干簧管又稱簧片開關或磁簧開關,它是由WesternElectric 公司在1940 年發明的一種氣密式密封的磁控機械開關,可以作為磁接近開關或者繼電器使用,比一般機械開關體積小、速度高、工作壽命長,與電子開關相比,它又有抗負載沖擊能力強的特點,工作可靠性很高。干簧管的結構一般有兩種,具體如圖1 所示。干簧管內部由一對由磁性材料制造的彈性磁簧組成,磁簧密封于充有惰性氣體的玻璃管中,磁簧端面互迭,但留有一條細間隙。磁簧端面觸點鍍有一層貴金屬銠或釕,使開關性能穩定并延長使用壽命。
在無磁場作用時,玻璃管中的兩個簧片是分開的。當有磁性物質靠近玻璃管時,在磁場磁力線的作用下,管內的兩個簧片被磁化而互相吸引接觸,使兩個引腳所接的電路連通。外磁力消失后,兩個簧片由于本身的彈性而分開,線路也就斷開了。在實際運應用中,通常使用永久磁鐵控制這兩根金屬片的接通與否,所以又被稱為“磁控管”。
如何制作干簧繼電器
手頭有4mm的干簧管若干,0.2的漆包線2卷(從直流接觸器拆下來的),絕緣漆若干。
在干簧管上繞線要注意什么呀,
1,在玻璃管上均勻繞線還是只在觸點那一小段繞線呢?(有圖片A為把整個玻璃管全繞線,B只繞觸電那一小段)
2,繞多少圈呀,想繞1V 或者3V的的繼電器
3,線圈電阻多少呀,可以在線圈上串限流電阻嗎?
A、B兩種繞法沒有本質區別,建議繞線時,線圈的長度能覆蓋玻璃管長度的80%左右為好。
線圈的圈數越多,則工作時需要的電流越小。圈數與工作電壓的關系受如下因素的制約:線圈的線徑、線圈的圈數、導線的電阻率、干簧管觸頭的大小。
總體來說,可以通過多繞幾次來試驗,看看能適應該干簧管正常工作的線圈的具體要求是怎樣的,反正繞一次也不難。有幾點基本的概念供參考:
1、電壓低則線圈的工作電流應該較大;
2、要能滿足在電壓低時通過較大電流的要求,則線圈導線的線徑應較大;
3、線徑較大、圈數較多則最后形成的繼電器體積就會較大;
4、一般的干簧繼電器在3V電壓下工作時,正常工作電流應該不會大于15mA。只要對自己試制的干簧繼電器的工作性能感到滿意,在工作時,通過在其外接電路中串聯一定阻值的電阻來對其供電是沒有問題的。
干簧管繼電器性能特點
1、高可靠性
一般繼電器的故障率制定為50ppm,因此為滿足這個要求,干簧開關的質量水平要比50ppm 的要求高得多。可到目前為止,尚未有任何一個機電器件能夠達到這樣的質量水平。
2、高安全性
干簧管開關具有優良的絕緣性能。這種開關的絕緣電阻最高可達1015Ω,也就是其漏電流可以達到10-15A 的水平。這樣特低的漏電水平在醫療電子設備中有著廣泛的應用,比如插入人體的探針或心臟起博器,因為這些設備要求不能有任何漏電流接近心臟,即使微安或亞微安的電流就能改變心臟關鍵部位的電學性能。
3、高適應性
干簧傳感器是密封的,由于干簧管的開關組件被氣密式密封于一惰性氣體中,因此它不會與外界環境接觸,所以幾乎能工作于任何環境而對濕度不敏感、不受外界空氣干擾等;同時干簧管對環境溫度沒有特殊的要求,具有很廣的溫度適應能力:典型的工作溫度范圍可以從-50℃到+150℃,且無需特別的附加條件、限制或費用。
4、超長壽命
因為干簧管是無磨損組件,沒有采用滑動組件,所以不會出現金屬疲勞現象,確保實際上無極限的機械使用壽命。同時,由于其用惰性貴金屬銠做成的觸點,熔點高,能夠減少電弧發電對觸點表面的損耗,因此更能耐磨損,能維持更長的工作壽命。一般的干簧管在低級負載(在10mA 時低于5V 及更低)下工作次數可達百萬次(OKI 系列干簧管的壽命一般保證在1 億次以上)。這相當于半導體微細加工器件的數字。
5、結構緊湊、體積微小
干簧管能夠安裝在有限的空間,很適用于微型化設備。目前干簧管的最小尺寸已經達到Ф2.0×11.0mm。
6、優越的電性能
干簧開關具有一系列優異的電性能,比如其觸頭在導通時有極低的導通電阻,典型值低到50mΩ;其直接開關信號范圍可以從幾納伏到上千伏,電流從飛安到安,頻率從直流到6GHz 等。
7、高速度操作