第4章—电接触件和保护元件

第4章 电接触件与保护元件
保护元件主要有熔断器、热熔断器和自恢复熔断器
等。当电路异常时（电流过大或温度过高等）会自动熔
断，从而切断电路，防止故障进一步扩大损坏其它相关 元件。
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4.1 开关 4.1.1 开关的作用、结构与分类
1. 开关的作用与结构 开关的基本作用都是用来接通或断开交、直流电路。我 们这里所说的开关，已不再是习惯中手动开关（狭义的机械 装置）。像压力控制，光电控制，超声控制等具有控制作用 的开关，实际已不再是一个简单的开关，而是包括较复杂的 电子控制单元。对于我们常说的电子开关，则主要是指利用 晶体管，可控硅等器件的开关特性构成的控制电路单元，从
主要指我们常说的耳机插头座，规格有φ2. 5、3. 5、6.
35三种。微型耳机用φ2. 5，φ3. 5用于便捷式，φ6. 35用于
台式设备，一般使用屏蔽线与插头连接。工作电压在30V、 电流在50mA以下，不宜用于电源连接。
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单声道ф 3.5插头插座外形特征和电路符号
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（4）按极数、位数分
可分为单极单位开关、单极双位开关、双极双 位开关、单极多位开关、多极多位开关等。
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3、 常用的开关 常用的有：旋转式开关、推动式开关、扭子开关、拨 动开关；按纽开关、键盘开关、微动开关、有簧片式、导
电橡胶式及薄膜式等。按键类开关有单键、多键、自锁、
互锁、无锁等之分。各种图形符号如图：
惯上也常叫“掷”）。如平常说的，单极单位开关，是
指只能接通或断开一条电路；双极双位开关，可选择接
通（或断开）两条电路中的一条。
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常见的开关的符号如图：
（1）单极单位开关
（2）单极双位开关
（3）双极单位开关
（4）双极双位开关
或：
（5）三极三位开关
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2.开关的分类 最基本的开关有两种类型：常开触头开关和常闭触头
扭子式、旋转式
推拉式
手动操作
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按扭开关
键盘开关
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（1）拨动开关
波动开关通过手柄来带动滑块和滑动簧片的滑动，
从而控制开关触头的接通与断开。常用的拨动开关一般由 金属外壳、簧片塑料支架、开关片三部分组成，一般有1 极2位、 1极3位、 2极2位、 2极3位等结构形式，主要用 于电路的控制和电路工作状态的转换，用作波段开关、声
改变位置就是依靠 !
可以做摇摇棒，角度感应，倾斜感应,重力开启/关闭电 源等等，非常实用。 注意：水银对人体及环境均有毒害，故此使用水银开关 时，请务必小心谨慎，以免破出；在不再使用时，也应该
妥善处理。
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（6）行程开关 又称限位开关，能将机械位移信号转化为电信号，
B类：印制板与印制板或导线间的连接。
C类：同一机壳内各功能单元相互连接。
D类：系统内各种设备之间的连接。
采用连接器连接，方便装配、调试及维修，但易出现
接触不良。
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按频率可分为：
（1）低频接插件：通常指在100MHz以下频率工作
的连接器。 （2）高频接插件：通常指在100MHz以上频率工作 的连接器。高频接插件在结构上需要考虑高频电场的泄 漏，反射问题，一般采用同轴带屏蔽的结构，也叫同轴
道转换开关、功能切换开关等。其中大于3极的多位开关
主、SS系列，贴片拨动开关有KMS
系列、MS系列、U11ss系列，拨码开关有KSA、KA系列
（按键式），DP、DS、DA系列（平拨式）等。 拨动式转换开关一般直接焊在电路板上，具有体积小、 引线接线短、价格低的优点。
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（2）旋转开关
通过手柄控制控制开关触头的接通与断开。 它一般在金属支架上固定一个或多个开关片层，开关片基体 是绝缘的，各个触片都固定在绝缘基体上；支架中心装有旋 转轴，用来带动开关片中间的切入式接触片旋转，从而使开 关片上的某两个触头接通或断开。
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求是：接插件接触可靠、好的导电性、高的绝缘性、足够的机
械强度和适当的插拔力。接插件根据使用场合不同，可分为： 音视频系统接插件、印制电路板连接器和其他接插件等。
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接插件作为电子产品中用于电气连接的一类机电元件， 使用十分广泛。在电子产品中，常有下列几类连接。
A类：元器件与印制板的连接。
开关，主要功能就是接通、断开和电路转换。其种类繁多，
其常见分类方法如下： （1）按结构分 可分为：拨动开关、旋转开关、按钮开关、钮子开关、
双列直插开关、滑动开关、水银开关、薄膜开关等。
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（2）按用途分
可分为键盘开关、微动开关、电子开关、电源
开关、波段开关、多位开关、转换开关、拨码开关及 控制开关等。 （3）按驱动方式 可分为手动、机械控制、声、光、磁等控制。
范围划分上，它们不属于机电元件的范畴，但由于功能上与
开关相同，所以也常将它们列入开关行列。
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开关一般由动触头、静触头、手柄、外壳等主要部
分构成。开关的“极”和“位”是了解开关类型必须掌
握的概念。所谓的“极”指的是开关的活动触点（习惯
上也常叫“刀”）。“位”则是指开关的静止触点（习
4.1.3 开关的检测与使用
1、开关的选用 （1）根据用途选用开关的类型 （2）根据电路的要求选择开关的规格
2、 开关的检测 （1）检测开关的触头是否良好
（2）检测开关是否漏电
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检测开关的方法 将万用表置于“R×10”挡，两支表笔分别接开关的两 个引出端，当将开关闭合时，测得的电阻值应为零。 当将开关断开时，测得的电阻值应为无穷大。
正常工作时，开关所允许通过的最大电流，在交流电 路中，指交流电流的有效值。
3. 接触电阻 开关接通时，相通的两个接点之间的电阻值，此值越 小越好，一般开关接触电阻应小于20mΩ。
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4. 绝缘电阻 开关不相接触的各导电部分之间的电阻值。如两个电 极之间的电阻，此值越大越好，一般开关在100 MΩ 以上， 好的应达到500 MΩ 。
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（9）轻触开关
它是一种小型微动开关，依靠手动的压力使开关的触 头接通或断开。 （10）薄膜开关 薄膜开关是一种低电压、小电流的操作开关，适合用
于逻辑电路。
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（11）红外开关 红外线感应开关，是指基于红外线技 术的自动控制开关产品，一般来讲，当人 进入开关感应范围时，专用传感器会探测 到人体红外光谱的变化，这时开关就会自 动接通负载。如果我们一直不离开在房间 在活动，开关将持续导通，而当我们离开 后，开关就会延时自动关闭负载。这种开 关在市场上很受欢迎，人到灯亮，人离灯 熄，使用方便，安全节能。如：安装在阳 台，可以起到防范窃贼入侵。
（1） 电路符号中已经分别表示出单声道插座的3根引 脚，通过电路符号可以分辨这根引脚的作用。
（2） 地线引脚接地，芯线引脚与动片引脚在常态下
处于接通状态。
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品的安全性、可靠性及整机水平关系很大，而且是故障多
发点。这类元件一般是串联在电路中，是通过金属触点的 闭合、开启而工作的，其最突出的问题是接触不良，而且 还易引起噪声。
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统计结果表明，由于插接件的存在，机器一半以
上的故障均出自插接件之类。 原因：造成故障的主要原因是温度、潮湿、烟雾、 工业气体及机械振动等。 高温可影响弹性材料的机械性能，使应力松弛、氧 化，使电阻增大，也会使绝缘性能变差。 潮湿、烟雾及工业废气都使金属触点加速被腐蚀。 动作过多和电流过大都会损坏镀层，造成接触不良。
5. 耐压，又叫抗电强度
指开关不相接触的导体之间所能承受的电压值。一般 在安全电压下使用的开关耐压应大于100V，而对于电源开 关，要求耐压不小于500V。 6. 工作寿命 开关在正常工作条件下，使用次数，一般开关为 5000—10000次，要求较高的开关可达5×104～5×105次。
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黑、蓝等以示区别。
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（5）水银开关
水银开关由密封的玻璃管壳、熔封在管壳内外的电
极和管壳内的水银组成，分为单向型和万向型。其用 途广泛，如电风扇中其作为倾倒时的断电保护机构， 报警产品中作检测传感器用。
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水银开关，又称倾侧开关。其特点是小巧无声可靠方便，
连接器。
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按外形可分为：
（1）圆形连接器：主要用于系统间设备的连接。 （2）矩形连接器：主要用于同一机壳内各功能单元 间的连接。 （3）条形连接器：主要用于印制板之间，印制板与 导线之间的连接。 （4）印制板连接器：主要用于印制板互联。如声卡、 显卡等微机板上用。 （5）IC连接器：主要用于元器件与印制板的连接。 （6）导电橡胶连接器：主要用于液晶显示屏与印制 板的连接。
主要做状态检测用，通过其触头实现控制、限位及连
锁等作用。
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（7）钮子开关 主要用于电源及电路工作状态的转换，在小家电产品
（如真空吸尘器、搅拌机、烘衣机等）中应用较多。其触头
隐藏在开关绝缘外壳里面，接线时需打开外壳。
（8）钥匙开关 它在普通开关的基础上采用钥匙开锁的方式实现触头的 接通或断开。
再将万用表置于“R×10k”挡，两支表笔分别接开关的
两个引出端，可测量两个引出端之间的绝缘情况。 在检测过程中，万用表的指针都应停在无穷大位置上不 动。如果发现某两个引出端之间的电阻不是无穷大，则说明 该两个引出端之间有漏电性故障。