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干簧管基础知识,五院物资部失效分析中心 刘豫东 2012.02.17,内容,一、干簧管的基本概要 二、干簧管的工作原理、结构和工 艺流程 三、干簧管的失效模式,一、干簧管的基本概要,1、认识干簧管 干簧开关最初于20世纪40年代末由贝尔实验室首次发明，然而直到20世纪40年代干簧传感器和干簧继电器才得以广泛应用。 2、干簧管的主要用途 作为一种磁敏开关，干簧管主要充当： 开关（包括磁控继电器） 传感器,一、干簧管的特点,能够切换高达10,000 伏 能够切换高达 5安培 能够切换或者负载低至 10nanoVolts（纳伏）而没有信号损失 能够切换或者负载低至1femptoAmps(毫微微安)而没有信号损失 能够切换或者负载高达 6 GigaHertz(十亿赫兹)而只有少量的信号损失 触点间绝缘为 1015 。 接触电阻通常为50 milliOhms（毫欧）(m) 在常开的情况下无需耗费任何能源或电力 能够提供双稳态功能。 操作时间范围100s至300s。 能在从-55C至200C的极端的温度范围下使用。 能够于各种环境下操作。包括空气中，水中，真空中，油中，燃料中和含尘环境。 能够承受高达200Gs 撞击力 在高达3 0 G s（高斯）的磁感应强度下能承受50Hz至2000Hz的震荡。 使用寿命长，在 5 伏 10毫安工作条件下，可以操作达十亿次。,干簧开关是由两片干簧片(通常由铁和镍这两种金属所组成的) 密封在玻璃管内。玻璃管内的两片干簧片呈交迭状且间隔有一小段空隙。适当的磁场将会使两片干簧片接触。 这两片簧片上的触点上镀有层很硬的金属，通常都是铑和钌，这层硬金属大大提升了切换次数及产品寿命。 而玻璃管内通常注入了氮气或一些等价的惰性气体，部份干簧开关为了提升其高压性能，更会把内部做成真空状态。 在通过永久磁铁或电磁线圈产生的磁场时，簧片会产生不同的极性, 当磁力超过簧片本身的弹力时，这两片簧片会吸合导通电路；当磁场减弱或消失后,干簧片由于本身的弹性而释放，触面就会分开从而打开电路。,二、干簧管的工作原理、结构,干簧开关是由两片干簧片(通常由铁和镍这两种金属所组成的) 密封在玻璃管内。玻璃管内的两片干簧片呈交迭状且间隔有一小段空隙。适当的磁场将会使两片干簧片接触。,二、干簧管的结构,两片簧片通常为导磁的坡莫合金（含Ni约52%的FeNi合金） 簧片上的触点上镀有层很硬的金属，通常都是铑和钌，这层硬金属大大提升了切换次数及产品寿命。,二、干簧管的触点结构,触点,二、干簧管的工艺流程,坡莫合金板 蚀刻,组装,玻璃管壳 激光切断,激光封帽,检验,包装,玻璃密封破裂，导致： 触点间颗粒
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