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磁開關(guān)的工作原理

2025-05-30

磁開關(guān)主要有霍爾效應(yīng)式和干簧管式兩種,其具體工作原理如下:

霍爾效應(yīng)式磁開關(guān)

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原理基礎(chǔ):霍爾效應(yīng)是指當(dāng)電流垂直于外磁場通過半導(dǎo)體時,載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn),在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電勢差。

工作過程:霍爾元件通以恒定電流,當(dāng)有磁場垂直作用于霍爾元件時,元件內(nèi)部載流子在洛倫茲力作用下發(fā)生偏移,在垂直于電流和磁場的方向上形成霍爾電場。當(dāng)洛倫茲力與霍爾電場力平衡時,產(chǎn)生穩(wěn)定的霍爾電壓。外部電路通過檢測霍爾電壓的變化來判斷磁場的有無、強(qiáng)弱和方向,進(jìn)而控制電路的通斷或進(jìn)行相關(guān)信號處理。例如,在電動車調(diào)速系統(tǒng)中,霍爾效應(yīng)式磁開關(guān)可根據(jù)磁場變化產(chǎn)生不同的霍爾電壓,控制器根據(jù)該電壓信號調(diào)整輸出電流,實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。

干簧管式磁開關(guān)

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):干簧管由兩個磁性簧片封裝在玻璃管內(nèi)組成,管內(nèi)為真空或充有惰性氣體,以防止簧片氧化和腐蝕。 

工作過程:當(dāng)外部磁場靠近干簧管時,簧片被磁化,兩個簧片分別產(chǎn)生異名磁極,在磁場力作用下相互吸引,使簧片閉合,電路導(dǎo)通。當(dāng)磁場消失或減弱到一定程度時,簧片的磁性消失,在自身彈性作用下恢復(fù)原狀,電路斷開。例如,在一些磁性門鎖中,當(dāng)帶有磁鐵的鑰匙靠近門鎖中的干簧管時,干簧管閉合,觸發(fā)電路開鎖;鑰匙離開后,干簧管斷開,門鎖處于鎖定狀態(tài)。

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