磁性開(kāi)關(guān)是一種機(jī)電開(kāi)關(guān)，通過(guò)施加的磁場(chǎng)進(jìn)行操作。磁性開(kāi)關(guān)最初由Valentin Kovalenkov于1922年在列寧格勒電工大學(xué)發(fā)明，后來(lái)由Walter B于1936年在貝爾電話實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)。磁性開(kāi)關(guān)包括兩個(gè)部分：磁鐵和磁敏開(kāi)關(guān)，有NO（常開(kāi)）或NC（常閉）兩種類型。

一、什么是磁性開(kāi)關(guān)？

我們將用于在磁場(chǎng)內(nèi)建立或斷開(kāi)接觸的電氣開(kāi)關(guān)稱為磁開(kāi)關(guān)。通常，如果存在足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)，則磁性開(kāi)關(guān)功能將保持激活狀態(tài)，而一旦移除磁場(chǎng)，則將其停用。磁性開(kāi)關(guān)用于移動(dòng)元件不可能或不希望通過(guò)開(kāi)關(guān)直接接觸的地方，例如在不穩(wěn)定的環(huán)境中、浸沒(méi)在液體中等。磁性開(kāi)關(guān)符號(hào)如下所示：

這些開(kāi)關(guān)封裝在玻璃材料中，以保持磁場(chǎng)和組件的完整性。因此，這種材料還可以保護(hù)開(kāi)關(guān)免受外部條件的影響。在選擇或設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)時(shí)，有必要考慮這些參數(shù)，例如應(yīng)用類型、電源要求、電路磁靈敏度和操作環(huán)境。

磁性開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)額定值是觸點(diǎn)可以切換的最大功率（以瓦特為單位）。該開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)額定值是流經(jīng)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)電壓和電流的乘積。

二、磁性開(kāi)關(guān)如何工作？

磁性開(kāi)關(guān)使用可移動(dòng)磁鐵，這些開(kāi)關(guān)用于許多應(yīng)用，從電動(dòng)汽車充電站到自動(dòng)路燈。但它們是如何工作的？

磁性開(kāi)關(guān)的基本原理是電磁鐵（線圈）通電后斷電。當(dāng)電流流過(guò)線圈時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，吸引附近的其他磁鐵。當(dāng)線圈斷電并且不再有電流通過(guò)時(shí)，磁場(chǎng)會(huì)崩潰并立即釋放其所有能量 - 就像在將橡皮筋拉緊一段時(shí)間后松開(kāi)橡皮筋一樣。

實(shí)際上，這意味著當(dāng)您關(guān)閉電燈或電器等電子設(shè)備時(shí)，仍有一些電流流過(guò)其內(nèi)部的電線，足以讓它們?cè)谝磺型耆Ｖ怪搬尫艃?chǔ)存的能量。如果沒(méi)有得到保險(xiǎn)絲或斷路器的適當(dāng)保護(hù)，這會(huì)釋放出足夠的熱量（有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生火花），從而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)和電視等精密電子設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題。

這些開(kāi)關(guān)不受水、油、冰、污垢等的影響。因此這些是靈活的電氣開(kāi)關(guān)。這些開(kāi)關(guān)的最佳示例是機(jī)電繼電器、霍爾效應(yīng)傳感器和簧片開(kāi)關(guān)。

三、磁性開(kāi)關(guān)的類型

磁性開(kāi)關(guān)有簧片開(kāi)關(guān)、霍爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)和三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)或晶體管開(kāi)關(guān)三種類型。

簧片開(kāi)關(guān)

簧片開(kāi)關(guān)對(duì)磁場(chǎng)非常敏感且可定制。與其他類型的開(kāi)關(guān)相比，這些開(kāi)關(guān)的成本相當(dāng)?shù)?。這些類型的開(kāi)關(guān)通常用于限位或接近開(kāi)關(guān)應(yīng)用，如手機(jī)、家用電器門(mén)、安全警報(bào)器、重型機(jī)械和車輛門(mén)。

簧片開(kāi)關(guān)可在不同的磁動(dòng)勢(shì)下獲得，以 AT（安培匝數(shù)）為單位測(cè)量。這些開(kāi)關(guān)可能會(huì)根據(jù)簧片的尺寸、相鄰的環(huán)境因素和施加的磁場(chǎng)強(qiáng)度而有所不同。

霍爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)

霍爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)等半導(dǎo)體器件沒(méi)有機(jī)械接觸。因此，它們不太容易因?yàn)闄C(jī)械沖擊而斷裂。這些開(kāi)關(guān)通常用作電梯轎廂、工廠自動(dòng)化設(shè)備、車輛等執(zhí)行器中的限位開(kāi)關(guān)。

這些開(kāi)關(guān)為應(yīng)用配置提供了額外的選項(xiàng)，因?yàn)樗鼈兲峁﹩螛O或全極選項(xiàng)。全極設(shè)備可以檢測(cè)磁鐵的南極或北極，而單極設(shè)備只檢測(cè)一個(gè)磁極?；魻栃?yīng)開(kāi)關(guān)磁靈敏度主要取決于施加的電流和產(chǎn)生的磁場(chǎng)類型。

三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)或晶體管開(kāi)關(guān)

晶體管或三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)是最復(fù)雜的開(kāi)關(guān)，因?yàn)樗鼈儼ㄩ_(kāi)關(guān)的附加電路。雙向可控硅開(kāi)關(guān)主要設(shè)計(jì)用于交流電壓系統(tǒng)內(nèi)的功率控制和開(kāi)關(guān)應(yīng)用，而晶體管開(kāi)關(guān)主要設(shè)計(jì)用于直流電壓系統(tǒng)內(nèi)的功率控制和開(kāi)關(guān)應(yīng)用。

這些類型的開(kāi)關(guān)功能強(qiáng)大，非常適合高電流開(kāi)關(guān)和更重負(fù)荷的應(yīng)用。這些開(kāi)關(guān)通常用于控制電機(jī)、繼電器或其他類型的感應(yīng)負(fù)載。晶體管或三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)的載流能力可以通過(guò)將它們與霍爾效應(yīng)或簧片開(kāi)關(guān)結(jié)合使用來(lái)提高。

四、磁性開(kāi)關(guān)電路示例

磁開(kāi)關(guān)電路如下圖所示，可以用不同的電子元件構(gòu)建，如磁開(kāi)關(guān)、3V 電池、470 歐姆電阻和 LED。電路連接如下圖所示。這是一個(gè)兩端開(kāi)關(guān)，一旦將磁鐵帶入開(kāi)關(guān)的周圍區(qū)域就會(huì)激活。

通常，這些開(kāi)關(guān)有常開(kāi)和常閉兩種類型。常開(kāi)磁鐵開(kāi)關(guān)是在其周圍區(qū)域沒(méi)有磁鐵時(shí)打開(kāi)電路的開(kāi)關(guān)，因此電路中沒(méi)有流動(dòng)。同樣，當(dāng)磁鐵靠近開(kāi)關(guān)時(shí)，電路將閉合；結(jié)果，電流流過(guò)打開(kāi)負(fù)載的電路。

在上面的電路中，我們使用一個(gè)連接到LED的磁性開(kāi)關(guān)來(lái)演示這個(gè)開(kāi)關(guān)是如何工作的。

常閉磁性開(kāi)關(guān)則完全相反，因?yàn)樵撻_(kāi)關(guān)將在其周圍區(qū)域沒(méi)有磁鐵的情況下關(guān)閉。因此，如果開(kāi)關(guān)附近沒(méi)有磁鐵，電流可以通過(guò)磁性開(kāi)關(guān)傳導(dǎo)并打開(kāi)負(fù)載。一旦在開(kāi)關(guān)附近放置了一塊磁鐵，它就會(huì)打開(kāi)電路，然后負(fù)載將被關(guān)閉。

在這個(gè)示例電路中，我們使用常開(kāi)開(kāi)關(guān)，這樣當(dāng)磁鐵在其周圍區(qū)域時(shí)，LED 就會(huì)打開(kāi)。

這些開(kāi)關(guān)通常處理超過(guò) 1A 的電流和 100V。該電路的工作原理是，對(duì)于一個(gè)NO（常開(kāi)）開(kāi)關(guān)，當(dāng)沒(méi)有磁鐵時(shí)電路將關(guān)閉。當(dāng)磁鐵靠近電路周圍區(qū)域時(shí)，電路將打開(kāi)，LED 將打開(kāi)。所以這個(gè)開(kāi)關(guān)被稱為磁驅(qū)動(dòng)裝置。

對(duì)于常閉 (NC) 開(kāi)關(guān)，當(dāng)沒(méi)有磁鐵時(shí)，電子電路將打開(kāi)，因此 LED 將打開(kāi)。當(dāng)磁鐵布置在電路周圍區(qū)域附近時(shí)，電路將關(guān)閉，類似負(fù)載的 LED 將關(guān)閉。

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