振動開關(guān)
振動開關(guān)的分類
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振動開關(guān)分為:彈簧類與滾珠類。
兩大類開關(guān)都有兩個比較重要的指標(biāo)特性，靈敏度和方向性。彈簧開關(guān)的靈敏度是指不同的產(chǎn)品，在實際裝置中會產(chǎn)生因感應(yīng)震動力大小不同的差異,此差異稱為靈敏度。使用者會因為不同產(chǎn)品的需求，而選擇不同感應(yīng)震動力大小的震動開關(guān)來滿足自己產(chǎn)品的靈敏度。例如一個玩具拿在手上輕微搖晃和一個球丟到地上或墻上，就會要求不同感應(yīng)的彈簧開關(guān)來感應(yīng)震動力與電子電路匹配。方向性是指受力方向，而受力方向粗略分為立體的六面，上下左右前后等六面。一般的產(chǎn)品只有靈敏度的要求并沒有方向性的要求，因此要先了解使用者的產(chǎn)品的用途，才能建議使用者使用那種型號的彈簧開關(guān)。
滾珠開關(guān)與彈簧開關(guān)最大的區(qū)別在于：彈簧開關(guān)是感應(yīng)震動力或離心力的大小，最好為直立使用。而滾珠開關(guān)是感應(yīng)角度的變化，最好平鋪使用。滾珠開關(guān)的靈敏度，就是感應(yīng)角度大小，將感應(yīng)結(jié)果傳遞到電路裝置使電路啟動。在實際裝置中就會產(chǎn)生因不同的產(chǎn)品感應(yīng)角度大小不同的差異,此差異稱為靈敏度。使用者會因為不同產(chǎn)品的需求，而要求不同感應(yīng)角度大小的滾珠開關(guān)來滿足產(chǎn)品的靈敏度。例如用手拿起一個杯子在輕微角度傾斜時，電路裝置就必須使IC啟動LED閃亮或發(fā)出聲音?？蛻艟蜁蟛煌袘?yīng)的滾珠開關(guān)來感應(yīng)角度，與電子電路匹配。滾珠開關(guān)的方向性是指傾斜角度的方向，其方向粗略為左右二面。
振動開關(guān)的原理技術(shù)
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1．機械振動
1）物體（或物體的一部分）在某一中心位置兩側(cè)所做的往復(fù)運動，就叫機械振動，常常簡稱為振動。機械振動是一種機械運動，是區(qū)別于以前所學(xué)的各種運動的一種特殊運動。
如下列物體的運動是機械振動：小球在兩光滑斜面間來回運動；用線懸掛一小球，小球在豎直平面內(nèi)的擺動（單擺）；木塊在水面上下運動；擊一下鼓，鼓膜的起伏運動，等等。
2）機械振動的特征：第一，有一個“中心位置”（通常稱為“平衡位置”），這也是物體停止運動時所在的位置。如，把單擺的小球拉開再放手，小球就在平衡位置附近左右振動，經(jīng)過多次重復(fù)，最后停在平衡位置。振動的第二特征，運動具有往復(fù)性，這是振動的最大特點。
3）產(chǎn)生機械振動的條件是：一是每當(dāng)物體離開平衡位置就會受到回復(fù)力的作用，這也是振動物體的受力特征；二是阻力足夠小。如果阻力大物體就無法振動，例如單擺的擺球在水中或在很粘的油里，由于阻力很大，幾乎不會產(chǎn)生振動。
2．回復(fù)力
1）使振動物體回到平衡位置的力叫做回復(fù)力。
物體做什么樣的運動與物體的受力有密切關(guān)系。從地面豎直向上拋出的物體能返回地面，是因為受到指向地面的力的作用。與此類似，物體所以能在平衡位置附近做往復(fù)運動而不遠離，并經(jīng)多次重復(fù)以后還停在平衡位置，是因為受到指向平衡位置的力——回復(fù)力的作用。
因此，不論振動物體處于平衡位置的哪一側(cè)，回復(fù)力的方向總是指向平衡位置，因而回復(fù)力是變力。
2）回復(fù)力是按力的作用效果命名的力，由振動物體在指向平衡位置方向上所受的合力來提供。
3．振動物體的位移
由于振動是一種往復(fù)運動，振動物體的位移不像勻速或變速直線運動那樣可以繼續(xù)增大。因此在振動中，振動物體的位移是指振動物體相對于平衡位置而發(fā)生的位移，它的大小等于振動物體離開平衡位置的距離，方向始終由平衡位置指向某時刻振動物體處于的位置。只要物體不在平衡位置就有位移，物體在平衡位置兩側(cè)位移方向不同。
位移方向與回復(fù)力方向相反。
可見，振動物體的位移的定義與運動學(xué)中位移的定義是不同的。運動學(xué)中的位移指的是物體在一段時間內(nèi)的位置變化，物體的位移是與時間間隔相聯(lián)系的。而振動物體的位移是相對于平衡位置而言，這是由振動的特殊性所決定的。研究振動物體某一時刻離開平衡位置的情況比研究振動物體在一段時間內(nèi)的位移更有意義。
4．彈簧振子
彈簧振子是一種理想化的模型。表現(xiàn)在構(gòu)造上是用一根沒有質(zhì)量的彈簧一端固定，另一端連結(jié)一個質(zhì)點；表現(xiàn)在運動時，沒有任何摩擦和介質(zhì)阻力，振子小球穿在一根水平的光滑桿上。在實際情況下，只要振子的質(zhì)量比彈簧的質(zhì)量大得多且振子很小；運動時，摩擦及空氣阻力很小，就可以看作是彈簧振子。這樣的彈簧振子一旦振動起來，機械能就是守恒的，可以永不停息地振動下去。
5．彈簧振子的運動（簡諧運動）的描述
1）位移：從平衡位置指向振子所在位置的一個有向線段為振子的位移矢量。位移表示方法是：以平衡位置（O點，彈簧不發(fā)生形變時振子的位置）為坐標(biāo)原點，以振動所在的直線為坐標(biāo)軸，規(guī)定正方向，則某一時刻振子（偏離平衡位置）的位移用該時刻振子所在的位置坐標(biāo)來表示。如圖所示，O點為振子的平衡位置，即為坐標(biāo)原點，選定向右為正方向，某時刻振子經(jīng)過平衡位置右方某一點P，此時位移矢量的大小x=OP，方向由O指向P；位移為正，另時刻振子經(jīng)過平衡位置左方某一點Q，則振子的位移為負，很明顯振子位移的大小也是彈簧形變的大小。
2）回復(fù)力F：振子在振動過程中，受到重力和桿的支持力作用，這二力相互平衡。振子振動的回復(fù)力是彈簧發(fā)生形變時的彈力F。F的大小由形變大小來確定，即由振子位移大小確定。方向指向平衡位置，與振子的位移x方向相反，由胡克定律：
彈簧振子的回復(fù)力的大小與位移成正比，k是比例常數(shù)，也就是彈簧的勁度系數(shù)。
3）加速度a：用m代表振子的質(zhì)量，根據(jù)牛頓第二定律，加速度a與F成正比，且方向與F一致，所以
即振子的加速度大小與位移大小成正比，加速度方向與位移方向相反。
振子在平衡位置處受力為零（x＝0），加速度也為零；在兩端最大位移處加速度最大。
4）速度v：跟運動學(xué)中的含義相同。速度的方向，即振子的運動方向。判斷速度方向，只要觀察振子的運動方向即可?！岸它c”是運動的轉(zhuǎn)折點，振子速度必為零，振子在平衡位置時速度是最大的。速度與位移是彼此獨立的物理量，如振子通過同一位置。其位移矢量的大小、方向是相同的，速度大小也是相同的，而速度方向卻有兩種可能：指向或背離平衡位置。
5）振子振動過程中各物理量的變化。
振子靠近平衡位置的過程中，速度與位移反向，而回復(fù)力總與位移反向，故回復(fù)力與速度同向，振子加速；隨著位移變小，回復(fù)力變小，加速度也變小。因此振子在向著平衡位置的運動過程中，做加速度逐漸減小的加速運動。
通過平衡位置時，加速度為零，速度增加到最大值，由于慣性振子將越過平衡位置繼續(xù)運動。
振子離開平衡位置的過程中，速度與位移同向，回復(fù)力與位移反向，故回復(fù)力與速度反向，振子減速；隨著位移增大，回復(fù)力變大，加速度變大。因此在振子離開平衡位置的過程中，振子做加速度逐漸變大的減速運動。
位移最大時，速度減為零，加速度最大。由于加速度不為零，振子會返回平衡位置。
對上述各量的變化和關(guān)系的分析，應(yīng)與實際的振子模型聯(lián)系起來，并借助示意圖（課本中彈簧振子的振動圖）充分理解振動全過程中振子的運動性質(zhì)。
振子運動過程中還有一個特點：在平衡位置兩側(cè)的對稱點上，x大小相等，因而a、F的大小也相等，振子速度大小也是相等的。如圖所示，彈簧振子在B、C間不停地振動，P、Q是關(guān)于平衡位置的對稱點，振子經(jīng)過P、O點時的速度大小是相等的，但速度方向不一定相同，若振子是由B向C（或C→B）運動過程中分別經(jīng)過P、Q點，振子的速度方向也是相同的。
振動開關(guān)的應(yīng)用
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振動開關(guān)因為擁有靈活且靈敏的觸發(fā)性，成為許多電子產(chǎn)品中不可或缺的電子元件。本開關(guān)適用于，玩具，電動玩具，玩具公仔，防盜器，家用電器，手機數(shù)碼，電子通訊，電子游戲機，汽車防盜，智能化系統(tǒng)。優(yōu)點：體積小，壽命長，環(huán)保安全，美觀，可360度任何方位都可以感應(yīng)。
提問者：夜空城33
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