由于其小巧的外形、耐用性和设计灵活性，检测开关在智能设备应用中占据了一席之地。

电子产品与EDN合作推出了回归基础的电子元件系列，并引入了机电开关。不要错过我们与C&K医疗细分产品组合全球细分市场领导者Roger Bohannan的讨论。


自2014年以来，物联网（IoT）技术的实施使智能连接设备能够在广泛的市场中获得吸引力。许多智能家居技术正在从被动的、未连接的设备过渡到主动的、连接的设备。无论是在家里还是在路上，智能家居设备都可以对连接的设备进行高级控制，从而简化我们的生活并提供更多功能。这些设备中的许多通常由创新的机电控制或开关支持。随着物联网设备内部的占地面积越来越小，启用组件也必须如此。


根据Markets and Markets的数据，到2027年，物联网领域预计将达到14632亿美元，高于2019年的2507亿美元，在预测期内以24.9%的复合年增长率增长。更具体地说，全球智能家居市场规模预计将从2020年的783亿美元增长到2025年的1353亿美元，预测期内的复合年增长率为11.6%。这一增长是由各种因素推动的，如互联网用户数量的增加、在偏远地区实施家庭监控、节能需求的增加、智能家居设备的扩展，以及普通人群对安全、保障和便利的日益担忧。


市场趋势和挑战


物联网应用的潜力是无限的。物联网允许远程监控以及分析数据的收集。这些数据可以被解读并用于获得资产的360度视图，这使原始设备制造商能够开发出更好地满足人们需求的产品。在新冠肺炎流行期间，物联网设备的总体需求下降；然而，新的物联网设备将会出现，其中许多与改善健康和生活质量有关。


物联网设备小型化的趋势并不是什么新鲜事。PCB空间限制需要小型检测开关来取代常用的快速开关。按扣开关传统上要大得多，不适合安装在手掌大小的设备中。因此，上述约80%的智能家居物联网应用将检测开关作为重要的核心组件。


此外，物联网设备制造商希望在缩小产品足迹的过程中尽可能多地包含功能和数据收集。这通常导致在小封装中需要更多的电子器件，需要进一步的小型化和设计灵活性。


什么是检测开关？


检测开关，也称为“检测器”开关，是一种微型机电开关，用于检测（或感应）物体对其致动器的任何移动或激活。在检测开关的下面，有一个接触终端，如果有一个电信号连接到检测开关的端子上，那么当开关打开时，往往以毫安到微安为单位的电信号将流过它。这种直通信号可以连接到其他物联网设备，以触发在设备上执行特定任务的附加指令序列。


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图1检测开关的结构图显示了其主要部件。资料来源：C和K


检测开关为工程师设计应用程序提供了一种灵活的解决方案，需要通过移动接触设备进行“分钟”检测。这些开关也非常坚固，可以在数千个生命周期内重复运行而不会损坏。它们以小封装尺寸提供一系列行程距离检测，并满足PCB上的小占地面积设计要求。


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图2微型表面安装检测开关安装在PCB上。来源：C&K


检测开关的概念源于传统的速动开关，作为较大速动开关的较小替代品，该开关以毫安到安培的范围分配更高的电流。快速开关的一个关键限制是其尺寸，尤其是对于物联网设备和其他手持设备，因为这些设备越来越小、越来越轻。与类似的快动开关相比，微型检测开关可节省高达50%的空间，是物联网应用的理想选择。


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图3示意图显示了HDT0001检测开关的关键构建块。来源：C&K


检测开关还使用信号电平电流（直流电压）用于物联网设备和家用电子设备。低电流检测开关几乎不消耗电能，是电池型应用的理想解决方案。检测开关不需要UL/ENC认证。


将其微型占地面积与安装灵活性相结合，使设计师能够将检测开关放置在几乎任何位置，包括平面、垂直和倒置。因此，即插即用检测开关在设计产品和解决方案时不会约束设计者。


除了紧凑的尺寸外，检测开关还具有许多优点。它允许生产线使用机器人机器在PCB上快速拾取、放置和焊接开关。超过90%的检测开关使用SMD终端，这意味着它们本质上是为拾取和放置设备设计的。在制造过程中没有任何人为干预的情况下，这可以确保开关保持其质量，消除因人类手指操作开关而产生的污染和污垢。


如何指定检测开关


选择正确的检测开关取决于应用要求。广泛的检测开关可用于满足几乎任何应用需求。需要考虑的选项包括：


大小：检测开关的设计范围从标准（~13毫米）到薄型、紧凑型微型（~6毫米）再到超小型（~2毫米）。


使用寿命：100000至100万次循环


环境条件：它们的范围从标准到密封的IPxx额定版本，适用于恶劣环境。


操作力：35克至50克


执行机构类型：推片、水平推片、垂直推片和角度推杆


执行机构长度：1.4毫米至2.67毫米


动作方向：包括垂直或水平、顶部或侧面以及直角或左侧。


行程范围：1.05毫米至3.14毫米


终端类型：它包括SMT、通孔、面板和卡扣/机箱以及螺钉安装版本，用于不同的安装和固定要求。


工作温度范围：-40°C至85°C的温度范围允许在一些恶劣的环境中运行。


通常，检测开关是单极的，并且通常仅常开或常闭。此外，当检测开关未进行工艺密封时，在焊接过程中存在焊剂渗透的风险。这通常必须在将探测器焊接到PCB的制造过程中考虑。


关键应用程序


检测开关通常用于以下智能家居应用程序：


检测开关也可用于各种其他智能应用，包括检测盖子打开/关闭的数码相机、放大/缩小功能，以及通过检测仪表盖子的移除来防止篡改的实用仪表的镜头连接和解除连接。


服务于所有电子设计


为了克服此处概述的挑战并满足行业要求，C&K等交换机制造商提供了多种选择检测开关小型可靠的检测开关是所有电子设计的理想解决方案，在这些设计中，占地面积大小是一个问题。检测开关提供了设计灵活性和功能，提供了一系列选项，使物联网设备具有创新性和想象力。


-Edward Mork是C&K的产品线经理。



>>这篇文章最初发表在我们的姐妹网站上，电子数据网络.