干簧管传感器主要是由单簧管开关与磁铁或电磁体组成的传感器,与开关型霍尔传感器都是磁敏传感器,区别是前者是一种机械式开关,在磁场作用下直接产生通与断的动作,后者则是个电子器件.在磁场的作用下输出开关信号(电平信号)。
干簧管也称为干式舌簧管,是一种在玻璃管内封装二个或三个触头组成的机械开关,它的结构如图1所示。图1是有一对触头的常开式干簧管,图1b是有三个触头的转换式干簧管。其引脚有的是直的,有的是折弯90°的。干簧管的玻璃壳直径为巾2~5mm.长度为15~50mm(分成小、中、大型)其触头尺寸不同,工作电流也不同(有多种型号供用户选择)小型的工作电流小于100mA大型工作电流可达5A。
1 液位传感器
图为一种储液罐的液位传感器。磁钢安装在一个可根据液位高低旋转的浮子中,干簧管安装在一塑料管中。液位下降时,磁钢离开干簧管的距离增加,下降到一定程度时,干簧管释放;当液位上升时(如浮子实线位置),磁钢与干簧管靠近,干簧管吸合。根据干簧管的通与断可相应给出液位信号。
2 按钮开关
图为一种磁钢与干簧管组成的按钮开关,干簧管焊在两个带引脚的铜片上,一块小磁钢嵌入塑料杆。在弹簧的作用下,磁钢不能吸合干簧管。当将按钮按下时,磁钢与干簧管接近,干簧管吸合,当放手后,弹簧的作用又使塑料杆上升,干簧管释放。
这样的开关工作可靠,寿命长。
1. 成本:霍尔效应装置本身的成本并不高,但是他需要电力和线路来操作,而且由于信号输出低,经常都需要用到信号放大器,这样一来它的成本比干簧传感器便要高出相当一部分了。
2. 干簧传感器从输入到输出有比较好的绝缘效果,通过传感器的电流高达1015欧姆时漏电水平仅为千亿分之一安培。而霍尔效应设备的漏电流只小于微安等级。对于一些会用在人体内的电子医疗设备如探针或起搏器来说,在心脏附近不能漏电是很重要的,因为任何微量的电流都可能改变心脏主要电活动。
3. 由于干簧管的全密封性,它可以在几乎任何环境下操作。
4. 干簧传感器的阻值很低,通常是50毫欧姆,而霍尔效应传感器通常是数百欧姆。
5. 干簧传感器可以在不同范围内直接转换,包括nV到kA, fA到A, DC到6GHz。而霍尔效应设备所具备的输出范围是比较有限的。
6. 干簧传感器有比较大的磁感应范围。
7. 干簧传感器对静电并不是很敏感,静电放电有时会对霍尔效应设备造成严重的破环。
8. 干簧传感器能承受较高电压(微型尺寸额定高达1000V)。而霍尔效应设备需要设置外置电路来达到100V的额定值。
9. 干簧开关能够转换多样化负荷,而霍尔效应传感器只能转换较低的电压和电流。
10. 干簧传感器通常要做一个三尺坠 落的耐受性实验,这方面霍尔效应传感器无法与之相提并论的。因为干簧传感器不存在损耗件,在低负荷等级(< 5V@10mA及以下)的情况下可操作大数十亿次,可以与半导体的平均故障间隔值相媲美。
11. 干簧传感器不会被温度环境影响,可以在-65゜C至150゜C间操作而无须任何附加条件,但霍尔效应传感器只有有限的操作温度范围。