仪表人必学：磁性开关中干簧管的原理与应用

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1.干簧管的工作原理

干簧管（磁簧开关）是一种通过外部磁场控制的电气开关。其主要结构由一对柔性金属簧片封装在玻璃管内，两片簧片的间隙非常小。工作原理如下：当外部磁场作用时，簧片会被磁化，产生相反的磁性，并相互吸引。当磁场强度达到一定程度时，簧片会闭合，从而导通电路；当磁场远离时，簧片的磁性减弱，它们会恢复到原始状态并断开电路。

干簧管通常有常开（NO）和常闭（NC）两种结构形式，本文将以常开型为主进行讨论。

2.干簧管的安装方向

干簧管的安装方向直接影响其工作效果。根据干簧管的工作原理，磁场必须作用于两个簧片，使它们分别磁化成相反的极性并相互吸引，从而完成开关动作。为了确保磁场能够正确作用于簧片，外部磁场的磁力线必须穿过两个簧片。

例如，在使用条形磁铁时，磁铁的南北极应与干簧管的方向平行。此时，当磁铁靠近时，干簧管会导通，远离时开关断开。若磁铁在垂直方向上移动，无法产生足够的磁场差异，导致簧片的磁性相同，开关无法导通。

3.干簧管的特点与应用

干簧管的玻璃管内通常充有惰性气体（有时采用真空设计），这使得簧片不容易受到潮湿或氧化的影响，从而保持良好的接触性能。由于干簧管体积小、成本低，适用于空间受限的场合。由于簧片质量轻，干簧管的开关速度较快，通常比继电器的响应速度快5~10倍。其无接触式的工作原理使得它特别适合用于非接触的电路控制，如：

1.水位控制：干簧管常与浮球组合，用于液位监测，在液位变化时触发开关动作。

2.家电应用：例如在洗衣机、电磁炉等设备中，干簧管用于检测门是否关闭，保障安全。

3.汽车与工业应用：用于车门、窗户的开关检测，或者作为位置传感器的一部分。

与磁翻板液位计配套使用的干簧管远传变送器

可将水位数据远程传输至控制室

干簧管的优点：

1.高可靠性：没有机械接触点，使用寿命长，且稳定性高。

2.响应速度快：由于簧片的质量小，干簧管的开关响应速度远快于继电器。

3.小型化设计：体积小，适用于空间狭小的环境。

总结

干簧管作为基于磁场控制的开关，具有体积小、响应速度快、使用寿命长等优点，广泛应用于工业、家电、汽车等领域。然而，它的开关容量小、抗干扰性差以及易碎的缺点，使得其适用范围有一定限制。在选用干簧管时，需要根据实际应用场景的要求，考虑到这些特性和局限性。

文字丨黄工

图片来源丨华仔，小凯，MJ

封面丨云峰

封面审核丨栗子

文章审核 |黄工、盛工

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