工作原理
水银开关的构造很简单。外面是一个密封的圆柱形绝缘壳体,长约30 毫米, 直径约10 毫米。里面装有约五分之一的水银。在壳体的一端固定着从里面引出的两根导线。这就是一个水银开关。因为重力的关系,水银水珠会向容器中较低的地方流去,如果同时接触到两个电极的话,开关便会将电路闭合,开启开关,从而触发后续电路工作。
主要特色
水银是液态,接触面积接触大且稳定,一般来说导通效果更稳定。其电阻在0.02欧以下, 在额定电流下寿命可达几百万次,可用来分合交直流大电流,体积小,灵敏度高,无机械噪音,价格低廉,所以一向是作为自动控制用开关。适用于有尘埃、油、水蒸汽等和有腐蚀性气体的特殊场所,也可以在有爆炸性气体的场所中充当防爆开关使用。玻璃管封装的水银开关的优点是可以从外部观察到它的工作状态,缺点就是容易破碎。
●由密封玻璃管、电极和水银组成;
●通过水银的流动特性来实现电路的通断,自由角度,灵活控制;
●高温烧制,可以做成任何形状;
●广泛应用于水位液位控制、报警装置、检测装置、通讯设备、仪器仪表等领域作信号传递及控制用。
注意事项:
水银对人体及环境均有毒害,故使用水银开关时,请务必小心谨慎,以免破出;在不再使用时,也应该妥善处理。防止水银开关从高处跌落,避免其与硬物接触,或被挤压,导致玻璃泡破裂。
水银开关内部结构图
水银开关应用电路
特别警告:
水银有毒,一旦玻璃泡破裂,请迅速将流出的水银移至室外,切勿与皮肤接触。因为水银开关里面的水银量很少,甚至比普通水银体温计里面的还少,因此在正确使用的情况下,不必担心安全问题。
模块特色:
1、采用高灵敏度水银开关
2、比较器输出,信号干净,波形好,驱动能力强,超过15mA
3、工作电压3.3V-5V
4、输出形式 :数字开关量输出(0和1)
5、设有固定螺栓孔,方便安装
6、小板PCB尺寸:3.2cm x 1.4cm
7、使用宽电压LM393比较器
模块接线:
1.VCC:接电源正
2.GND:接电源负
3.DO:数字量信号输出
模块使用说明:
1、产品不倾斜时,震动开关呈导通状态,输出端输出低电平,绿色指示灯亮;
2、产品倾斜时,震动开关断开状态,输出端输出高电平,绿色指示灯亮;
3、输出端可以与单片机直接相连,通过单片机来检测高低电平,由此来检测环境是否有倾斜,起到角度倾斜报警作用!
实验示意场景图
/*
【Arduino】37种传感器模块系列实验(20)
实验二十:水银开关传感器模块(KY-017)
*/
void setup()
{
pinMode(3,INPUT);
pinMode(13,OUTPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(3)) {
digitalWrite(13,HIGH);
delay(1000);
}
else {
digitalWrite(13,LOW);
}
}
实验二十一:激光头传感器模块(KY-008)
激光
激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。英文名Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation,意思是“通过受激辐射光扩大”。激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程。激光的原理早在 1916年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现。原子受激辐射的光,故名“激光”:原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落到低能级的时候,所释放的能量以光子的形式放出。被引诱(激发)出来的光子束(激光),其中的光子光学特性高度一致。这使得激光比起普通光源,激光的单色性好,亮度高,方向性好。
激光应用很广泛,有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器、LIF无损检测技术等等。激光系统可分为连续波激光器和脉冲激光器。
激光特性
1、定向发光---激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。
2、亮度极高---激光的亮度与阳光之间的比值是百万级的,而且它是人类创造的。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高,所以能够照亮远距离的物体。
3、颜色极纯---激光器输出的光,波长分布范围非常窄,因此颜色极纯。以输出红光的氦氖激光器为例,其光的波长分布范围可以窄到2×10^-9纳米级别,是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。由此可见,激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。
4、能量极大---光子的能量是用E=hv来计算的,其中h为普朗克常量,v为频率。由此可知,频率越高,能量越高。激光频率范围3.846×10^(14)Hz到7.895×10^(14)Hz。
5、其他特性---首先,激光是单色的,或者说是单频的。有一些激光器可以同时产生不同频率的激光,但是这些激光是互相隔离的,使用时也是分开的。其次,激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的,整束光就好像一个“波列”。再次,激光是高度集中的,也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。