大学期间，接触的第一个项目就是微流控相关的，虽然因为疫情等原因项目断断续续的并不顺利，但多少也积累了一些微流控相关的知识。该篇文章将介绍微流控回路(气路)常用的一些元器件及其简单选型。

后文介绍的元器件主要有: 气泵、继电器、电磁阀、单向阀、汇流板、常用接头(两通，三通)等。

气泵或者压缩气罐都可以作为微流控回路的动力源，气体进入微流控回路后经过分流分压等支路，分别用于实现不同的功能。气泵的使用比压缩气罐更安全，但是气源压力没有压缩气罐稳定。这里就简单介绍几个我用过的小气泵。(没用过压缩气罐)

气泵的选择需要根据自己的使用需求，主要可考虑供电、功能、最大压力(流量)这三个方面。

1）供电: 供电电压(5v/12v/24v)，通常就两根电源线(正负极)。

2）功能: 控制线(两线/四线)，两线比较常见，四线则是带PWM控制和输出反馈的。

3）压力(流量): 供气气压，流量大小等。如果没有特别的需求，也不用考虑这个。小气泵能提供的压力较小，高一点的压力需要使用更大的气泵。

后文会介绍两种气泵(小气泵和大气泵)，两种气泵的主要区别在于体积和供气压力，两张气泵通常都有两线/四线产品。下面依次对小气泵和大气泵进行介绍。

此文所述的小气泵，主要是一系列圆柱状的小型气泵，他们的外形结构基本上都是一样的，只是存在着具体尺寸的差别。常见的气泵有370、555等，工作电压基本在5-24v之间，其工作原理可以参考下面的拆解视频。这类小气泵都有一个进气口和一个出气口，就供气压力而言，其中555气泵的压力约-60KPa~80KPa（约0.8个大气压），已经算是比较大的了，想要更大的供气压力（比如大于一个大气压），那估计就需要考虑选用大气泵了。

小气泵选型上，也是可以选择两线or四线，即是否带PWM控制。（价格上也会比普通小气泵贵很多）

可以参考Kamoer的一款微型真空泵，型号为KVP04-1.1 ，最大供气气压约90Kpa(正压)，供电可选12/24V，可以参考下面的TB链接。

如果小气泵无法满足使用需求（比如说供气气压不足），那就可以考虑比较大的气泵。比如下面这款Kamoer的气泵，正压可达0.12MPa（即1.2个大气压），压力明显高于前面的80Kpa。

该款气泵的图片如下面所示，他的外形尺寸明显大于前面的小气泵。同样，该款气泵也可以选择是否带PWM控制功能，即两线or四线。

我们可以借助继电器，使用单片机实现对气泵供电电压的通断控制(使用如ULN2003这类的达林顿管也可以)，后面的电磁阀也需要使用继电器进行控制。如果您的控制系统比较简单，直接使用一个机械开关控制气泵电源的通断也可以。选用继电器时，需考虑继电器的电压(5/12/24v 最好与气泵供电电压一致)，触发条件(低电平/高电平)。直接买现成的继电器模块，这些模块都是可以切换触发条件的（使用跳线帽设置触发为高电平or低电平），如下面的图片所示。

下文的4.1电磁阀选型中，有一个继电器控制的实例，可借助目录跳转进行阅读。

而不管是采用继电器还是机械开关，其使用方式是一致的，即使用对应元器件控制气泵某一根电源线的通断。只不过继电器是电气控制的，机械开关需要手动控制。

前面的气泵与继电器内容基本上把微流控回路的气源输出控制解决了，后面就需要考虑回路的其他器件的选用。其中电磁阀便是一个很常用的东西，我们可以将其理解为气动回路中的开关(阀门)，可以实现气路的通断控制。"电磁阀"，顾名思义即电压控制线圈的得电or失电(吸合or释放)，线圈的两种状态对应着气路的两种连通方式。

电磁阀的选用也需要根据使用需求来，主要可考虑供电、功能、体积三个方面。

1）供电: 12v/24v/220v

单个电磁阀一般为两根电源线，电源接通则电磁阀得电打开，电源断开则电磁阀失电闭合。故可通过控制电磁阀的电源是否接通，实现电磁阀开闭状态的控制。与气泵控制类似，想要控制电磁阀的通断，还需要借助继电器（uln2003系列驱动也可以）。如果选用了24v的电磁阀，就需要配备24v的继电器。一个简易的控制回路，如下图所示。（仅找到下图一张留存的照片，但依旧具有参考价值）

2）功能: 电磁阀的电气图形符号，比如两位三通，两位五通；以及不同的中位机能，这都还蛮复杂，类别比较多。

下图便是一些常见的电磁阀电气图形符号，我们在购买电磁阀时，也需要判断电磁阀上的电气图形符号是否能实现期望的功能。这个部分的内容具体展开会比较复杂，后文将会以两个常用的电磁阀为例，进行简单的介绍。

3）体积: 普通电磁阀(各种形状)/微型电磁阀

我这里依次介绍一下普通电磁阀和微型电磁阀。普通电磁阀有两位五通，三位五通等类型，其选择需要参考其电气图形符合。(参考液压传动等相关课程) 该部分内容对于小白而言需要不少篇幅，但我这里仅选取两种常见的电磁阀，并简单介绍其使用。

下图为常用的两位五通电磁阀，两位指其有两种状态（对应于电磁阀的通断两种状态），五通指其一共有五个接口（R\P\S\A\B共计五个气孔）。如图所示，其只有右侧有一个电磁阀，对应着电磁阀的两种状态。

我们需要根据电磁阀上的电气图形符号，确定该电磁阀的功能，如下图所示。可见左侧图形处有弹簧的符号，右侧图形处为电磁阀的符号，图上的箭头符号→表示着气孔的连通关系；可知电磁阀未通电时，其初始状态左位（即P->A,S->B,R孔堵死）；电磁阀通电时，其状态切换位右位（即P->B,S->A,S孔堵死）。

下图为常用的三位五通电磁阀，三位指其有三种状态（对应于电磁阀的通断三种状态），五通指其一共有五个接口（R\P\S\A\B共计五个气孔）。如图所示，其两侧各有一个电磁阀，对应着三种状态（左态、中间态、右态）。其中，这三种状态分别对应着【只有左侧电磁阀导通、左右电磁阀皆断开、只有右侧电磁阀导通】，需注意这里并没有”左右电磁阀皆导通“的状态！

相应的，我们需要观察该电磁阀的电气图形符号，如下图所示。

微型电磁阀的在体积上较普通电磁阀小许多，微型电磁阀一般还需要配合专用的汇流板一起使用。

汇流板顾名思义是把气路or液路起相同功能的通路集合在一起。

在传统的气路、液路连接中，各个元件之间主要通过气管/液管连接，这种连接方式的优势是结构简单，成本相对较低，不足之处是占用空间较大，显得比较凌乱，维护麻烦。汇流板的作用是把相似或相同功能的气、液路汇集到一起，把相同或不同的元件安装到汇流板上，结构紧凑，可靠性高，而且维护方便。

汇流板也可分普通汇流板和微型电磁阀专用汇流板。（哈哈，我自己分的类）

普通汇流板的使用也很简单，我们首先需要了解其结构。如下图所示，汇流板一般有一个进气口和多个出气口，只需选配好对应的接头即可。

微型电磁阀配备的汇流板就相当于是升级版的普通汇流板，即每个出气口都可以分别控制的汇流板。通过控制微型电磁阀的通电or断电，就可以实现出气口的打开or闭合的控制。

所谓单向阀，与电子电路中的二极管有着异曲同工之妙，可体现在能使气体or液体只能向某一方向运动(比如向右→)，而无法向另一方向运动(对应着向左←)。一般的单向阀对气体or液体都有单向作用，但是当压力超过额定值，其单向作用就会失效。(可类比二极管的电击穿) 单向阀有金属的和塑料的，如下面的图片所示。

下面的金属单向阀表面已经注明了导通的方向，而两侧也可以根据需求安装不同类型的接头，以便后续的连接工作。金属单向阀的两侧接口尺寸比较固定，方便直接选用常用的标准件接头。两侧可安装外径尺寸4/6/8/12/16mm的快插/快拧/宝塔等接头。

塑料做的单向阀也不错，且主要有隔膜式、鸭嘴式和弹簧式，大多可直接与软管连接。不同类型的单向阀，存在着不同的使用特点，可按需选择。

如果只是简单的想将一路气体or液体分成几路(无控制支路通断的需求)，那可以考虑使用下面的多通接头（前面介绍的汇流板也可以实现该功能，但这些接头的尺寸明显更小）。各式各样的接头有很多，材料上有塑料的也有钢制品，可参考下面的图片。接头各个部分的尺寸大小有很多，购买前一定要看清楚，问明白。比如各个接口处管道是平的，还是倾斜度的，其内径与外径分别是多少？外径大小能否插入5mm或其他尺寸的软管。

同样的，与单向阀类似，塑料接头的可选尺寸范围比金属接头更广泛，在不同的店铺可以购买到不同尺寸的接头。(故购买塑料接头前务必核对好能否正常使用)

这个就涵盖了各种各样的接头啦，多逛逛TB即可。