电阻率的银比耐腐蚀的金更适合做为镀层材料.同样也有使用水银的湿簧管,湿簧管的触点必须成对安装使用。 磁簧开关簧片触点构造- 两个簧导线制成镍/铁(镍铁)合金(52%的镍)。
- 受影响的,通过磁场的磁簧引线必须是铁磁性的。
- 三种最流行的材料性质,容易退火的铁磁性:铁,钴和镍。
- 两个簧片触点的尖端是镀或溅射铑,钌或铱。
- 铑触点
镀铑触点最常使用。这种触点从低负荷至重负荷具有非常稳定的工作特性和很长的工作寿命,这是因为铑具有高熔点及高硬度的性能。 - 水银接点
水银接点磁簧开关具有无跳动操作特点,因此不需要额外的抑制跳动电路。它们具有大功率开关能力、很低且稳定的接触阻抗特性以及工作寿命长的特点。他们亦可以用于高浪涌电流的开关。 - 钌触点
钌的硬度比铑更高。镀铑触点具有较好的机械磨损及热损耗特性,但仅用于小负载的开关。因为钌的这些特点,华壬电子已成功开发了氧化钌覆盖于铑或者铂上面的双镀触点。这些双镀触点自低负荷至重负荷均具有极良好的开关特性。
玻璃密封性
- 用于玻璃管的外封装,其温度膨胀系数(TCE)完全匹配的NiFe合金。
- 在玻璃管的两端部被加热和玻璃熔化,形成气密密封涵盖两端。
- 在玻璃封接过程中玻璃腔通常是填充有惰性气体(通常为氮气)或腔体,可能会产生真空,抽真空。 该真空通常支持高电压开关 (超过1000伏特)。
工作特性
- 吸合(PI) 是打开磁簧开关接触点
- 断开(Do) 磁簧开关接触点断开点
- 大多数公司测量安培匝(AT)的簧片开关,也有公司使用毫特斯拉(mT)作为磁测量单位。
磁铁
激励形式
激励磁簧开关最常用的方法是用一块磁铁。典型的激励形式示于下面图中:- 水平激励
- 垂直激励
- 横向激励
- 旋转激励
磁簧开关旋转激励
选择
一般来说,用于磁簧开关(干簧管)的磁铁选择需要考虑不同的套用因素,如工作温度、退磁效应、磁场强度、环境特性、运动以及用途等。 NdFeB 钕铁硼- 最高能源产品
- 非常高remanance矫顽力
- 价格相对较低
- 机械强度比钐钴
- 某些级别可使用至200°C
- 不建议在氢气
- 粘结方式可机械加工,但并非螺纹
- 高磁能积
- 适合高性能套用
- 高抗退磁
- 优良的热稳定性
- 高耐腐蚀性
- 最昂贵的磁铁
- 最多可以使用到300°C
- 易切削-不应该作为一个结构
- 比稀土磁铁便宜
- 最高工作温度为550℃
- 最低温度系数
- 相对于其他类型低矫顽力
- 高感应水平
- 脆
- 热稳定性差
- 最便宜所有类型
- 最多可以使用到300°C
- 需要研磨,以满足严格的公差
- 高耐腐蚀性
性能
磁簧开关是一项独特的技术,全密封的特性使得它可以在几乎所有环境下使用。磁簧开关的结构虽然简单但是其制作加工过程中却包含了多项工艺。这些年来,磁簧开关的尺寸已经由大约50毫米 (2寸) 发展到细如6毫米 (0.24寸),这些小的尺寸的出现使它能套用到更多领域中,尤其满足了射频和快速时域的需求。 磁簧开关的性能如下:- 能够切换高达10,000 伏
- 能够切换高达 5安培
- 能够切换或者负载低至 10nanoVolts(纳伏)而没有信号损失
- 能够切换或者负载低至1femptoAmps(毫微微安)而没有信号损失
- 能够切换或者负载高达 6 GigaHertz(十亿赫兹)而只有少量的信号损失
- 触点间绝缘为 10 Ω
- 接触电阻通常为50 milliOhms(毫欧)(mΩ)
- 在常开的情况下无需耗费任何能源或电力能够提供双稳态功能
- 操作时间范围100μs至300μs
- 能在从-55°C至200°C的极端的温度范围下使用
- 能够于各种环境下操作。包括空气中,水中,真空中,油中,燃料中和含尘环境
- 能够承受高达200Gs 撞击力
- 在 高 达 3 0 G s ( 高 斯 ) 的 磁 感 应 强 度 下 能 承 受50Hz至2000Hz的震荡
- 使用寿命长,在 5 伏 10毫安工作条件下,可以操作达十亿次
套用
磁簧开关在家电、汽车、通讯、工业、医疗、安防等领域得到了广泛的套用。简单说明一下磁簧开关在磁簧继电器和干簧感测器的套用。磁簧继电器
- 放置一个线圈周围的磁簧开关,使电流通过的线圈相当于一个永久磁铁产生的磁场。
- 交换机周围放置一个同轴禁止,使高频信号被切换到20GHz。
- 因为干簧开关无易损件,触点可切换低电平信号。
- 干簧继电器被广泛用于整个测试测量领域。
- 测试系统,矩阵,RF,数据机,报警器,非常适合用于磁簧继电器:
1、高循环计数
2、高电压套用
3、低电流,低电压开关
干簧感测器
- 使用磁簧开关, 干簧感测器可以感知各类机芯采用永久磁铁。
- 干簧开关在开启状态下汲取电流为零,这使他们在节能设备套用中成为理想的选择。
- 即使当空气、塑胶和金属分离,磁体是可套用的
- 磁铁和磁簧开关一般分为物理外罩或其他障碍物隔开。
- 干簧感测器用于检测运动,计数,检测液面高度,液位测量,开关恶劣的环境下,植入设备等。
舌簧的解释舌簧的解释是什么
舌簧是一种用于开关或继电器的机械装置,其工作原理是通过舌簧的弯曲或移动来接通或断开电路。舌簧通常由弹性金属片制成,形状类似于一个小舌头,因此得名。舌簧开关是一种简单的开关设备,它的动作原理是当外力作用在舌簧上时,舌簧会发生弯曲或移动,从而改变电路的状态。这种开关广泛应用于各种电子...
干簧管磁力开关指标是多少?
中型:玻璃管长20~30mm,玻璃管径2.5~3.5mm。小型:玻璃管长5~20mm,玻璃管径1.5~2.5mm等,大型的电流可以达到10A, 小型的有毫安型,一般说,干簧管的电流都是比较小的,不适合过大电流使用,干簧管主要有以下几个参数: ①动作安匝数:干簧管常与线圈组成干簧继电器使用。线圈的匝数与线圈中的...
双簧压力开关工作原理
1. 当系统内的压力超出或不足安全压力设定时,感应器内的碟片会迅速移动。2. 这种移动通过连接导杆传递,推动开关接头实现接通或断开。3. 当压力恢复到额定值以下或之上时,碟片立即复位,开关也随之自动复位。4. 简单来说,当检测到的压力超出预定值,弹性元件的自由端会产生位移。5. 这种位移会直接...
嵌入式门磁开关产品简介
嵌入式门磁开关是一种由开关和磁铁两大部分构成的安防设备。开关部分由磁簧开关经过引线连接,经过定型封装处理,具有可靠性与稳定性。磁铁部分则是根据特定磁场强度设计,通常封装在塑料或合金壳体内。其工作原理是当开关与磁铁之间的距离发生改变,比如门被打开或关闭,磁铁的磁场会触发开关,从而感知物体...
干簧管继电器的参数?
把干簧管放在线圈里,便可以得到一个干簧管继电器。干簧管又称簧片开关或磁簧开关,它是由WesternElectric 公司在1940 年发明的一种气密式密封的磁控机械开关,可以作为磁接近开关或者继电器使用,比一般机械开关体积小、速度高、工作寿命长,与电子开关相比,它又有抗负载冲击能力强的特点,工作可靠性很高...
磁性开关的概述
将干簧管灌封在黑色外壳里面导线引出来另一半带有磁铁的塑料外壳固定在另一端当这个磁铁靠近带有导线的开关时,发出开关信号!一般信号距离为10mm接通,此产品广泛引用到防盗门、家用门、打印机、传真机、电话机、等电子仪器设备上面。还有一种磁性开关是在密闭的金属或塑料管内,设置一点或多点的磁簧开关,...
磁力开关是什么?磁力开关原理是什么?
磁力开关顾名思义就是利用的磁铁的磁性来控制开关。下面小编给大家详细介绍下磁力开关是什么?磁力开关原理是怎样的?磁力开关是什么?磁力开关意思就是通过磁铁来感应的,这个“磁”就是磁铁,磁铁也有好几种,市场上面常用的磁铁有橡胶磁、永磁铁氧体、烧结钕铁硼等。开关就是干簧管了。干簧管是干式舌簧管...
KZ-HF干簧管液位开关工作原理
浮球被固定在壳体内的特定位置,其位置由一个固定环控制,这个范围与干簧管的工作范围相对应。当液位发生变化,导致浮球随着液位上升或下降时,浮球内部的磁铁会因为液位的移动而改变其位置。磁铁的这一动作会使得它对磁簧开关的接点产生吸引,从而触发开关的动作。这种设计使得干簧管液位开关能够监测到...
这种插座开关里面的弹簧怎么装(如图)越详细越好
如图,我这是五孔插座,弹簧一个在上,一个在下,黑色卡扣为安全挡板。
干簧管磁控开关和行程开关那个好
干簧管磁控开关更好。干簧管磁控开关 由磁簧管经线连接,定型封装而成,当磁性体接近时,引起开关动作,一般作为位置传感器使用。行程开关,位置开关(又称限位开关)的一种,是一种常用的小电流主令电器。利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路,达到一定的控制目的。通常,这类...
宥钞能力: 磁簧开关有两种,一种常开型的,一种常闭型.当磁力线越垂直切割磁簧开关探头部分时,它的动作状态就越佳!反之就越差. 它只检测带磁物体,磁环气缸中的活塞所属带体,当活塞移动到磁簧开关的位置时,磁场透过缸壁使开关吸合,从而触点接通,将信号传至控制单元来实现往返动作; 应该避免直接安装在金属物体上,必须使用时应使用钢门专用型磁控开关或改用微动开关或其它类型开关器件.
蓬江区13985159288: 磁簧开关的原理\作用 - ?
宥钞能力: 磁簧开关,也叫干簧管,其作用是当它靠近磁性物体时,它就动作,(开或关).不过功率很小,要通过继电器控制后面的电路.
蓬江区13985159288: 磁簧开关是做什么用的 - ?
宥钞能力: 顾名思义,开关就是接通和断开电路用的,磁簧开关类似继电器,它有触点和线圈,线圈通电触点闭合接通电路,反之线圈失电,触点断开,电路断开
蓬江区13985159288: 何为磁簧开关??
宥钞能力: 在一个透明的玻璃圆柱体内密封两个电极,一个为动触片,一个为静触片 但玻璃管周围有磁性时,动触片受磁,接触静触片,相当于接通了开关, 周围的磁性可以是固定磁铁或者是有线圈通电产生的磁场来控制!
蓬江区13985159288: 磁簧开关的性能 - ?
宥钞能力: 展开全部磁簧开关是一项独特的技术,全密封的特性使得它可以在几乎所有环境下使用.磁簧开关的结构虽然简单但是其制作加工过程中却包含了多项工艺.这些年来,磁簧开关的尺寸已经由大约50毫米 (2寸) 发展到细如6毫米 (0.24寸)...
蓬江区13985159288: 传感器知识?
宥钞能力: 磁簧开关是由两片磁簧片(通常由铁和镍这两种金属所组成的) 密封在玻璃管内.玻璃管内的两片磁簧片呈重迭状况但中间间隔有一小空隙,加上外来适当的磁场将会使两片磁簧片接触.这两片簧片上的触点镀有层很硬的金属,通常都是铑和钌...
蓬江区13985159288: 磁簧开关的应用 - ?
宥钞能力: 磁簧开关在家电、汽车、通讯、工业、医疗、安防等领域得到了广泛的应用.简单说明一下磁簧开关在磁簧继电器和干簧传感器的应用. 使用磁簧开关, 干簧传感器可以感知各类机芯采用永久磁铁. 干簧开关在开启状态下汲取电流为零,这使他们在节能设备应用中成为理想的选择. 即使当空气、塑料和金属分离,磁体是可应用的 磁铁和磁簧开关一般分为物理外罩或其他障碍物隔开. 干簧传感器用于检测运动,计数,检测液面高度,液位测量,开关恶劣的环境下,植入设备等
蓬江区13985159288: 什么叫做磁性传感器? ?
宥钞能力: 干簧管除了应用于干簧继电器和传感器外,干簧管(磁簧开关)被广泛用于电路控制,尤其是在通信领域.磁簧开关磁铁驱动中常用的机械系统, 接近传感器 . 例子是门...
蓬江区13985159288: 干簧管继电器 为什么内置二极管 - ?
宥钞能力: 继电器驱动线圈并连二极管,是为了在断电瞬间给线圈电感产生的感生电动势提供一个泄放通道,以免瞬间高压损坏电路板上的其他元器件.