震动开关工作原理与应用

震动开关简介

震动开关又称作震动传感器，是一种将物体的机械振动或位移转换成电信号输出的元件。在很多常见的电器设备中都会见到它的身影，例如车辆防盗报警器、车载GPS定位器等。常用的震动开关可分为机械震动开关和电子式的震动开关。

部分震动开关实物外观

震动开关分类及工作原理

震动开关从机械结构上，一般分为滚珠类和弹簧类。

滚珠类的震动传感器内部一般为金属球或圆柱形的金属导体，当发生震动或角度偏转时，内部的金属球或金属导体会相互碰撞，从而使外部引出电极发生闭合或断开的状态变化，这种电路检测这种开关量的变化，就可以控制电路发出相应响应。

滚珠震动开关内部结构

滚珠类的震动开关根据触点类型又分为常闭型和常开型，常闭型的震动开关在水平状态时，其外部引脚呈现闭合状态，当受到外部震动或发生角度偏转时会逐渐变为断开状态；常开型震动开关的状态与之相反。

直插封装震动开关

直插封装震动开关

贴片封装震动开关

弹簧类震动开关其中的一个电极为轻质弹簧，当受到外部震动时，弹簧会随之发生摆动，从而接触另一个电极，所以弹簧类的震动开关大多数为常开型。

弹簧震动传感器内部结构

其他类型的震动开关

上面两种类型的震动开关是应用比较广泛的，震动开关的种类还有很多，比如很多对震动灵敏度要求不高的场合，会使用压电陶瓷片作为震动传感器。压电陶瓷片一般作为报警声或者音乐的发声元件，当有电压信号通入压电陶瓷后会产生相应的震动，从而把电信号转换成声音信号。同样，当压电陶瓷受到外部震动时，也会将机械震动转换成电压信号，这就是压电陶瓷片作为震动传感器的工作原理。

压电陶瓷片由于受外界震动时的形变及输出电压信号比较微弱，所以这种元件当做震动开关使用时其灵敏度较低。

压电陶瓷片

机械类的震动开关输出的只是开关量的变化，对于震动的强度及角度等具体参数是不能体现的。而且这类的震动开关灵敏度是有限的。对于灵敏度要求较高或者需要采集具体参数值的电路中，一般会采用电子式的震动开关。严格意义上讲，这类传感器不仅作为震动传感器使用，比如常用的3D加速度芯片、角度传感器芯片等，其能够输出比较精确的参数值供电路进行采集。

QFN封装的加速度传感器芯片

震动开关应用

震动开关应用电路

上图是一个震动报警器电路图，其工作原理为：

电阻R1R2R3及场效应管VT1组成了放大电路，当震动开关B1受到外界震动后，其输出信号经过场效应管组成的放大电路放大，经过电容C1的耦合后进入IC1的输入端使NE555芯片发生翻转，其输出端3号引脚变为高电平；由IC2及外围电路组成的振荡电路就会开始工作，驱动扬声器发出报警声。

如果觉得《震动开关工作原理与应用》对你有帮助，请点赞、收藏，并留下你的观点哦！