磁簧开关是如何工作？磁簧开关的优点及应用

在电子产品开发过程中，会使用到不同的开关，开关有模拟开关、霍尔开关、机械开关等，这些不起眼的开关在电路中担任着重要的作用。在本文中，单片机开发工程师介绍一种叫磁簧开关的机械开关。

一、什么是磁簧开关？

簧片开关诞生于1936年。它是WB Ellwood在贝尔电话实验室（Bell Telephone Laboratories）的发明，并于1941年获得了专利。该开关看起来像一个小玻璃胶囊，两端都带有电线。

二、磁簧开关如何工作？

磁簧开关的切换机构由两个铁磁叶片组成，仅相隔几微米。当磁体接近这些叶片时，两个叶片相互拉动。接触后，叶片会闭合常开（NO）触点，以使电流流动。一些簧片开关还包含非铁磁触点，该触点形成常闭（NC）输出。接近磁铁时，会断开触点并从开关触点上拉开。

该触点由多种金属构成，包括钨和铑。有些品种甚至使用汞，若使用汞则需要保持正确的方向开可以达到开关功能。磁簧开关里面充满惰性气体（通常为氮气），使用玻璃外壳将触点密封。由于密封隔离了触点，从而防止了腐蚀以及触点运动可能引起的任何火花。

三、磁簧开关的优点

霍尔效应传感器是固态装置，其可以检测磁场，并且它是一个替代簧片开关。霍尔效应当然适用于某些应用，但是簧片开关具有优于固态开关的电气隔离，并且由于闭合触点而面临的电阻较小。此外，磁簧开关可以在各种电压，负载和频率下工作，因为该开关仅用作已连接或已断开的电线。或者，您将需要支持电路以使霍尔传感器能够完成其工作。

簧片开关具有机械开关的极高的可靠性，并且可进行数十亿次循环开启而不发生故障。此外，由于其密封结构，它们可以在易燃易爆环境中运行。在这种环境中，任何火花可能会带来灾难性的后果。磁簧开关虽然是一种较旧的技术，但还远远没有过时。

四、磁簧开关的应用

磁簧开关应用最多的地方之一是防盗警报器，比如带磁铁的门窗报警器，在窗口打开的情况下（或有人剪断电线），将发出警报。

簧片开关不需要永磁体来驱动它们，所以使用电磁继电器也可以打开它们。自从贝尔实验室最初开发磁簧开关后，电话行业曾使用磁簧开关来实现控制和存储功能，直到1990年代一切数字化了，这种继电器才不再应用于通信系统，但在当今许多其他应用中仍然很常见。