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振动开关内部结构及工作原理fire1t

发布时间:2022/10/18 15:32:59   

振动开关又称作振动传感器,是一种将物体的机械振动或位移转换成电信号输出的元件。在很多常见的电器设备中都会见到它的身影,例如车辆防盗报警器、车载GPS定位器等。常用的振动开关可分为机械振动开关和电子式的振动开关。

常见的振动开关

振动开关从机械结构上,一般分为滚珠类和弹簧类。

滚珠振动开关内部结构

滚珠类的振动开关根据触点类型又分为常闭型和常开型,常闭型的振动开关在水平状态时,其外部引脚呈现闭合状态,当受到外部振动或发生角度偏转时会逐渐变为断开状态;常开型振动开关的状态与之相反。

直插封装振动开关贴片封装震动开关

上面两种类型的振动开关是应用比较广泛的,振动开关的种类还有很多,比如很多对振动灵敏度要求不高的场合,会使用压电陶瓷片作为振动传感器。压电陶瓷片一般作为报警声或者音乐的发声元件,当有电压信号通入压电陶瓷后会产生相应的震动,从而把电信号转换成声音信号。同样,当压电陶瓷受到外部震动时,也会将机械振动转换成电压信号,这就是压电陶瓷片作为振动传感器的工作原理。

压电陶瓷片由于受外界震动时的形变及输出电压信号比较微弱,所以这种元件当作震动开关使用时其灵敏度较低。

压电陶瓷片

机械类的震动开关输出的只是开关量的变化,对于震动的强度及角度等具体参数是不能体现的。而且这类的震动开关灵敏度是有限的。对于灵敏度要求较高或者需要采集具体参数值的电路中,一般会采用电子式的震动开关。严格意义上讲,这类传感器不仅作为振动传感器使用,比如常用的3D加速度芯片、角度传感器芯片等,其能够输出比较精确的参数值供电路进行采集。

QFN封装的加速度传感器

振动开关应用电路

震动开关应用电路

上图是一个震动报警器电路图,其工作原理为:

电阻R1R2R3及场效应管VT1组成了放大电路,当振动开关B1受到外界振动后,其输出信号经过场效应管组成的放大电路放大,经过电容C1的耦合后进入IC1的输入端使NE芯片发生翻转,其输出端3号引脚变为高电平;由IC2及外围电路组成的振荡电路就会开始工作,驱动扬声器发出报警声。



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