阿爾卑斯阿爾派“開(kāi)關(guān)&傳感器”如何快速選型&傳感器選型指南

小編在后臺(tái)收到過(guò)不少電子工程師朋友的留言，表示自己對(duì)電路很熟悉，但是在元器件選型方面，經(jīng)驗(yàn)不多，希望小編能夠多分享分享關(guān)于選型方面的干貨。

所以本期，華秋商城聯(lián)手專業(yè)開(kāi)關(guān)制造商“阿爾卑斯阿爾派”，為大家?guī)?lái)：阿爾卑斯阿爾派（ALPSALPINE）開(kāi)關(guān)&傳感器的快速選型指南（內(nèi)容超全，一文看明白）：

選型目錄
01.TACT SWITCH輕觸開(kāi)關(guān)選型

02.檢測(cè)開(kāi)關(guān)選型

03.電阻式位置傳感器選型

04.壓力傳感器選型指南

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01.

TACT Switch? 輕觸開(kāi)關(guān)

輕觸開(kāi)關(guān)存在與日常生活的每一個(gè)角落，應(yīng)用于高防水性的 VR 運(yùn)動(dòng)機(jī)器中的開(kāi)關(guān)、耳機(jī)線中細(xì)長(zhǎng)的部位、 機(jī)器的電源 ON/OFF 鍵應(yīng)用于超薄筆記本等。我們占有著以智能手機(jī)為代表的民用市場(chǎng)的 NO.1 的份額,,并且 ALPS 輕觸開(kāi)關(guān) Tact Switch 擁有著市場(chǎng)上輕觸開(kāi)關(guān)中獨(dú)一無(wú)二的特點(diǎn)：3 點(diǎn)突起，由于凸點(diǎn)小，既可以確保電 流導(dǎo)通，又可以防止異物入侵，使 ALPSALPINE 的輕觸開(kāi)關(guān)在市場(chǎng)上的地位不可動(dòng)搖。

作為研發(fā)，你是否因異物侵入電氣接點(diǎn)而困擾？

“3點(diǎn)突起”阿爾卑斯阿爾派的TACTSwitch?、Contactsheet?的金屬接觸器上有 3 個(gè)小突起點(diǎn)（俗稱 3 點(diǎn)突起）。雖然突起點(diǎn)非常小，卻能夠確保電流暢通。

異物的軌跡異物進(jìn)入接點(diǎn)之后，在使用過(guò)程中往往會(huì)移向中心部。下圖為阿爾卑斯阿爾派的試驗(yàn)結(jié)果?？纱_認(rèn)異物位于接點(diǎn)中央。

因此，阿爾卑斯阿爾派決定在稍微偏離中心部的位置，在金屬接觸器上設(shè)置 3 個(gè)突起。

圖：3 點(diǎn)突起式金屬接觸的效果

當(dāng)然，首先必須采取措施防止異物侵入。因此，阿爾卑斯阿爾派還提供各種型號(hào)的防塵防水型 TACT Switch?

一、6.2mm方型中行程型（表面貼裝）SKRA系列

二、靜音、中等行程型（表面貼裝）SKSU系列

三、 2.6*1.6mm小型、附帶凸起型（表面貼裝）SKTA系列

四、 2.8*1.9mm小型、附帶凸起型（表面貼裝）SKSV系列

五、3.0*2.0mm小型、附帶凸起型（表面貼裝）SKSW系列

六、5.9*4.0mm 薄型長(zhǎng)壽命（表面貼裝）SKTK系列

七、高度為1.5mm的Side Push型（表面貼裝）SKTD系列

八、3.5*3.2mm小型防塵型（表面貼裝）SKTG系列

02.檢測(cè)開(kāi)關(guān)

阿爾卑斯阿爾派的檢測(cè)開(kāi)關(guān)，除了防水類型以外，還有很多其他種類。

對(duì)于一般開(kāi)關(guān)（常開(kāi)）來(lái)說(shuō)， 按壓操縱桿實(shí)現(xiàn)電流導(dǎo)通狀態(tài)，相反對(duì)于檢測(cè)開(kāi)關(guān)（常關(guān)）按壓操縱桿也可實(shí)現(xiàn)電流關(guān)閉狀態(tài)，節(jié)省電力消耗，此特點(diǎn)適用于手機(jī)和電動(dòng)汽車。

此外還有三向操作和側(cè)面2段雙向操作等類型的檢測(cè)開(kāi)關(guān)產(chǎn)品，下面華秋將給您詳細(xì)介紹：
一、常閉型檢測(cè)開(kāi)關(guān)普通開(kāi)關(guān)多為按下操作桿后接點(diǎn)開(kāi)啟的類型，相反也有按下操作桿時(shí)關(guān)閉的類型。
前者為常開(kāi)型、后者為常閉型。例如，對(duì)移動(dòng)設(shè)備與電動(dòng)汽車等希望控制電力消耗的設(shè)備進(jìn)行蓋子或車門開(kāi)閉檢測(cè)時(shí)，常閉型可在通 常關(guān)閉的情況下用于切斷線路。

二、三向操作SPVL系列SPVL系列可以通過(guò)1個(gè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)在垂直和左右3個(gè)方向上的操作。下圖展示的是其接點(diǎn)結(jié)構(gòu)與動(dòng)作原理。

三、單側(cè)2段雙向SSCQ系列

SSCQ系列可以通過(guò)1個(gè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)單側(cè)2段在2個(gè)方向上的操作。

四、帶連接器端子的SSCW、SSCL系列

SSCW系列和SSCL系列由于自帶連接器端子（母端），只需插入公端端子即可連接（免焊）。

03.

傳感器-電阻式位置傳感器

阿爾卑斯的位置傳感器應(yīng)用廣泛，例如用于玩具機(jī)器人的關(guān)節(jié)部位和無(wú)人機(jī)的轉(zhuǎn)向接頭、控制器杠桿的角度檢測(cè)用旋轉(zhuǎn)式傳感器等。

經(jīng)過(guò)多年在可變電阻器積累的材料技術(shù)和加工技術(shù)，敝社的電阻碳膜呈現(xiàn)出輕作動(dòng)力、高精度、高壽命的特征。

阿爾卑斯阿爾派 電阻式位置傳感器特點(diǎn)：

阿爾卑斯阿爾派憑借多年來(lái)在可變電阻器領(lǐng)域積累的材料技術(shù)和加工技術(shù)，通過(guò)使用電阻體的輕運(yùn)動(dòng)，提供高精確度和更長(zhǎng)使用壽命的位置傳感器。本次，我們將為您介紹該電阻式位置傳感器的特點(diǎn)和檢測(cè)原理。

電阻式位置傳感器的特性：

位置傳感器中有磁式和光學(xué)式等各種定位方式，但是電阻式卻具有以下的特性。通過(guò)利用這些特性，電阻式位置傳感器可以配置成具備良好成本效益的設(shè)備，與其他傳感器相比還非常易于使用。

由于是模擬輸出，因此可直接連接到A/D端口。

由于輸出信號(hào)是電壓值，且可以直接輸入到微機(jī)的A/D端口，因此無(wú)需特殊的轉(zhuǎn)換電路。優(yōu)異的溫度變化特性：在電阻式位置傳感器中，由于施加電壓（1端子-3端子之間）和輸出電壓（1端子-2端子之間）的電壓比受溫度變化的影響小，所以無(wú)需根據(jù)外部溫度進(jìn)行修正。優(yōu)異的外部噪音特性電阻式位置傳感器不像磁式傳感器那樣受外部磁場(chǎng)的影響，與光學(xué)傳感器相比，受異物的影響也較小。
可單獨(dú)感應(yīng)：與需要和磁鐵、LED等其他裝置組合使用的其他傳感器不同，該傳感器可獨(dú)立完成感應(yīng)，因此無(wú)需額外的空間或成本。

機(jī)械式位置檢測(cè)：

由于是機(jī)械式檢測(cè)，所以當(dāng)在操作過(guò)程中關(guān)閉電源并再次打開(kāi)時(shí)，無(wú)需回歸原點(diǎn)的動(dòng)作即可從關(guān)閉電源的位置重新開(kāi)始動(dòng)作。

電阻式位置傳感器的位置檢測(cè)原理：電阻式位置傳感器具有與可變電阻器相同的基本結(jié)構(gòu)。通過(guò)使電刷在電阻體上滑動(dòng)，取出分壓電壓并通過(guò)該電壓值檢測(cè)位置。
線性特性對(duì)于電阻式位置傳感器非常重要：所謂線性特性是表示輸出的電信號(hào)與實(shí)際機(jī)械量之間偏差量（精確度）的特性。如果該值不佳，則無(wú)法對(duì)設(shè)備進(jìn)行高精確度的位置控制。

線性型的線性度規(guī)格：在端子1-3之間施加額定電壓，以連接在指定基準(zhǔn)位置B、A兩點(diǎn)的實(shí)測(cè)輸出值V B 、V A 的直線作為理想直線，對(duì)于端子1-3間施加的電壓為100%時(shí)的理想直線的偏差用%來(lái)表示。

電阻式位置傳感器的線性度提升：電阻式位置傳感器的線性特性由輸出的“大波動(dòng)”和“微小變化（微梯度）”組成，通過(guò)分別改善其發(fā)生原因可提升線性特性。

輸出的大波動(dòng)：輸出的大波動(dòng)是由于電阻涂層的膜厚偏差和位置偏移而產(chǎn)生的，而對(duì)于旋轉(zhuǎn)型電阻器的情況下，則是由電阻涂層和電刷的中心軸之間的位置偏移產(chǎn)生的。阿爾卑斯阿爾派憑借多年以來(lái)對(duì)電阻體的印刷加工技術(shù)的改進(jìn)，使得電阻涂層的膜厚偏差實(shí)現(xiàn)了最小化。將RDC50系列的電阻體比作400米跑道時(shí)，這種偏差相當(dāng)于約1個(gè)乒乓球的高度差。

輸出的微小變化（微梯度）：

微梯度是以微小區(qū)間定義的線性度，是由電阻體的表面粗糙度和材料成分特性造成的。為了實(shí)現(xiàn)高精確度的微梯度，有必要改進(jìn)電阻體的表面粗糙度和印刷漿料的材料組成。
阿爾卑斯阿爾派通過(guò)優(yōu)化電阻體印刷工藝的各項(xiàng)條件來(lái)改進(jìn)電阻體的表面平滑度水平，并進(jìn)一步統(tǒng)一電阻體表面上的導(dǎo)電物質(zhì)的粒度，從而實(shí)現(xiàn)了以往產(chǎn)品的1/3的微梯度。

各種電阻式位置傳感器：

除標(biāo)準(zhǔn)直線型和旋轉(zhuǎn)型電阻式位置傳感器外，阿爾卑斯阿爾派還提供更長(zhǎng)使用壽命型、多旋轉(zhuǎn)型等產(chǎn)品。
更長(zhǎng)使用壽命型（RDC90系列）：

阿爾卑斯阿爾派開(kāi)發(fā)了表面如鏡面一般、比上述產(chǎn)品更為平滑的電阻體。RDC90系列通過(guò)使用該電阻體，而進(jìn)一步減輕了電阻體與電刷間的磨耗，實(shí)現(xiàn)了1000萬(wàn)次的使用壽命。

多旋轉(zhuǎn)型（RDC40系列）：

RDC40系列可以檢測(cè)出13次旋轉(zhuǎn)的角度（4680°）。多旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)可通過(guò)軸外徑與滑塊內(nèi)徑的螺紋結(jié)構(gòu)，將軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電刷的直線運(yùn)動(dòng)。

產(chǎn)品一覽：

04.

傳感器-壓力傳感器

阿爾卑斯阿爾派的一體式氣壓水壓傳感器作為阿爾卑斯阿爾派的新產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，在智能手機(jī)、智能手表、無(wú)人機(jī)以及運(yùn)動(dòng)相機(jī)等都有采用實(shí)例。阿爾卑斯阿爾派的一體式氣壓水壓傳感器測(cè)量范圍廣，即可測(cè)量幾千米高山海拔也可測(cè)量接近百米的水深數(shù)據(jù)，精度可達(dá)厘米級(jí)。壓力傳感器是檢測(cè)氣壓或負(fù)載等的壓力，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的設(shè)備。阿爾卑斯阿爾派通過(guò)MEMS※工藝制造出硅半導(dǎo)體基礎(chǔ)的壓力傳感器芯片，以下是阿爾卑斯阿爾派的檢測(cè)原理。* MEMS是Micro Electro Mechanical System的縮寫(xiě)，表示應(yīng)用半導(dǎo)體制造技術(shù)的微細(xì)加工技術(shù)。

壓力傳感器的分類：壓力傳感器有各種類型，在此為您介紹阿爾卑斯阿爾派所采用的使用Si半導(dǎo)體元件的壓阻式。此外還有使用金屬應(yīng)變儀的金屬薄膜式、捕獲靜電容量變化的靜電容量式等。

阿爾卑斯阿爾派壓力傳感器的檢測(cè)原理：

壓阻法是利用壓阻效應(yīng)的檢測(cè)方法，它是一種在對(duì)半導(dǎo)體晶體（Si）施加機(jī)械應(yīng)變時(shí)，電子的移動(dòng)量會(huì)隨著內(nèi)部能量結(jié)構(gòu)的變化而變化、且電阻會(huì)隨之變化的現(xiàn)象。如下圖所示，電阻會(huì)隨著施加到壓阻元件上的應(yīng)變方向而發(fā)生變化。

該壓阻元件位于與一旦施加壓力就會(huì)彎曲的膜片呈90度相交方向上的四處。當(dāng)膜片彎曲時(shí)，壓阻元件也會(huì)變形，進(jìn)而如以下所示導(dǎo)致電橋電路中產(chǎn)生電阻差，輸出電壓（Vout1，Vout2）也隨之變化。從而壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

阿爾卑斯阿爾派的壓力傳感器：壓力有各種類型，在此我們?yōu)槟榻B氣壓的檢測(cè)。氣壓是氣體帶來(lái)的壓力。大氣壓力（通常簡(jiǎn)稱為氣壓）是由大氣重量帶來(lái)的壓力。它表示為：1個(gè)大氣壓（atm）=1013hPa（百帕）。

高度和大氣壓力：高度和大氣壓力之間的關(guān)系如下圖所示。當(dāng)海拔位置升高時(shí)，周圍的空氣會(huì)減少，因此氣壓會(huì)下降。所以可以使用大氣壓測(cè)量高度。

絕對(duì)壓力、表壓：同時(shí)，阿爾卑斯阿爾派的氣壓傳感器是絕對(duì)壓力傳感器。絕對(duì)壓力是指以絕對(duì)真空為零基準(zhǔn)點(diǎn)的壓力。而表壓則是以大氣壓為零基準(zhǔn)點(diǎn)的壓力，比大氣壓高的壓力被稱為正壓，比大氣壓低的壓力被稱為負(fù)壓。
除大氣壓力外，還有各種類型的壓力。阿爾卑斯阿爾派運(yùn)用上述檢測(cè)原理，提供可檢測(cè)氣壓、水壓、負(fù)荷的各種傳感器。

阿爾卑斯阿爾派也提供多種防水氣壓傳感器，防水氣壓傳感器是一種可以同時(shí)檢測(cè)氣壓與水壓的傳感器。以下對(duì)于氣壓與水壓的區(qū)別，以及阿爾卑斯阿爾派氣壓傳感器的產(chǎn)品系列和它的防水構(gòu)造進(jìn)行介紹。

水深和水壓：氣壓指空氣的重量，水壓指空氣的重量加水的重量。標(biāo)高和氣壓，水深和水壓的關(guān)系如下圖所示。

空氣的密度約1.29g/L，水的密度約1000g/L。同體積條件下，空氣質(zhì)量：水的質(zhì)量≒ 1.29：1000水的質(zhì)量大約是空氣的775倍，在水深變化1cm和標(biāo)高變化7.75m的情況下，壓力的變化大小相同。

圖：水深和壓力的關(guān)系

由于阿爾卑斯阿爾派的氣壓傳感器 HSPPAD143A 的輸出范圍是300-2100hpa，如上圖所示相應(yīng)可以檢測(cè)的范圍大約為標(biāo)高9000m-水深10m。

阿爾卑斯阿爾派的氣壓傳感器的防水構(gòu)造：

關(guān)于以上防水類型的氣壓傳感器，在此為您介紹各種防水的構(gòu)造。兩種傳感器使用了防水且可以精確傳遞壓力的密封膠，因此實(shí)現(xiàn)了防水壓力檢測(cè)功能。通過(guò)O型圈可以實(shí)現(xiàn)傳感器的取氣口與外部筐體的密接，從而可實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)品的防水。

阿爾卑斯阿爾派的氣壓傳感器的產(chǎn)品系列：

根據(jù)防水/非防水，焊接方式，測(cè)定范圍等，阿爾卑斯阿爾派氣壓傳感器可分為以下系列。

關(guān)于阿爾卑斯阿爾派

阿爾卑斯阿爾派一家1948年誕生于日本的老牌電子零組件制造商，阿爾卑斯阿爾派發(fā)展70余年來(lái)，通過(guò)深耕研發(fā)，打磨創(chuàng)新型專有技術(shù)，讓阿爾卑斯阿爾派在輕觸開(kāi)關(guān)、PC卡連接器、編碼器、電位器及傳感器等多類產(chǎn)品中，沉淀下深厚的獨(dú)家技術(shù)和服務(wù)實(shí)力，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、汽車、IoT、消費(fèi)類等領(lǐng)域。

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