震動開關又稱作震動傳感器,是一種將物體的機械振動或位移轉換成電信號輸出的元件。在很多常見的電器設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。常用的震動開關可分為機械震動開關和電子式的震動開關。
震動開關分類及工作原理
震動開關從機械結構上,一般分為滾珠類和彈簧類。
滾珠類的震動傳感器內部一般為金屬球或圓柱形的金屬導體,當發生震動或角度偏轉時,內部的金屬球或金屬導體會相互碰撞,從而使外部引出電極發生閉合或斷開的狀態變化,這種電路檢測這種開關量的變化,就可以控制電路發出相應響應。
滾珠類的震動開關根據觸點類型又分為常閉型和常開型,常閉型的震動開關在水平狀態時,其外部引腳呈現閉合狀態,當受到外部震動或發生角度偏轉時會逐漸變為斷開狀態;常開型震動開關的狀態與之相反。
彈簧類震動開關其中的一個電極為輕質彈簧,當受到外部震動時,彈簧會隨之發生擺動,從而接觸另一個電極,所以彈簧類的震動開關大多數為常開型。
上面兩種類型的震動開關是應用比較廣泛的,震動開關的種類還有很多,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聲元件,當有電壓信號通入壓電陶瓷后會產生相應的震動,從而把電信號轉換成聲音信號。同樣,當壓電陶瓷受到外部震動時,也會將機械震動轉換成電壓信號,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,所以這種元件當做震動開關使用時其靈敏度較低。
機械類的震動開關輸出的只是開關量的變化,對于震動的強度及角度等具體參數是不能體現的。而且這類的震動開關靈敏度是有限的。對于靈敏度要求較高或者需要采集具體參數值的電路中,一般會采用電子式的震動開關。嚴格意義上講,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值供電路進行采集。