選擇微動開關的五個關鍵步驟

2020-11-28 電子產品世界

　　微動開關這種小型的機電開關自二十世紀三十年代問世以來，便不斷地發展以滿足各種不同的應用要求，包括航空航天、家用電器、鍋爐控制、醫療設備、噴淋系統、測試設備、計時器及自動售貨機等。微動開關通常用於檢測溫度、位置及液位。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/147915.htm

　　精密的微動開關通常有三種規格：基本型、帶操作手柄型、帶操作手柄和外殼型。微動開關採用的是按摯和彈簧設計。

　　工程師們無論是要尋找應用於住宅供熱或工業鍋爐控制中的溫控器，還是應用於大型油箱中的液位開關，都需要考慮以下5個關鍵特徵：外形尺寸、電氣要求(電壓/電流)、可靠性(機械/電氣壽命)、環境因素(危險環境、溫度範圍)及機構認證。下面5個關鍵步驟可幫您選擇適合您具體應用的微動開關。

　　步驟1：了解開關的外形尺寸是如何影響其他特性的

　　選擇微動開關時尺寸很重要。開關尺寸與其特性直接相關，包括電流範圍、行程和操作力。例如，目前市場上最小的一種微動開關尺寸為0.50英寸 x 0.236英寸 x 0.197英寸 (LxWxH)。雖然這種微小的開關適合在緊湊型斷路器中用於檢測電路狀態，但它通常僅能分斷0.1至3安培 (A) 的電流，行程也較短。

　　需要更大電流的應用場合通常需要較大的開關。比如油箱應用中，用於檢測液位的微動開關就需要能夠提供大行程並承受大電流。通常在液位開關應用中，開關要直接驅動水泵並承載較大電流。這就需要一個額定電流在125VAC或250VAC電壓時為20A或25A的大型微動開關。

　　提示：開關尺寸越小，其行程和能夠分斷的電流也就越小。

　　另外，開關的外形尺寸也影響到操作力。在理想情況下，工程師們需要的是一個具有低操作力和高電流容量的開關。但事實上在這兩個參數之間需要一個折衷。在提供大電流承受範圍的同時要保持良好的接觸，微動開關就需要更強的彈簧，而這會使得開關的操作力及外形尺寸變大。操作力範圍可從增壓氣動型應用中的2克，到電磁閥應用(需要較大操作力)中的8盎司。市場上最大的一種開關尺寸為1.94英寸 x 0.69英寸 x 1.3英寸 (LxWxH)。

　　工程師們還應當注意到開關的差動行程—開關跳閘位置與復位位置間的距離。其閾值根據不同的應用會有所不同。比如在溫度開關應用中，開/關操作點應儘可能接近，差動行程應低至0.0001英寸。但是在液位泵應用中，差動行程過近則可能會導致補水泵過於頻繁的啟停，縮短水泵的使用壽命。　　

 
圖片說明：霍尼韋爾的MICRO SWITCH™微動開關有多種配置可供選擇，
能夠滿足工程師們的特定需求。

　　步驟2：了解您的電氣要求

　　微動開關通常能夠分斷從5mA/5VDC至25A/250VAC的電流。微動開關產品線提供了從低能耗型到功率負載電氣型一系列產品，適用於各種應用。

　　工程師們必須知道具體應用所需的額定電流和電壓(AC或DC)，以選擇合適的開關。由於所有行業的各種設備都致力於低能耗，所以微動開關必須能夠在低電流(邏輯電平負載)及直流電壓下工作。

　　然而，也有一些應用需要能夠分斷大電流和高電壓的開關，比如工業級泵應用。

　　除負載要求外，工程師們還必須選擇合適的電路。開關觸點必定是常開型 (NO) 和常閉型 (NC) 中的一種。對於NO型觸點，通常情況下觸點間並無電流通過。當開關動作後，觸點關閉，電路連通。對於NC型觸點，通常情況下觸點間有電流通過。當開關動作後，觸點打開，電路斷開。

　　步驟3：考慮環境條件

　　環境要求對微動開關的選擇影響很大，尤其是在如工業控制、醫療設備等要求高可靠和關鍵性應用中。了解應用的環境條件包括空氣中可能進入開關的汙染物、開關所處的液體以及工作溫度要求等。

　　對於惡劣環境條件下的應用，您需要選擇有著寬工作溫度範圍的密封型開關。高可靠的微動開關可在-65華氏度(-54攝氏度)至350華氏度(177攝氏度)溫度範圍內工作，可輕鬆應對各種應用。同時，還要注意開關的防護等級應至少為IP67級，以防止液體侵入。這樣便無需花費大量時間來設計一個可達到同樣防護等級的外殼。

　　步驟4：明確工作使用壽命要求

　　開關的可靠性很關鍵。您需要明確一個應用到底需要多少次的電氣和機械操作壽命?不同的開關有著不同的觸點材料、外殼及端子，可以滿足不同應用中的電氣和機械壽命需求。

　　一個高可靠的微動開關在機械失效前可以操作1000萬至2000萬次，在電氣失效前可在最大負載下操作5萬至10萬次。

　　至於不同質量開關間的細微價格差異，您需要考慮到使用的總成本。因為您不單單要為開關買單，還要為確保開關長時間無故障運行買單。在許多情況下，使用更可靠的開關所需的額外成本會被其在使用過程中較低的質保成本所抵消。

　　步驟5：檢查機構認證要求

　　選擇符合各種國際電氣要求的開關可以幫助您簡化針對不同區域的產品設計。一些主要的標準認證包括美國的UL認證、加拿大的cUL認證或CSA認證、歐洲的ENEC認證及中國的CQC認證。

　　在選擇微動開關時，您需要考慮多個因素，如外形尺寸、負載要求、工作環境及可靠性，因此必須要了解實際的應用需求：需要多大尺寸的開關?需要的額定功率是多少?是否為低壓應用?開關是否需要密封?開關是否需要承受極端溫度?是否需要國際組織的認證?是否為關鍵性應用?一旦弄清楚了這些問題，選擇適合該應用的開關就更加容易了。

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