干簧管基础知识
《神奇的干簧管(二)——原理与应用》学习指导与作业
《神奇的干簧管（二）——原理与应用》学习指导与作业【观察与思考】1.观察常见的三类干簧管，想一想他们分别能用在哪些地方？温馨提示：常开型干簧管在没有磁场作用时处于断开状态，可以用在自行车测速器；常闭型干簧管在没有磁场作用时处于闭合状态，可以用在门磁报警器；常开常闭型干簧管可以通过不同的电路连接方法实现断开或者闭合的状态，可以用在高级控制电路。
2.拆开一个门磁报警器，观察其中的干簧管属于那种类型。
尝试画一下电路图。
温馨提示：两个部分靠近，蜂鸣器不工作；两个部分分开，蜂鸣器导通工作。
蜂鸣器应该由磁控开关——干簧管控制，另一部分应该安装有磁铁。
劣质门磁报警器会用两个铁片替代干簧管开关，效果和寿命都会有所影响。
3.观察自行车测速器的干簧管属于那种类型？温馨提示：测速器要实现计数功能，需要磁铁每次经过感应装置的时候计数器导通工作，所以磁铁靠近电路接通，磁铁离开电路断开，应该属于常开型干簧管开关。
4.自行车测速器是怎样通过磁铁和干簧管控制开关实现计速的？温馨提示：实现测量好自行车前轮的尺寸或者在自行车说明书上找到相应尺寸。
磁铁和感应装置只要分别安装在前轮辐条和前叉上即可，可以实现计数功能。
测速器自带内部程序就可以通过车轮尺寸和骑行圈数计算出骑行距离了。
测速器还有计时功能，自带内部程序还可以通过骑行距离和骑行时间测算出骑行速度。
【作业】1.在家里安装一个门磁报警器作业指导：①器材及来源：门磁报警器（可在小商品市场或者网络渠道购买）②安装方法和技巧：有磁铁固定款的报警器可以安装在铁门上（例如防盗门），也有双面胶固定的报警器，可以安装在非铁质门窗上。
2.给自己的自行车安装一个计速器作业指导：①器材及来源：自行车自行车测速器和改锥的元件。
②安装方法和技巧：有横置显示器和竖置显示器，可根据自行车型号和个人喜好选择。
安装时仔细阅读产品说明书。
干簧管的特性与检测方法
怎样检测干簧管检测千簧管可以用万用表电阻档，以常开式两端干簧管为例，如果使用数字万用表的电阻档，可按图1接线。
将数字万用表的两根表笔分别接干簧管的两根引线，此时电阻值应为无穷大。
用一小块磁铁靠近干簧管，此时万用表的阻值应显示为0，说明干簧管的两簧片已接通。
当拿开小磁铁后，万用表的显示应又回到无穷大。
符合以上测试现象的干簧管是好的。
如果小磁铁靠近干簧管，万用表显示不为零;拿开小磁铁时，万用表显示不是无穷大，这样的干簧管就不能使用。
图1用数字万用表检测干簧管如果用指针式万用表测试，以用MF47万用表测试常开式两端干簧管为例:除了可按图1所示连接测试外，还可以用万用表自身的磁场进行测试:把万用表拨到Rx1档，两根表笔分别接干簧管的两根引线，此时万用表指针应指在元穷大位置。
当把干簧管靠近万用表中司(机械调零螺钉处)时，万用表指针应向右偏转指在"0"Ω处。
测试连接图如图2所示。
图2用指针式万用表测干簧管什么是干簧管及干簧管工作的原理？2007-12-07 22:53:25| 分类：防盗报警系统|字号订阅什么是干簧管?干簧管是干式舌簧管的简称，是一种有触点的无源电子开关元件，具有结构简单，体积小便于控制等优点，其外壳一般是一根密封的玻璃管，管中装有两个铁质的弹性簧片电板，还灌有一种叫金属铑的惰性气体。
平时，玻璃管中的两个由特殊材料制成的簧片是分开的。
当有磁性物质靠近玻璃管时，在磁场磁力线的作用下，管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触，簧片就会吸合在一起，使结点所接的电路连通。
外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路也就断开了。
因此，作为一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，干簧管可以作为传感器用，用于计数，限位等等（在安防系统中主要用于门磁、窗磁的制作），同时还被广泛使用于各种通信设备中。
在实际运用中，通常用永久磁铁控制这两根金属片的接通与否，所以又被称为“磁控管”。
干簧管又叫磁控管，它同霍尔元件差不多，但原理性质不同，是利用磁场信号来控制的一种开关元件，无磁断开，可以用来检测电路或机械运动的状态。
干簧管的种类及应用
$干簧继电器 $发光鞋 $计 器 $摩托车表 $电动牙刷 $打字机 $其他
#汽车 #干簧继电器 #携带电话 #气体流量计 #液面计 #摩托车表 #健康器具 #电动牙刷 #安全保障系统 #其他
© 2003 Oki Sensor Device Corporation. All Right reserved
复印机
纺织纤维
磁铁
干簧管
纺织机械断线检测
18
OKI 干簧管在世界各地的使用情况
&汽车 &干簧继电器 &液面计 &近接传感器 &携带电话 &冲击传感器 &玩具 &安全保障系统 &其他
汽车 干簧继电器 电饭锅 电动牙刷 压力传感器 安全保障系统 玩具 携带电话 其他
%汽车 %干簧继电器 %液面计 %近接传感器
12 © 2003 Oki Sensor Device Corporation. All Right reserved
干簧管的应用
励磁线圈 干簧继电器
自 动 化 设 备
电 话 交 换 机
检 测 机 器
其 他
程 自交 工 各 序 动通 厂 种 控 测监 监 监 制 试控 控 控 设 仪系 系 系 备 统统统
指示灯传感器 公里计 压力传感器
© 2003 Oki Sensor Device Corporation. All Right reserved
天窗位置测应器
发动机温度传感器 *电风扇 *监视器
14
汽车安全气囊传感器的工作原理
干簧管
(冲击传感器)
汽车安全气囊
© 2003 Oki Sensor Device Corporation. All Right reserved
干簧管工作原理
干簧管工作原理
干簧管是一种常见的传感器，由一个细长的玻璃或金属管构成，其中放置着一根载流线圈，以及一个由钢片组成的振动簧片。
当没有电流通过线圈时，振动簧片保持与线圈相互分离，处于一个无动作的状态。
然而，当通过线圈通入电流时，产生的磁场将使得磁性振动片被吸引至线圈的铁芯处，从而使得振动片与载流线圈相连。
由于振动簧片与载流线圈相连后，形成一个回路，电流便无法通过线圈继续流动，因此磁场减弱，振动片又会退回到原来的位置。
这就形成了一个周期性的吸引与释放的过程，使得干簧管中的振动片会持续地振动。
干簧管的工作原理基于这样一个事实：当线圈通入电流时，振动簧片将会受到磁力的作用，使得其产生振动。
因此，通过检测振动簧片的运动状态可以获得干簧管的开关状态。
通常情况下，干簧管被设计成在有电流通过时闭合，在无电流通过时断开。
这使得它在许多控制和检测应用中非常常见。
在实际应用中，可以通过使用一个磁铁或者其他磁性物体来使干簧管闭合。
当磁铁靠近干簧管时，磁场会使得振动簧片被吸引至线圈附近，从而闭合开关。
一旦移开磁铁，振动簧片会重新回到原位，开关断开。
总的来说，干簧管利用线圈通电时产生的磁场和振动簧片之间的磁性相互作用，实现了开关的闭合和断开。
这样的工作原理使得干簧管成为了一种可靠、简单且广泛应用的传感器。
干簧管的原理极其应用
干簧管的原理极其应用1. 干簧管的原理干簧管是一种基于磁敏效应的电子元件，它由一个长而薄的玻璃管内装有一根由铁磁材料制成的细长弹簧，两端分别固定在玻璃管上。
当外部没有磁场时，弹簧保持在一个张开的状态，形成断开状态。
而当外部有磁场作用于干簧管时，弹簧会磁化，并吸引两端，形成闭合状态。
干簧管的闭合和断开状态是通过磁场的存在和消失来控制的。
当有磁场存在时，弹簧闭合，导通电路；当磁场消失时，弹簧张开，断开电路。
这样，干簧管可以用来检测磁场的存在与否，并将其转化为电信号。
2. 干簧管的应用2.1 安防领域干簧管广泛应用于安防系统中，用来检测门窗的开关状态。
通过将干簧管装置于门窗的开关部位，当门窗关闭时，干簧管闭合，电路导通，可以用来触发报警系统；当门窗打开时，由于磁场消失，干簧管断开，电路断开，报警系统得到触发。
这种安装简单、可靠的特点，使干簧管成为安防领域中常用的元件之一。
2.2 工业自动化干簧管也被广泛应用于工业自动化领域。
例如在流水线生产中，可以利用干簧管检测传送带上物体的位置。
将干簧管安装在传送带的旁边，当物体经过干簧管时，由于物体的磁力作用导致磁场的改变，干簧管会根据磁场的变化状态进行闭合和断开，以便检测物体的位置。
2.3 电动车辆领域在电动车辆领域中，干簧管可用于电动车辆的制动灯系统。
当车辆刹车时，制动灯系统需要发出信号，这时可以利用干簧管来检测刹车踏板的状态。
通过安装干簧管在刹车踏板附近，当刹车踏板被踩下时，由于磁场的变化，干簧管闭合，电路导通，给制动灯系统发送信号，使刹车灯亮起。
3. 小结干簧管是一种基于磁敏效应的电子元件，利用外界磁场的存在和消失，实现电路的连接和断开。
在安防领域、工业自动化和电动车辆领域都有广泛的应用。
它可以用来检测门窗的开关状态、检测物体的位置以及实现制动灯的触发等功能。
干簧管的应用简单可靠，对于提高设备的自动化水平和安全性具有重要意义。
日本OKI公司干簧管简介
干簧管触点形式
●“A”型（常开型）磁场存在时开关触点将闭合（如右图 所示）；
●“C”型（转换型，单极双投）当施加一磁场时，公用 触点将从常闭 （N.C.）触点转移至常开（N.O.）触 点（如下图所示）。
干簧管驱动方式
使用干簧管注意事项（一）
■ 干簧管引线脚的剪切及弯曲 • 1. 引线脚的剪切或弯曲时，必须避免施加 不适当的应力，而使干簧管的玻璃与金属密封 处受到损坏，适当的夹紧工具是必备的。 • 2. 引线脚的剪切或弯曲时，玻璃管长度 7~20mm：建议玻璃末端与剪切端/弯曲端的 距离最少3mm；20mm以上：距离最少 8mm。 • 3. 引线脚的剪切及弯曲后，干簧管的启动 及释放值会增加。
BLUELAND
深圳市蓝之宇电子有限公司
Shenzhen Blueland Electronics Co.,Ltd .
OKI公司介绍
OKI干簧管采用OKI公司独特技术，即 触点表面惰性化处理、高性能自动封装 机及利用磁通扫查方式（FS方式）的接 触阻抗检测技术，从而制成性能极高、 质量极其良好的产品。 在日本占有最大 的市场份额，在世界占有约50%的市场 份额。从低电压的信号到高电压的信号， 我们拥有各种产品可供客户根据自己的 用途选择。
干簧管的构造
干簧管组成
1、触点镀有铱、铑，OKI干簧管型号3开 头的镀的是铱（如ORD324),其余的型 号镀的是铑。 2、玻璃管密封的是惰性气体，其作用是防 止触点打火，Oki干簧管玻璃管密封的 一般是氖或者是氮气。 3、OKI干簧管管脚由70%铁和30%镍构 成，镍具有抗腐蚀性和防止生锈，所以 管脚既光亮又耐用。
干簧管的参数
最大极限电流：【A】这是触点可通电的最大电流，是不 最大极限电流 开关触点，能连续向触点部通电的电流值。 最大开关电压：【V】这是触点可作开关的最大电压，是 最大开关电压 决定触点开关部的性能的标准电压。 最大开关电流：【A】这是触点可作开关的最大电流，是 最大开关电流 决定触点开关部的性能的标准电流。 启动时间：【ms】这是向励磁线圈施加电压后至触点动 启动时间 作的时间。 释放时间：【ms】这是除去施加在励磁线圈的电压时起 释放时间 到触点返回的时间。 谐振频率：【Hz】这是干簧管固有的谐振频率 谐振频率 最大工作频率：【Hz】这是干簧管可作开关的最大驱动 最大工作频簧管的安装及焊接 • 1. 干簧管遇高温时间过长可能会导致玻璃与金属密封处裂
《传感器应用技术》电子课件 6-3干簧管结构与原理
课程内容 Course Contents
1. 基础知识 2. 基本特性 3. 工作方式 4. 应用分析
1. 基础知识
干簧管的结构
中心型
干簧开关是由两片干簧片(通常由铁和镍这两种金属所组成的) 密封在玻璃管内。 玻璃管内的两片干簧片呈交迭状且间隔有一小段空隙。适当的磁场将会使两片干簧片 接触。这两片簧片上的触点上镀有层很硬的金属，通常都是铑和钌。而玻璃管内通常 注入了氮气或一些等价的惰性气体或把内部做成真空状态。
课程内容 Course Contents
1. 基础知识 2. 基本特性 3. 工作方式 4. 应用分析
2. 基本特性
干式舌簧管的工作原理
干簧管利用线圈或永磁体，为簧片诱导出N极和S极，后因这种磁性的吸引 力而开始吸合。当解除磁场时，由于簧片所具有的弹性，触点即刻恢复原状并 打开电路。
通常有两种方式可以令干簧开关的干簧片吸合。 1、使用永久性磁铁 ( 见左图)； 2、使用外加线圈 (见右图)
2. 基本特性
干簧管的特点
干式舌簧管结构紧凑、重量小，能够安装在极度有限的空间，极适合用于微 型化设备。 干式舌簧管的开关元器件被气密式密封于一惰性气体气氛中，永远不会与外 界环境接触，工作寿命。 干式舌簧管没有采用滑动元件，所以不会出现在所有金属降级有关的金属疲 劳现象，确保实际上无极限的机械使用寿命。
3. 工作方式
干式舌簧管的工作状态
位移式工作状态：
3. 工作方式
干式舌簧管的工作状态
旋转式工作状态：
课程内容 Course Contents
1. 基础知识 2. 基本特性 3. 工作方式 4. 应用分析
4 . 应用分析
干簧管应用分析——干簧管开关
干簧管传感器电路的工作原理是： 当磁铁没有靠近干簧管时，CD4017的输出端
干簧管开关原理
干簧管开关原理
干簧管开关原理
干簧管开关是一种电子开关，它由一个玻璃管内部包含两个金属片，金属片之间有一层氧化物隔离。
当外部施加磁场时，金属片之间的氧化物隔离被打破，从而使电路通断。
干簧管开关具有高可靠性、长寿命、低功耗等优点，广泛应用于电子设备、通信设备、汽车电子等领域。
干簧管开关的工作原理是基于磁场对金属片之间氧化物隔离的影响。
当外部施加磁场时，磁场会使金属片之间的氧化物隔离被打破，从而使电路通断。
当磁场消失时，金属片之间的氧化物隔离会重新形成，电路断开。
因此，干簧管开关可以通过施加或消除磁场来控制电路的通断。
干簧管开关的优点在于它具有高可靠性、长寿命、低功耗等特点。
由于干簧管内部没有机械接触，因此不会因为接触不良或烧损等问题导致开关失效。
同时，干簧管的寿命可以达到数百万次，远高于机械开关的寿命。
此外，干簧管的功耗非常低，可以在电池供电的情况下使用。
干簧管开关的应用非常广泛。
在电子设备中，干簧管开关可以用于控制电源、信号传输、电路保护等方面。
在通信设备中，干簧管开关可以用于控制天线、滤波器、放大器等方面。
在汽车电子中，干簧管开关可以用于控制车灯、电动窗、空调等方面。
总之，干簧管开关在现代电子技术中扮演着重要的角色。
总结一下，干簧管开关是一种基于磁场控制的电子开关，具有高可靠性、长寿命、低功耗等优点，广泛应用于电子设备、通信设备、汽车电子等领域。
干簧管开关的工作原理是基于磁场对金属片之间氧化物隔离的影响，可以通过施加或消除磁场来控制电路的通断。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、干簧管的工作原理、结构
干簧开关是由两片干簧片(通常由铁和镍这两种金属所组成的) 密封在玻璃管内。玻璃管内的两片干簧片呈交迭状且间隔 有一小段空隙。适当的磁场将会使两片干簧片接触。
干簧管基础知识
五院物资部失效分析中心 刘豫东
2012.02.17
内容
一、干簧管的基本概要 二、干簧管的工作原理、结构和工
艺流程 三、干簧管的失效模式
一、干簧管的基本概要
1、认识干簧管
干簧开关最初于20世纪40年代末由贝尔实 验室首次发明，然而直到20世纪40年代 干簧传感器和干簧继电器才得以广泛应 用。
这两片簧片上的触点上镀有层很硬的金属，通常都是铑和钌， 这层硬金属大大提升了切换次数及产品寿命。
而玻璃管内通常注入了氮气或一些等价的惰性气体，部份干 簧开关为了提升其高压性能，更会把内部做成真空状态。
在通过永久磁铁或电磁线圈产生的磁场时，簧片会产生不同 的极性, 当磁力超过簧片片由于本身的弹性而 释放，触面就会分开从而打开电路。
二、干簧管的结构
干簧开关是由两片干簧片(通常由铁和镍这两种金属所组成的) 密封在玻璃管 内。玻璃管内的两片干簧片呈交迭状且间隔有一小段空隙。适当的磁场将 会使两片干簧片接触。
二、干簧管的触点结构
两片簧片通常为导磁的坡莫合金（含Ni约52%的FeNi合金） 簧片上的触点上镀有层很硬的金属，通常都是铑和钌，这层硬 金属大大提升了切换次数及产品寿命。
2、干簧管的主要用途 作为一种磁敏开关，干簧管主要充当： 开关（包括磁控继电器） 传感器
一、干簧管的特点
1. 能够切换高达10,000 伏 2. 能够切换高达 5安培 3. 能够切换或者负载低至 10nanoVolts（纳伏）而没有信号损失 4. 能够切换或者负载低至1femptoAmps(毫微微安)而没有信号损失 5. 能够切换或者负载高达 6 GigaHertz(十亿赫兹)而只有少量的信号损失 6. 触点间绝缘为 1015 Ω。 7. 接触电阻通常为50 milliOhms（毫欧）(mΩ) 8. 在常开的情况下无需耗费任何能源或电力 9. 能够提供双稳态功能。 10. 操作时间范围100μs至300μs。 11. 能在从-55°C至200°C的极端的温度范围下使用。 12. 能够于各种环境下操作。包括空气中，水中，真空中，油中，燃料中
触点
二、干簧管的工艺流程
坡莫合金板 蚀刻
玻璃管壳 激光切断
检验
组装
激光封帽
包装
三、干簧管的主要失效模式
玻璃密封破裂，导致：
触点间颗粒 触点接触不良
玻璃密封破裂的常见原因：
电装时烫裂 整形时弯裂