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创新是我们的灵魂质量是我们的尊严 磁钢物小不简单 ——磁钢的使用是 “模拟电路设计” 殷煌 质量部 引子 磁钢在公司的应用逐渐增多，暴露出一些问题：  厂家检测的指标值和我们自己检测的指标值有时相差很远；  磁钢的检验、安装过程中操作不当容易使磁钢蹦边，以致磁钢氧化生锈；  某些设计中，磁钢尺寸过小，用于开关量检测的磁力处于危险的临界值，容易拒动；  某些设计中，磁钢与触点铆压结合的设计，容易过温老化失磁，造成开关失效；  某些设计选用了过大的磁钢，造成浪费；  开发人员脑子里可能存在以下想法：  磁钢，不就是吸铁石么，我小时候玩过，但是我的设计中对它没要求。  磁钢是个小零件，没啥好注意的；  磁钢的应用很简单，有足够的磁力，能让干簧管、霍尔动作或响应就可以了；  我的设计任务很繁重，不要让我在磁钢上花费太多精力，随便给磁钢找个位置安装上就可以了；  磁钢还需要考虑使用温度？我第一次听到。 磁钢物小不简单 磁钢是个极具迷惑力的元件，外表简单，城府很深。你可别小瞧它，稍不注意，就要吃大亏。 公司使用的磁钢，大多数都是高磁性的钕铁硼磁钢，属于硬磁材料，它和变压器、电感里用的 磁芯是一个大家族的，都属于磁性元件。设计和应用过变压器和电感的硬件工程师应该都知道磁性 元件的顽皮和可恨，十有八九有过被戏虐的经历，磁钢和他们同属一个家族，基因好不了。 磁钢常用于开关量检测和状态切换，未能引起硬件工程师的足够重视，都去忙于做硬件电路设 计，磁钢有时甚至被排除在设计以外，以为只要让干簧管动作就可以了，而且认为磁钢是结构工程 师的事情。但实际上，传感信号、开关量信号是硬件设计中，尤其是 PCB 设计中，应该优先考虑的 一类信号，不能简单处理。 磁钢常常做为一个不起眼的机械零件，由结构工程师来设计、选型，往往因为知识储备不足， 不能察觉设计中的敏感问题，而且放在项目进程的最后才着手考虑，经常痛失关键切入点，修模、 改模的综合成本很高。 优特人 PAGE42 创新是我们的灵魂质量是我们的尊严 磁钢的使用是 “模拟电路设计” 磁钢的使用不简单，是 “模拟电路设计”，你得设想各种可能的环境，你得优化所用磁钢的尺寸 和极面强度，以最坏情况分析 （WCA ）指导设计。 磁钢的选型 首先磁钢的选型不简单：材料的温度等级、磁钢的形状、极面强度、镀层材料及加工工艺、加 工精度、磁钢极化方向等，都是必须考虑的选型要素，尤其是材料的温度等级，必须慎重考虑。 磁钢对温度极其敏感，骤冷骤热对磁钢影响非常大，有失磁的危险，在温度范围内缓慢的温度 变化 （稳定 2h ），不会造成磁力损失，厂家建议磁钢温度降额 20℃使用。对于 80℃的磁钢，60℃时 的极面强度和室温时的极面强度相比，下降了约 3～4％，一般不会影响到使用，在温度回落时，这 部分磁力还是可以恢复的。在 80℃时，磁钢的极面强度,会下降 10～15％，如果超过额定温度时间 很长，磁力就永久失去，不能恢复，只能重新充磁。 公司以前选用的磁钢大多数都是 80℃的，之前做过一个实验，真空辅助开关里用的磁钢，用 200 多度的烙铁烫了几秒，再用高斯计测量发现磁力大约减少了一半，所以温度对磁钢磁力影响非常大。 在炎热的夏天，地表温度高达 50~60℃，长时间暴晒过的车厢内可以达到 60~80℃的气温，受阳光直 射的物体可以达到更高的表面温度，所以户外产品选用 80℃的磁钢很不可靠，为慎重计，应该选用 100℃或 120℃的磁钢。 公司部分产品对磁钢采用灌胶工艺，可能会对磁钢性能带来影响。实际了解了公司灌胶工艺， 公司用的双组分环氧树脂聚合时没有放热，使用前为增加流动性恒温在 70℃，热像仪测量胶水温度 也就 56 ～60℃左右，拿出来混合后温度还要降低，所以灌封 80℃磁钢没有风险。但要注意，家用 AB 胶固化时，会放出大量热，用于固定磁钢需评估风险。 由于磁钢在高温下容易失磁，安装了磁钢的产品或组件不能再经过回流焊，也不能通过预热板 加热的返修。总之要拒绝一切高温。 为了降低大家使用磁钢的难度，物料工程师已经对磁钢做了归一化要求：不特别要求则统一使 用 H 类(120℃)材料，镀层约定为