干簧管通常有兩個軟磁性材料做成的、無磁時斷開的金屬簧片觸點，有的還有第三個作為常閉觸點的簧片。這些簧片觸點被封裝在充有惰性氣體(如氮、氦等)或真空的玻璃管里，玻璃管內(nèi)平行封裝的簧片端部重疊，并留有一定間隙或相互接觸以構(gòu)成開關(guān)的常開或常閉觸點。干簧管比一般機械開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、速度高、工作壽命長；而與電子開關(guān)相比，它又有抗負(fù)載沖擊能力強等特點，工作可靠性很高。

    干簧管的工作原理非常簡單，兩片端點處重疊的可磁化的簧片、密封于一玻璃管中，兩簧片分隔的距離僅約幾個微米，玻璃管中裝填有高純度的惰性氣體，在尚未操作時，兩片簧片并未接觸、外加的磁場使兩片簧片端點位置附近產(chǎn)生不同的極性， 結(jié)果兩片不同極性的簧片將互相吸引并閉合。依此技術(shù)可做成非常小尺寸體積的切換組件，并且切換速度非�？焖�、且具有非常優(yōu)異的信賴性。磁鐵的方位和方向確定何時以及多少次開關(guān)打開和關(guān)閉。

    如此形成一個轉(zhuǎn)換開關(guān)：當(dāng)磁鐵靠近干簧管或繞在干簧管上的線圈通電形成的磁場使簧片磁化時，簧片的觸點部分就會被磁力吸引，當(dāng)吸引力大于簧片的彈力時，常開接點就會吸合；當(dāng)磁力減小到一定程度時，接點被簧片的彈力打開

    簧片觸點

    良好的電氣連接是通過對兩個簧片的接觸部分進(jìn)行鍍一層很厚的非磁性貴金屬來實現(xiàn)的，低電阻率的銀比耐腐蝕的金更適合做為鍍層材料[1]  .同樣也有使用水銀的濕簧管，濕簧管的觸點必須成對安裝使用。

    兩個簧導(dǎo)線制成鐵合金。

    受影響的，通過磁場的磁簧引線必須是鐵磁性的。

    三種的材料性質(zhì)，容易退火的鐵磁性：鐵，鈷和鎳。

    兩個簧片觸點的是鍍或濺射銠，釕或銥。

    璃密封性

    用于甲玻璃管的外封裝，其溫度膨脹系數(shù)（TCE）完全匹配的NiFe合金。

    在玻璃管的兩端部被加熱和玻璃熔化，形成氣密密封涵蓋兩端。

    在玻璃封接過程中玻璃腔通常是填充有惰性氣體（通常為氮氣）或腔體，可能會產(chǎn)生真空，抽真空。 該真空通常支持高電壓開關(guān) （超過1000伏特）。

    工作特性

    吸合（PI,Pull In） 磁簧開關(guān)接觸點接近

    斷開（DO,Drop Out）是打開磁簧開關(guān)接觸點

    大多數(shù)公司測量安培匝（AT）的簧片開關(guān)

    觸點形式

    “A”型（常開）

    磁場存在時開關(guān)觸點[2]  將閉合

    “C”型（單級、雙投）

    “C”型開關(guān)具有轉(zhuǎn)移型觸點。當(dāng)施加一磁場時，公用觸點將從常閉（N.C.）觸點轉(zhuǎn)移至常開（N.O.）觸點。

    觸點材料

    銠觸點

    鍍銠觸點最常使用。這種觸點從低負(fù)荷至重負(fù)荷具有非常穩(wěn)定的工作特性和很長的工作壽命，這是因為銠具有高熔點及高硬度的性能。

    水銀接點

    水銀接點干簧管具有無跳動操作特點，因此不需要額外的抑制跳動電路。它們具有大功率開關(guān)能力、很低且穩(wěn)定的接觸阻抗特性以及工作壽命長的特點。他們亦可以用于高浪涌電流的開關(guān)。

    釕觸點

    釕的硬度比銠更高。鍍銠觸點具有較好的機械磨損及熱損耗特性，但僅用于小負(fù)載的開關(guān)。因為釕的這些特點，華壬電子已成功開發(fā)了氧化釕覆蓋于銠或者鉑上面的雙鍍觸點。這些雙鍍觸點自低負(fù)荷至重負(fù)荷均具有極良好的開關(guān)特性。

    干簧管與一般之繼電器不同之點如下：

    電氣電路與磁場回路使用同一媒體(簧片)。

    由于開關(guān)與線圈互相分離，故可利用磁場加以驅(qū)動，僅要將接點部封入時，極為容易進(jìn)行。

    按照不同的特性干簧管按如下分類：

    大氣性

    封入型

    開放型

    觸點構(gòu)造

    A型：屬于經(jīng)常開離型簧片開關(guān)。 在施加外部磁場時接點才閉合，而在平常時，保持開離狀態(tài)。

    B型：屬于經(jīng)常閉合型簧片開關(guān)。 在施加外部磁場時接點才開離，而在平常時，保持閉合狀態(tài)。

    C型：轉(zhuǎn)接開關(guān)型。

    機能

    非自行保持型：具有可依外部磁場之有無而起作用之特征(單穩(wěn)定型)。

    自行保持型：一但起作用以后，即使除掉外部磁場，仍可保持原來狀態(tài)(雙穩(wěn)定型)。

    形狀

    大型：玻璃管長30～60mm，玻璃管徑3.5～6mm。

    中型：玻璃管長20～30mm，玻璃管徑2.5～3.5mm。

    小型：玻璃管長5～20mm，玻璃管徑1.5～2.5mm。

    另外，對于簧片之形狀，接點部之構(gòu)造等，常有不同的設(shè)計，但只要是使用簧片，均屬于磁簧開關(guān)的范圍。

    優(yōu)點

    干簧管的優(yōu)點是其體積小、重量輕，這使得它們易于安裝且不顯眼。由于操作開關(guān)體積很小，因而無需復(fù)雜的凸輪或曲柄，所以不會出現(xiàn)金屬疲勞現(xiàn)象，保證了幾乎無限的使用壽命。并且能夠安裝在有限的空間里，很適合用于微型設(shè)備。 磁簧開關(guān)和合適的磁鐵價格便宜且容易獲取。干簧管最主要的是一種非接觸式的密封開關(guān)。

    磁簧開關(guān)的開關(guān)元器件被密封于惰性氣體中，不與外界環(huán)境接觸，這樣就大大減少了接點在開、閉過程中由于接點火花而引起的接點氧化和碳化。并防止外界蒸氣和灰塵等雜質(zhì)對接點的侵蝕。工作壽命長。

    簧片細(xì)而短，有較高的固有頻率，提高了接點的通斷速度，其開關(guān)速度要比一般的電磁繼電器快5~10倍。

    缺點

    首先，觸點和簧片是相當(dāng)小而精致的，所以它們難以承受高壓或大電流。 電流過大時，簧片會因過熱失去彈性。即開關(guān)容量小，接點易產(chǎn)生抖動以及接點接觸電阻大。

    干簧管有電壓和電流額定值。 雖然功率W=電壓I*電流U，同樣的功率可能由不同的電壓和電流組合得到。切記不要超過額定電流。例如，10V*1A = 10W，同時1V*10A=10W，在第2種情況下，電流會太大。如果您要使用大電流，由繼電器線圈與磁簧開關(guān)組成的繼電器電路是更合適的選擇。

    故障排查工序多。故障干簧管需要用專用儀器（如AT值測試器、絕緣耐壓測試器、內(nèi)阻測試器等）檢測。

    不適合誤差范圍小的產(chǎn)品設(shè)計：AT值范圍大，從成本角度考慮不能保證批量產(chǎn)品的AT值都相同，并且配套磁石也不盡相同。

    由于磁簧開關(guān)是相當(dāng)脆弱的，如果引出線焊接到較厚器件上，很容易破損玻璃和密封件。 如果你需要彎曲引出線，需要恰當(dāng)選擇引出線的彎曲點。

    干簧管可以作為傳感器用，用于計數(shù)，限位等等。例如，有一種自行車公里計，就是在輪胎上粘上磁鐵，在一旁固定上干簧管構(gòu)成的。把干簧管裝在門上，可作為開門時的報警用。也可作為開關(guān)使用。

    干簧管在家電、汽車、通訊、工業(yè)、醫(yī)療、安防等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。除此之外，還可應(yīng)用于其它在傳感器及電子器件，如液位計、門磁、干簧繼電器等。

    干簧管可用于簧片繼電器、油位傳感器、接近傳感器（磁性傳感器），也可用于高危環(huán)境。

    干簧繼電器

    干簧管可應(yīng)用于干簧繼電器。一個線圈內(nèi)的一個或多個磁簧開關(guān)磁簧繼電器，以得到多對極點的干簧繼電器。 干簧繼電器工作電流時使用的是比較低的，并提供高運行速度，良好的性能，這是不可靠的切換由傳統(tǒng)的接觸，高可靠性和長壽命的非常小的電流。 在20世紀(jì)70年代和80年代，以百萬計的干簧繼電器，用于在電話交流 。 尤其是，它們被用來TXE在英國家庭的電話交流切換。 簧片觸點周圍的惰性氣氛中確保氧化將不會影響的接觸電阻。 有時使用水銀濕簧繼電器，尤其是在高速計數(shù)電路。

    干簧繼電器的優(yōu)點：

    (1)體積小，質(zhì)量輕；

    (2)簧片輕而短，有固有頻率，可提高接點的通斷速度，通斷的時間僅為1～3ms，比一般的電磁繼電器快5～10倍；

    (3)接點與大氣隔絕，管內(nèi)有稀有氣體，可減少接點的氧化合碳化,并且由于密封，可防止外界有機蒸氣和塵埃雜質(zhì)對接點的侵蝕。

    油位傳感器

    干簧管是各種車用油箱油位傳感器的極好替代品，油（液）位傳感器共分兩類：一類是用滑動電位器為基本檢測元件，它是由浮子帶動電位器，再用歐姆表檢測其阻值，從而達(dá)到顯示油位的目的，但當(dāng)油垢覆蓋電位器后，其阻值會發(fā)生變化，造成誤差太大，甚至不能使用，此類油箱傳感器成為壽命很短的易損件。

    另一類是用電感線圈為基本檢測元件。它是用浮子帶動電感線圈，改變震當(dāng)電路的震蕩頻率，再通過頻率計檢測其頻率來測定油（液）位。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試麻煩，成本高，價格貴，不能被廣泛使用。所以，利用干簧管壽命長、動作安全可靠、無火花等特性生產(chǎn)的液位傳感器,是現(xiàn)用各種車用油箱油位傳感器的極好替代品。

    磁性傳感器

    干簧管除了應(yīng)用于干簧繼電器和傳感器外，干簧管（磁簧開關(guān)）被廣泛用于電路控制，尤其是在通信領(lǐng)域。磁簧開關(guān)磁鐵驅(qū)動中常用的機械系統(tǒng)， 接近傳感器 。 例子是門和窗傳感器在防盜報警系統(tǒng)和防篡改方法。

    筆記本電腦使用磁簧開關(guān)，把筆記本電腦的睡眠/休眠模式，當(dāng)蓋子被關(guān)閉。 自行車車輪和汽車齒輪的轉(zhuǎn)速傳感器使用磁簧開關(guān)，簡單驅(qū)動每個車輪上的磁鐵時通過傳感器。 以前用于磁簧開關(guān)在計算機終端，其中每個鍵有一個磁鐵，通過按壓鍵致動的簧片開關(guān)的鍵盤;正在使用更便宜的開關(guān)。 電氣和電子踏板鍵盤所使用的管風(fēng)琴 ， 電子琴玩家經(jīng)常使用磁簧開關(guān)，接觸的玻璃外殼，保護其不受污垢，灰塵，和其他微粒。 它們也可能被用于控制潛水設(shè)備如手電筒或相機，它必須被密封，以保持加壓水。

    干簧管也能用于如電腦散熱風(fēng)扇和磁盤驅(qū)動器。 由于便宜的霍爾效應(yīng)傳感器面世，他們更換簧片開關(guān)，并給予較長的使用壽命。

    高危環(huán)境

    干簧管可以為高真空式或惰性氣體填充式，干簧管將控制電路通斷時觸點產(chǎn)生的火花封閉在管身內(nèi)，使其完全與爆炸性氣體和煤塵隔絕，達(dá)到防止爆炸、提高安全系數(shù)的目的。

    干簧管的玻璃管內(nèi)裝有兩根強磁性簧片，將此置于管內(nèi)一端使之以一定間隙彼此相對。玻璃管內(nèi)封入惰性氣體，同時觸點部位鍍銠或銥，以防止觸點的活性化。干簧管利用線圈或永磁體，為簧片誘導(dǎo)出N極和S極，后因這種磁性的吸引力而開始吸合。

    當(dāng)解除磁場時，由于簧片所具有的彈性，觸點即刻恢復(fù)原狀并打開電路。隔爆型干簧管按鈕和開關(guān)適用于含有爆炸性氣體和煤塵的礦井，以及含有爆炸性氣體的工廠、船舶等危險場所，用做本質(zhì)安全型控制電路和非本質(zhì)安全型控制電路的控制之用。

    制造干簧管，高標(biāo)準(zhǔn)的清潔環(huán)境及高精密度是必不可少的，因此所有的制程均是在無塵室的環(huán)境下進(jìn)行。同時，需要確保在密封過程中沒有污染物進(jìn)入玻璃管�；善�必須��(jīng)過退火處理，退火的過程可移除掉金屬上的磁滯、將會讓簧片的磁場感性特性穩(wěn)定、并且能避免不良品的發(fā)生。然后將簧片透過二氧化碳清洗的方式來充份清洗、強力將微小的二氧化碳晶體吹送到簧片金屬、以去除附著在其上面的雜質(zhì)微粒。此時、再以噴鍍的方式精準(zhǔn)鍍上1微米厚度的銠或釕、其底層會為約0.2微米厚度的鎢。

    下一個步驟，組裝玻璃管與鎳鐵合金的簧片。密封玻璃管之前，先將管內(nèi)的空氣完全排出、并填充入以氖氣為主的惰性混合氣體。運用此制程可大幅提高磁簧管的絕緣、耐壓。密封后再經(jīng)退火程序、移除玻璃結(jié)構(gòu)中殘余的應(yīng)力。磁簧管外面的引線均為鍍錫，可確保良好的焊接效果。此鍍錫過程均以自動電鍍設(shè)備、加上一層約8~12微米厚度的純錫。

    在干簧管制造過程中，金屬簧片被嵌入在玻璃管的末端。玻璃管末端受熱與簧片融合.利用玻璃管對紅外線吸收的原理，使用紅外線加熱設(shè)置對玻璃管末端進(jìn)行密封。玻璃管和金屬簧片的熱膨脹系數(shù)必須接近才能防止玻璃管和金屬密封時易破碎的問題，采用的玻璃管必須有一個很高的電抗值。而且，不能含有揮發(fā)性物質(zhì)比如鉛氧化物和氟化物，干簧管的引腳必須慎重處理以防止玻璃管破碎。