震動開關(guān)又稱作震動傳感器,是一種將物體的機(jī)械振動或位移轉(zhuǎn)換成電信號輸出的元件。在很多常見的電器設(shè)備中都會見到它的身影,例如車輛防盜報警器、車載GPS定位器等。常用的震動開關(guān)可分為機(jī)械震動開關(guān)和電子式的震動開關(guān)。
震動開關(guān)分類及工作原理
震動開關(guān)從機(jī)械結(jié)構(gòu)上,一般分為滾珠類和彈簧類。
滾珠類的震動傳感器內(nèi)部一般為金屬球或圓柱形的金屬導(dǎo)體,當(dāng)發(fā)生震動或角度偏轉(zhuǎn)時,內(nèi)部的金屬球或金屬導(dǎo)體會相互碰撞,從而使外部引出電極發(fā)生閉合或斷開的狀態(tài)變化,這種電路檢測這種開關(guān)量的變化,就可以控制電路發(fā)出相應(yīng)響應(yīng)。
滾珠類的震動開關(guān)根據(jù)觸點(diǎn)類型又分為常閉型和常開型,常閉型的震動開關(guān)在水平狀態(tài)時,其外部引腳呈現(xiàn)閉合狀態(tài),當(dāng)受到外部震動或發(fā)生角度偏轉(zhuǎn)時會逐漸變?yōu)閿嚅_狀態(tài);常開型震動開關(guān)的狀態(tài)與之相反。
彈簧類震動開關(guān)其中的一個電極為輕質(zhì)彈簧,當(dāng)受到外部震動時,彈簧會隨之發(fā)生擺動,從而接觸另一個電極,所以彈簧類的震動開關(guān)大多數(shù)為常開型。
上面兩種類型的震動開關(guān)是應(yīng)用比較廣泛的,震動開關(guān)的種類還有很多,比如很多對震動靈敏度要求不高的場合,會使用壓電陶瓷片作為震動傳感器。壓電陶瓷片一般作為報警聲或者音樂的發(fā)聲元件,當(dāng)有電壓信號通入壓電陶瓷后會產(chǎn)生相應(yīng)的震動,從而把電信號轉(zhuǎn)換成聲音信號。同樣,當(dāng)壓電陶瓷受到外部震動時,也會將機(jī)械震動轉(zhuǎn)換成電壓信號,這就是壓電陶瓷片作為震動傳感器的工作原理。
壓電陶瓷片由于受外界震動時的形變及輸出電壓信號比較微弱,所以這種元件當(dāng)做震動開關(guān)使用時其靈敏度較低。
機(jī)械類的震動開關(guān)輸出的只是開關(guān)量的變化,對于震動的強(qiáng)度及角度等具體參數(shù)是不能體現(xiàn)的。而且這類的震動開關(guān)靈敏度是有限的。對于靈敏度要求較高或者需要采集具體參數(shù)值的電路中,一般會采用電子式的震動開關(guān)。嚴(yán)格意義上講,這類傳感器不僅作為震動傳感器使用,比如常用的3D加速度芯片、角度傳感器芯片等,其能夠輸出比較精確的參數(shù)值供電路進(jìn)行采集。