干簧管的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)

1. 干簧管的工作原理

干簧管是一個電子開關(guān)，也叫磁簧開關(guān)(Reed Switch)，是一個通過所施加的磁場操作的電開關(guān)。

當(dāng)沒有外部磁場時，兩個簧片由于間隔僅幾個微米而不接觸，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，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，兩個簧片會吸合導(dǎo)通電路。

當(dāng)外部磁場遠(yuǎn)離時，簧片逐漸退磁，由于簧片自身的彈力，觸點(diǎn)分開，電路斷開。

下面這個動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)部會充有惰性氣體，如氮?dú)狻２糠莞苫砷_關(guān)為了提升其高壓性能，更會把內(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，兩個簧片是斷開的狀態(tài)，當(dāng)磁鐵靠近時，兩個簧片閉合。

Form B的干簧管正好相反，在磁鐵未作用時，兩個簧片是閉合的狀態(tài)，當(dāng)磁鐵靠近感應(yīng)時，兩個簧片斷開。

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，有三個簧片，其中一個是固定的簧片（下圖左邊），還有一個常開簧片和一個常閉簧片。

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)動方向?qū)Ω苫晒艿膭幼鞫加杏绊懀鄬ζ胀ǖ?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/1472/" target="_blank">機(jī)械開關(guān)，這是不方便的地方。同時要避免誤觸的情況。

另一個缺點(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)格書里面會給出下圖的壽命測試參數(shù)。廠家也寫了：負(fù)載的增加會縮短干簧開關(guān)的預(yù)期壽命。

審核編輯：黃飛