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初學者專屬!磁簧開關入門指南,讓你輕鬆上手!

磁簧開關是什麼?

磁簧開關(Reed Switch)也稱為干簧管,是一種磁敏的特殊開關,是磁簧繼電器和接近開關的主要核心零件。
使用磁簧開關或磁簧感測器時,也需留意幾點注意事項。由於磁簧開關是磁性感測器,因此,應避免在感測器附近放置鋼鐵等強磁性材料會影響它的性能。

磁簧開關附近的馬達、變壓器及其他高電流電氣設備也可能造成不良影響。

此外,磁鐵與磁簧開關在低溫環境下都會增強磁性,而在高溫環境下都會減弱磁性。

磁性隨溫度變化而變化的量,取決於所使用磁鐵及磁簧開關的類型。
另外,磁簧感測器有許多類型可供選擇。感測器外殼可以使用塑膠或不銹鋼。也可使用螺絲安裝或焊接到電路板上。可將感測器放置到一個孔內,並使用螺帽(螺紋型感測器)或固定螺絲或固定夾固定。

電路板的電氣連接可使用整合式接線盒,或透過接線盒、端子、緊固件連接器或鍍錫引線連接電線。

除了幫助客戶從我們的各種標準零件中找到最優的感測器解決方案,我們還提供客製化解決方案,包括附加組件,例如電阻器、可控矽或電路板相關機件。
將磁簧開關放置在一個特定的測試線圈內可以確定其磁靈敏度。靈敏度的單位是安匝。

磁簧開關的AT值等於通過測試線圈的電流乘以磁簧開關接點動作處的線圈匝數。

但是實際上,需要實際進行實踐測試才能更精確地得到希望的感應距離,因此,是無法使用算式去精確地計算出安匝與磁鐵的磁場強度之間的關聯性。
磁鐵相對於磁簧開關的方向是磁簧開關/感測器設計中的另一個重要的考慮因素。磁簧開關的軸線必須定向成與磁力線平行,以實現正確的開關啟動。

磁簧開關的結構

磁簧開關通常由兩個軟磁性材料做成的、無磁性時斷開的金屬簧片接點,有的還有第三個作為常閉觸點的簧片。

這些簧片觸點被封裝在充有惰性氣體(如氖、氦等)或真空的玻璃管裡,玻璃管內平行封裝的簧片端部重疊,並留有一定間隙或相互接觸以構成開關的常開或常閉觸點。

磁簧開關比一般機械開關結構簡單、體積小、速度高、工作壽命長;而與電子開關相比,它又有抗負載衝擊能力強等特點,工作可靠性很高。

磁簧開關的運作原理

磁簧開關的運動原理非常簡單,兩片端點處重疊的可磁化的簧片、密封於一玻璃管中,兩簧片分隔的距離僅約幾個微米,玻璃管中裝填有高純度的惰性氣體,在尚未操作時,兩片簧片並未接觸、外加的磁場使兩片簧片端點位置附近產生不同的極性, 結果兩片不同極性的簧片將互相吸引並閉合。

依此技術可做成非常小尺寸體積的切換組件,切換速度非常快速、且具有非常優異的信賴性。

永久磁鐵的方位和方向決定何時以及多少次開關open和close。
如此形成一個轉換開關:當永久磁鐵靠近磁簧開關或繞在磁簧開關上的線圈通電形成的磁場使簧片磁化時,簧片的觸點部分就會被磁力吸引,當吸引力大於簧片的彈性時,常開接點就會吸合;當磁力減少到一定程度時,接點會被簧片的彈性打開。

磁簧開關的發展

在磁簧感測器中,關鍵的元件是簧片開關,它是由Western Electric公司在1940年發明的。

其它主要元件是開或關的彈性簧片及磁鐵或電磁鐵。經過60年,開發得到了一些改進,使得更可靠,在改進品質的同時又降低了成本。

由於這些引人注目的改進,磁簧開關在某些要求品質、可靠性及安全至上的苛刻應用中已成為設計的選擇。

磁簧開關具體運作原理:有常開(A type)、常閉(B type)與轉換(C type)三種形式。

而磁簧繼電器的接點形式則取決於所使用的磁簧開關。
常開式磁簧開關的舌簧片分別固定在玻璃管的兩端,它們在線圈(磁鐵)的作用下,一端產生的磁性恰好跟另一端相反,因此兩接觸點依靠磁的「異性相吸」克服簧片的彈性而閉合;

常閉式磁簧開關的舌簧片則固定在玻璃管的同一端,在外磁場的作用下兩者所產生的磁性相同,因此兩觸點依靠「同性相斥」克服舌簧片的彈性而斷開;

在常閉式舌簧片的基礎上再加一常開的舌簧片,就構成了轉換式的接點。
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