来自 hg平台 2018-08-13 18:20 的文章

关注球式倾斜开关

随着人们对水银毒性的日益关注以及对产品原料限制的不断增强,全世界的产品设计者正在寻求传统水银球式开关的替代品,同时很多公司已经率先步入了能提供新选择的领域。

传统的水银倾斜开关有很多的优缺点。其优点之一是其简易性,水银(Hg)在室温下是一种具有银色光泽的重金属,这也正是“水银”这个流行叫法的来历。

通常,当你打开开关设备时,会发现一个密封的、含有水银的囊状物会倾斜偏离其水平轴。重力导致了水银滚向囊状物的一个末端,在这里包含了两个电气连接,从而形成了一个完整的电子电路。相反,当你关闭此设备的时候,由于角度的干扰作用使得水银断开了这种接触,同时使电路处于开路状态。除了简易性之外,由于水银可以完全浸湿整个接触表面,使其具有较大的载流能力,这可以使水银开关在无需继电器或其他控制器件的前提下直接处理火线电压。

该结构的不足之处在于缺少对于小角度变化检测的精确性,这也是为什么水平的水银倾斜开关常用于较大角度变化的检测,尤其是在由垂直到水平或由水平到垂直方向变化方面。过去曾经应用过此种结构的家电包括蒸汽熨斗、洗衣机与卧式冷藏柜的开盖、空间加热器、以及自动贩卖机等。

但对于水银来说其最大的缺点是它的毒性。多年以前,由于人们对于产品中的水银产生的废气会威胁到人体健康的意识的不断增加,很多的水银开关不再应用在家电中。这方面的限制已经取得了最新的进展,如欧盟制定了关于对有害物质限制的规定,加速了这种“无水银化”的进程,同时也鼓励供应商寻求更多的发明创新以取而代之。

最新突破

与一些较复杂的传感器提供角度测量的方式不同,一个基本的倾斜开关会产生类似数字量的输出(如开/关,高/低)。这通常用来指示在方向轴上一个较大的变化:能检测到何时盖子被打开或设备已经翻倒。但是这也可以检测偏离轴方向上较小角度的交替变化,就像在老式的家庭自动调温器中,水银开关将会随着一个双金属材料线圈的轻微拖动而动。

在寻找除水银之外的其他随重力而变的替代品时,一种显而易见的球式解决方案引起了人们的普遍关注。在一种最简单的应用中,角度的变化导致了金属球滚离了它静止点,这样,便会形成连接与断开连接的两种状态。球形方式并非是替代水银倾斜开关的唯一方式,但却是最为简单的一种。

采用这种方式最大的限制是由球产生的接触仅仅是由球表面的一些点来完成的,这样大大限制了它的载流能力。结果导致大多数的球式装置不能直接处理火线电压。因此,它们常常作为继电器的驱动或者为控制器提供信号输入。

这种球式装置的优点在于,它可以被设计成提供更精确的角度变化检测,这样可以为特殊家电的目标开关设计提供更好的适应性。