簧片开关

簧片开关，也称为簧片开关或簧片开关，是Western Electric于1940年发明的密封磁控机械开关。它可以用作磁性接近开关或继电器，它比一般的机械开关小。
它具有高速和长使用寿命。与电子开关相比，具有抗负荷冲击能力强，可靠性高的特点。
有两种类型的簧管，如图1所示。簧管的内部由一对由磁性材料制成的弹性磁弹簧组成，磁性弹簧密封在一个充满惰性气体的玻璃管中。
，芦苇的端面重叠，但留下一个小的间隙。簧片的端面镀有一层贵金属或钽，以稳定开关性能并延长其使用寿命。
簧片管的工作原理如图2所示。当没有磁场时，玻璃管中的两个簧片是分开的。
当磁性物质靠近玻璃管时，管中的两个簧片在磁场线的作用下被磁化以相互吸引，从而连接由两个引脚连接的电路。在外部磁力消失后，两个簧片由于其自身的弹性而分离，并且电路断开。
在实际应用中，永久磁铁通常用于控制两个金属板的开启或转向，因此它们也被称为“磁控管”。 1）高可靠性：一般继电器的故障率设定为50ppm，因此为了满足这一要求，簧片开关的质量水平远高于50ppm的要求。
到目前为止，没有机电设备达到这样的质量水平。 2）安全性高：簧片开关具有优异的绝缘性能。
该开关的绝缘电阻高达1015Ω，这意味着其漏电流可达10-15A。这种极低的泄漏水平广泛用于医疗电子产品，例如插入人体或心脏起搏器的探头，因为这些设备不需要靠近心脏的漏电流，即使微安或子放大器电流可以改变电气特性关键部位的心脏。
3）适应性强：簧片传感器密封。由于簧片开关的开关组件密封在惰性气体中，因此它不会与外部环境接触，因此几乎可以在任何环境和湿度下工作。
它不敏感，不受外界空气干扰等。同时，簧片开关对环境温度没有特殊要求，温度适应性广：典型工作温度范围为-50°C至+ 150°C °C无需特殊添加。
条件，限制或费用。 4）使用寿命长：由于簧片开关是无磨损部件，不使用滑动部件，因此没有金属疲劳现象，确保几乎无限的机械寿命。
同时，由于它与惰性贵金属坩埚接触，熔点高，可以减少接触面上电弧发电的损失，因此更耐磨损，可以延长使用寿命。典型的簧片开关在低电平负载下可以工作一百万次（在10mA时小于5V）（OKI系列干簧开关的寿命通常保证超过1亿次）。
这相当于半导体微制造设备的数量。 5）结构紧凑，体积小：簧片开关可安装在有限的空间内，非常适合小型化设备。
目前，簧片开关的最小尺寸已达到×2.0×11.0mm。 6）卓越的电气性能：簧片开关具有一系列优良的电气性能，例如其接通时导通时的导通电阻非常低，通常低至50mΩ;它的直接开关信号范围从几纳伏到一千伏，电流从飞安到安，频率从直流到6GHz。
7）高速操作：由于每个可移动部件仅具有非常小的重量，因此操作速度高，使得簧片开关成为可用于晶体管电路或集成电路的部件。 <br> <br>簧片开关具有结构简单，体积小，灵敏度高，重量轻，功耗低，可靠性高等优点。
簧片开关已广泛应用于自动控制系统的许多领域，如机械，汽车，电子，电力，石油，化工，办公自动化，通讯等;特别是在军事领域，高压干簧继电器是防御现代武器装备的关键部件。目前，虽然有厂家生产簧片开关，但密封簧片开关的玻璃一般由DB-404铂族电真空玻璃制成，不能满足实际应用需求。
这方面是由于玻璃组合物含有近30 [％]的铅，欧盟RoSH指令明确禁止在电子领域使用含铅玻璃;另一方面，这种玻璃不能满足红外线密封的性能。要求。
因此，目前中国的簧片开关真空玻璃严重依赖进口。然而，进口玻璃材料与国内铁镍合金线材（如德国Schott的芦苇管玻璃）的膨胀系数并不完全一致。
热膨胀系数无一例外地为8.7~8.9×10-7 /℃，常常导致气体泄漏和产品损坏，严重阻碍了我国干簧继电器的发展。因此，干簧继电器的发展和应用与中国组成材料的研究仍存在较大差距，而对簧片开关所需的电真空玻璃的研究已成为关键。
最新文献显示，中南大学材料科学与工程学院在芦苇管材料方面取得了重大突破[6-7]，目前开发的材料已提交相关厂家进行产品试制。簧片继电器具有独特的一系列优点，因此具有广泛的应用。
随着微电子技术的不断发展，对簧片继电器的要求越来越高，它们是无铅和其他有毒物质，超小和高。可靠的继电器将成为市场的新宠。