干簧管

干簧管的工作原理

  干簧管又称簧片开关或磁簧开关,它是由WesternElectric 公司在1940 年发明的一种气密式密封的磁控机械开关,可以作为磁接近开关或者继电器使用,比一般机械开关体积小、速度高、工作寿命长,与电子开关相比,它又有抗负载冲击能力强的特点,工作可靠性很高。干簧管的结构一般有两种,具体如图1 所示。干簧管内部由一对由磁性材料制造的弹性磁簧组成,磁簧密封于充有惰性气体的玻璃管中,磁簧端面互迭,但留有一条细间隙。磁簧端面触点镀有一层贵金属铑或钌,使开关性能稳定并延长使用寿命。

干簧管的结构

  干簧管的工作原理如图2 所示。在无磁场作用时,玻璃管中的两个簧片是分开的。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,使两个引脚所接的电路连通。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。在实际运应用中,通常使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”。

干簧管的原理

### 干簧管原理图与电路设计 干簧管作为一种磁控开关,在实际应用中广泛用于检测磁场的存在与否以及实现相应的控制功能。以下是关于干簧管的原理图及其在电路中的典型设计。 #### 1. 干簧管的基本结构与符号 干簧管的外形通常为玻璃封装的小型圆柱体,内部包含两个可动金属片,这些金属片通过外部磁场的作用可以闭合或断开[^2]。 在电路图中,干簧管的标准符号是一个矩形框加上两条向外延伸的导线,用来表示其作为开关的功能特性[^1]。 #### 2. 干簧管的工作原理 干簧管的核心工作原理基于电磁感应效应。当外界施加一定强度的磁场时,干簧管内的触点会被磁化并吸合,从而形成电流回路;移除磁场后,触点恢复到初始状态,切断电流路径。 #### 3. 干簧管的典型电路设计 以下是一个简单的干簧管电路设计方案: - **电源连接**:将干簧管的一端接到正极电压源(如5V),另一端串联一个限流电阻后再接入负载设备。 - **信号采集**:为了监测干簧管的状态变化,可以在其两端跨接一个下拉电阻至地,并通过微控制器(如STM32 或 STC89C52RC)读取该节点电平的变化情况来判断是否有磁场作用于干簧管之上[^3]。 ```c // 示例代码片段 - STM32 GPIO 配置 (假设 PA0 连接到干簧管) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; // 不使用上下拉配置以便直接测量输入状态 HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0)){ // 当前无磁场影响,处于高阻态或者逻辑低电平 }else{ // 存在有效磁场触发事件,则进入此分支处理业务逻辑 } ``` 上述代码展示了如何利用嵌入式开发板上的通用I/O接口配合软件算法完成对物理世界信号转换过程中的数据捕捉操作。 #### 4. 注意事项 在具体实施过程中需要注意以下几个方面: - 确保所选型号能够满足项目需求下的灵敏度范围; - 正确安装位置以避免干扰其他电子元器件正常运行; - 考虑环境因素可能带来的潜在风险比如温度波动对于性能的影响等。 ---
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