阿尔卑斯阿尔派“开关&传感器”如何快速选型&传感器选型指南

小编在后台收到过不少电子工程师朋友的留言，表示自己对电路很熟悉，但是在元器件选型方面，经验不多，希望小编能够多分享分享关于选型方面的干货。

所以本期，华秋商城联手专业开关制造商“阿尔卑斯阿尔派”，为大家带来：阿尔卑斯阿尔派（ALPSALPINE）开关&传感器的快速选型指南（内容超全，一文看明白）：

选型目录
01.TACT SWITCH轻触开关选型

02.检测开关选型

03.电阻式位置传感器选型

04.压力传感器选型指南

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01.

TACT Switch™ 轻触开关

轻触开关存在与日常生活的每一个角落，应用于高防水性的 VR 运动机器中的开关、耳机线中细长的部位、 机器的电源 ON/OFF 键应用于超薄笔记本等。我们占有着以智能手机为代表的民用市场的 NO.1 的份额,,并且 ALPS 轻触开关 Tact Switch 拥有着市场上轻触开关中独一无二的特点：3 点突起，由于凸点小，既可以确保电 流导通，又可以防止异物入侵，使 ALPSALPINE 的轻触开关在市场上的地位不可动摇。

作为研发，你是否因异物侵入电气接点而困扰？

“3点突起”阿尔卑斯阿尔派的TACTSwitch™、Contactsheet™的金属接触器上有 3 个小突起点（俗称 3 点突起）。虽然突起点非常小，却能够确保电流畅通。

异物的轨迹异物进入接点之后，在使用过程中往往会移向中心部。下图为阿尔卑斯阿尔派的试验结果。可确认异物位于接点中央。

因此，阿尔卑斯阿尔派决定在稍微偏离中心部的位置，在金属接触器上设置 3 个突起。

图：3 点突起式金属接触的效果

当然，首先必须采取措施防止异物侵入。因此，阿尔卑斯阿尔派还提供各种型号的防尘防水型 TACT Switch™

一、6.2mm方型中行程型（表面贴装）SKRA系列

二、静音、中等行程型（表面贴装）SKSU系列

三、 2.6*1.6mm小型、附带凸起型（表面贴装）SKTA系列

四、 2.8*1.9mm小型、附带凸起型（表面贴装）SKSV系列

五、3.0*2.0mm小型、附带凸起型（表面贴装）SKSW系列

六、5.9*4.0mm 薄型长寿命（表面贴装）SKTK系列

七、高度为1.5mm的Side Push型（表面贴装）SKTD系列

八、3.5*3.2mm小型防尘型（表面贴装）SKTG系列

02.检测开关

阿尔卑斯阿尔派的检测开关，除了防水类型以外，还有很多其他种类。

对于一般开关（常开）来说， 按压操纵杆实现电流导通状态，相反对于检测开关（常关）按压操纵杆也可实现电流关闭状态，节省电力消耗，此特点适用于手机和电动汽车。

此外还有三向操作和侧面2段双向操作等类型的检测开关产品，下面华秋将给您详细介绍：
一、常闭型检测开关普通开关多为按下操作杆后接点开启的类型，相反也有按下操作杆时关闭的类型。
前者为常开型、后者为常闭型。例如，对移动设备与电动汽车等希望控制电力消耗的设备进行盖子或车门开闭检测时，常闭型可在通 常关闭的情况下用于切断线路。

二、三向操作SPVL系列SPVL系列可以通过1个开关检测在垂直和左右3个方向上的操作。下图展示的是其接点结构与动作原理。

三、单侧2段双向SSCQ系列

SSCQ系列可以通过1个开关检测单侧2段在2个方向上的操作。

四、带连接器端子的SSCW、SSCL系列

SSCW系列和SSCL系列由于自带连接器端子（母端），只需插入公端端子即可连接（免焊）。

03.

传感器-电阻式位置传感器

阿尔卑斯的位置传感器应用广泛，例如用于玩具机器人的关节部位和无人机的转向接头、控制器杠杆的角度检测用旋转式传感器等。

经过多年在可变电阻器积累的材料技术和加工技术，敝社的电阻碳膜呈现出轻作动力、高精度、高寿命的特征。

阿尔卑斯阿尔派 电阻式位置传感器特点：

阿尔卑斯阿尔派凭借多年来在可变电阻器领域积累的材料技术和加工技术，通过使用电阻体的轻运动，提供高精确度和更长使用寿命的位置传感器。本次，我们将为您介绍该电阻式位置传感器的特点和检测原理。

电阻式位置传感器的特性：

位置传感器中有磁式和光学式等各种定位方式，但是电阻式却具有以下的特性。通过利用这些特性，电阻式位置传感器可以配置成具备良好成本效益的设备，与其他传感器相比还非常易于使用。

由于是模拟输出，因此可直接连接到A/D端口。

由于输出信号是电压值，且可以直接输入到微机的A/D端口，因此无需特殊的转换电路。优异的温度变化特性：在电阻式位置传感器中，由于施加电压（1端子-3端子之间）和输出电压（1端子-2端子之间）的电压比受温度变化的影响小，所以无需根据外部温度进行修正。优异的外部噪音特性电阻式位置传感器不像磁式传感器那样受外部磁场的影响，与光学传感器相比，受异物的影响也较小。
可单独感应：与需要和磁铁、LED等其他装置组合使用的其他传感器不同，该传感器可独立完成感应，因此无需额外的空间或成本。

机械式位置检测：

由于是机械式检测，所以当在操作过程中关闭电源并再次打开时，无需回归原点的动作即可从关闭电源的位置重新开始动作。

电阻式位置传感器的位置检测原理：电阻式位置传感器具有与可变电阻器相同的基本结构。通过使电刷在电阻体上滑动，取出分压电压并通过该电压值检测位置。
线性特性对于电阻式位置传感器非常重要：所谓线性特性是表示输出的电信号与实际机械量之间偏差量（精确度）的特性。如果该值不佳，则无法对设备进行高精确度的位置控制。

线性型的线性度规格：在端子1-3之间施加额定电压，以连接在指定基准位置B、A两点的实测输出值V B 、V A 的直线作为理想直线，对于端子1-3间施加的电压为100%时的理想直线的偏差用%来表示。

电阻式位置传感器的线性度提升：电阻式位置传感器的线性特性由输出的“大波动”和“微小变化（微梯度）”组成，通过分别改善其发生原因可提升线性特性。

输出的大波动：输出的大波动是由于电阻涂层的膜厚偏差和位置偏移而产生的，而对于旋转型电阻器的情况下，则是由电阻涂层和电刷的中心轴之间的位置偏移产生的。阿尔卑斯阿尔派凭借多年以来对电阻体的印刷加工技术的改进，使得电阻涂层的膜厚偏差实现了最小化。将RDC50系列的电阻体比作400米跑道时，这种偏差相当于约1个乒乓球的高度差。

输出的微小变化（微梯度）：

微梯度是以微小区间定义的线性度，是由电阻体的表面粗糙度和材料成分特性造成的。为了实现高精确度的微梯度，有必要改进电阻体的表面粗糙度和印刷浆料的材料组成。
阿尔卑斯阿尔派通过优化电阻体印刷工艺的各项条件来改进电阻体的表面平滑度水平，并进一步统一电阻体表面上的导电物质的粒度，从而实现了以往产品的1/3的微梯度。

各种电阻式位置传感器：

除标准直线型和旋转型电阻式位置传感器外，阿尔卑斯阿尔派还提供更长使用寿命型、多旋转型等产品。
更长使用寿命型（RDC90系列）：

阿尔卑斯阿尔派开发了表面如镜面一般、比上述产品更为平滑的电阻体。RDC90系列通过使用该电阻体，而进一步减轻了电阻体与电刷间的磨耗，实现了1000万次的使用寿命。

多旋转型（RDC40系列）：

RDC40系列可以检测出13次旋转的角度（4680°）。多旋转角度检测可通过轴外径与滑块内径的螺纹结构，将轴的旋转运动转换成电刷的直线运动。

产品一览：

04.

传感器-压力传感器

阿尔卑斯阿尔派的一体式气压水压传感器作为阿尔卑斯阿尔派的新产品应用广泛，在智能手机、智能手表、无人机以及运动相机等都有采用实例。阿尔卑斯阿尔派的一体式气压水压传感器测量范围广，即可测量几千米高山海拔也可测量接近百米的水深数据，精度可达厘米级。压力传感器是检测气压或负载等的压力，并将其转换为电信号的设备。阿尔卑斯阿尔派通过MEMS※工艺制造出硅半导体基础的压力传感器芯片，以下是阿尔卑斯阿尔派的检测原理。* MEMS是Micro Electro Mechanical System的缩写，表示应用半导体制造技术的微细加工技术。

压力传感器的分类：压力传感器有各种类型，在此为您介绍阿尔卑斯阿尔派所采用的使用Si半导体元件的压阻式。此外还有使用金属应变仪的金属薄膜式、捕获静电容量变化的静电容量式等。

阿尔卑斯阿尔派压力传感器的检测原理：

压阻法是利用压阻效应的检测方法，它是一种在对半导体晶体（Si）施加机械应变时，电子的移动量会随着内部能量结构的变化而变化、且电阻会随之变化的现象。如下图所示，电阻会随着施加到压阻元件上的应变方向而发生变化。

该压阻元件位于与一旦施加压力就会弯曲的膜片呈90度相交方向上的四处。当膜片弯曲时，压阻元件也会变形，进而如以下所示导致电桥电路中产生电阻差，输出电压（Vout1，Vout2）也随之变化。从而压力转换为电信号。

阿尔卑斯阿尔派的压力传感器：压力有各种类型，在此我们为您介绍气压的检测。气压是气体带来的压力。大气压力（通常简称为气压）是由大气重量带来的压力。它表示为：1个大气压（atm）=1013hPa（百帕）。

高度和大气压力：高度和大气压力之间的关系如下图所示。当海拔位置升高时，周围的空气会减少，因此气压会下降。所以可以使用大气压测量高度。

绝对压力、表压：同时，阿尔卑斯阿尔派的气压传感器是绝对压力传感器。绝对压力是指以绝对真空为零基准点的压力。而表压则是以大气压为零基准点的压力，比大气压高的压力被称为正压，比大气压低的压力被称为负压。
除大气压力外，还有各种类型的压力。阿尔卑斯阿尔派运用上述检测原理，提供可检测气压、水压、负荷的各种传感器。

阿尔卑斯阿尔派也提供多种防水气压传感器，防水气压传感器是一种可以同时检测气压与水压的传感器。以下对于气压与水压的区别，以及阿尔卑斯阿尔派气压传感器的产品系列和它的防水构造进行介绍。

水深和水压：气压指空气的重量，水压指空气的重量加水的重量。标高和气压，水深和水压的关系如下图所示。

空气的密度约1.29g/L，水的密度约1000g/L。同体积条件下，空气质量：水的质量≒ 1.29：1000水的质量大约是空气的775倍，在水深变化1cm和标高变化7.75m的情况下，压力的变化大小相同。

图：水深和压力的关系

由于阿尔卑斯阿尔派的气压传感器 HSPPAD143A 的输出范围是300-2100hpa，如上图所示相应可以检测的范围大约为标高9000m-水深10m。

阿尔卑斯阿尔派的气压传感器的防水构造：

关于以上防水类型的气压传感器，在此为您介绍各种防水的构造。两种传感器使用了防水且可以精确传递压力的密封胶，因此实现了防水压力检测功能。通过O型圈可以实现传感器的取气口与外部筐体的密接，从而可实现整个产品的防水。

阿尔卑斯阿尔派的气压传感器的产品系列：

根据防水/非防水，焊接方式，测定范围等，阿尔卑斯阿尔派气压传感器可分为以下系列。

关于阿尔卑斯阿尔派

阿尔卑斯阿尔派一家1948年诞生于日本的老牌电子零组件制造商，阿尔卑斯阿尔派发展70余年来，通过深耕研发，打磨创新型专有技术，让阿尔卑斯阿尔派在轻触开关、PC卡连接器、编码器、电位器及传感器等多类产品中，沉淀下深厚的独家技术和服务实力，并广泛应用于工业自动化、汽车、IoT、消费类等领域。

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