磁簧开关

通过所施加的磁场操作的电开关

磁簧开关(Reed Switch)也称之为干簧管，它是一个通过所施加的磁场操作的电开关。

定义

1936年，贝尔电话实验室的沃尔特.埃尔伍德（Walter B. Ellwood）发明了磁簧开关，并于1940年6月27日在美国申请专利，专利号为2264746 。

基本型式是将两片磁簧片密封在玻璃管内，两片虽重叠，但中间间隔有一小空隙。当外来磁场时将使两片磁簧片接触，进而导通。一旦磁体被拉到远离开关，磁簧开关将返回到其原来的位置。

磁簧开关的结构

磁簧开关是由两片磁簧片(通常由铁和镍这两种金属所组成的) 密封在玻璃管内。两片磁簧片呈重迭状况但中间间隔有一小空隙，外来适当的磁场将会使两片磁簧片接触。

这两片簧片上的触点镀有层很硬的金属，通常都是铑和钌，这层硬金属大大提升了切换次数的寿命。玻璃管内通常注入了氮气或一些相等的惰性气体，而部份磁簧开关为了提升切换电压的性能，更会把内部做成真空状态。

原理

磁簧开关的工作原理非常简单，两片端点处重叠的可磁化的簧片(通常由铁和镍这两种金属所组成的)密封于一玻璃管中，两簧片呈交迭状且间隔有一小段空隙(仅约几个微米)，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。玻璃管中装填有高纯度的惰性气体(如氮气)，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。

簧片的作用相当与一个磁通导体。在尚未操作时，两片簧片并未接触；在通过永久磁铁或电磁线圈产生的磁场时，外加的磁场使两片簧片端点位置附近产生不同的极性, 当磁力超过簧片本身的弹力时，这两片簧片会吸合导通电路；当磁场减弱或消失后,干簧片由于本身的弹性而释放，触面就会分开从而打开电路。

基本的全密封形态 Form A ( 常开 ) 干簧开关的基本结构与组件

上图描述的是Form A (常开 (N.O.)或单刀单掷 (SPST) 干簧开关。 Form B 是代表一个常闭开关，Form C (单向双掷(SPDT))是代表一个开关带有一个共用簧片，一个常开片和一个常闭片(见图1)。

Form C (单刀双掷 (SPDT) 三个簧片的干簧开关的基本结构

可切换的簧片，在没有磁场时是与常闭片接触，当足够强度的磁场产生时,该簧片会移向常开片，而常开片与常闭片都是固定不动的。这两固定片与可摆动切换的簧片均为铁磁片，只是常闭的干簧片触点表面部份是由非磁性的金属熔焊于干簧片上的。置于磁场下时，两旁位于常开与常闭的固定片具相同极性，且和可摆动簧片极性相反，常闭端的非磁性金属会隔离磁通，因此当常开端与可摆动簧片之间的磁力够大时, 摆动簧片将与常开片接触闭合。

通常有两种方式可以令磁簧开关的干簧片吸合：

如图3所示：将磁簧开关放置在线圈中心轴位置，磁场在这部份是最强的两干簧片呈相反极性，在两簧片间产生足够的吸力而互相接触。当有一个永久磁铁接近干簧开关时，此两片簧片会被磁化成可相互吸引的不同极性，当磁场够大时，可让两簧片间产生足够的吸引力而互相接触。干簧片都是经过回火处理的，以便消除剩磁，所以当磁场退去后，在干簧片上的磁场随即消失。如果有任何残留的磁力存在于干簧片上，干簧开关的特性就会改变，在制造过程中，适当的制程和退火处理是非常重要的。

根据磁簧开关这种特性，磁簧开关可做成非常小尺寸体积的切换组件，并且切换速度非常快速、且具有非常优异的信赖性。永久磁铁的方位和方向确定何时以及多少次开关打开和关闭。

特点

优点

缺点

构建

簧片触点

良好的电气连接是通过对两个簧片的接触部分进行镀一层很厚的非磁性贵金属来实现的，低电阻率的银比耐腐蚀的金更适合做为镀层材料.同样也有使用水银的湿簧管，湿簧管的触点必须成对安装使用。

磁簧开关簧片触点构造

触点材料

玻璃密封性

工作特性

磁铁