三種磁傳感器開關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

2021年03月01日 13:27:12人氣：434來源：河北藍蜂信息科技有限公司

　　越來越普遍的磁傳感器應(yīng)用是觸發(fā)“開機”功能。尤其對于氣密，小型電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，設(shè)計人員需要一種方法來使設(shè)備保持“斷電”或“睡眠”模式，直到準(zhǔn)備好由用戶部署為止。一個很好的例子是可穿戴式連續(xù)*，該*用于測量人體葡萄糖水平并將其傳達給患者，醫(yī)生和*。

　　1、裸線片開關(guān)

　　機械開關(guān)和電池“卡舌”可以使設(shè)備斷電，但不幸的是，它們也使設(shè)備的電子設(shè)備容易受到惡劣環(huán)境的影響。一種優(yōu)選的方法是在密封設(shè)備內(nèi)部使用一個磁傳感器，并在設(shè)備外部使用一個小磁鐵，通常嵌入設(shè)備的保護性包裝中。這樣，當(dāng)將設(shè)備從包裝中取出時(同時又遠(yuǎn)離磁體的磁場)，傳感器的輸出就會改變，并且電路會“打開”該設(shè)備。這種方法不僅可以節(jié)省電池電量，還可以節(jié)省電池電量。它還為用戶提供了“即時”或“即開即用”的體驗。

　　所有這些磁傳感器功能的重要考慮因素包括功耗，靈敏度，輸出響應(yīng)選項，尺寸，可靠性和成本。有幾種常見的磁傳感器選項一每個選項在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備方面都有其優(yōu)缺點。

　　古老的磁性傳感器，也是使用時間長的傳感器，是古老的線片開關(guān)。線片開關(guān)是一種機電設(shè)備，由兩個黑色金屬“線片”組成，每個線片均連接至引線并封裝在玻璃管內(nèi)。磁場將兩個線片拉在一起，從而閉合電路。磁線開關(guān)通常用于各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，值得注意的是用于安全系統(tǒng)，儀表和可植入醫(yī)療設(shè)備的窗戶和門傳感器。

　　磁線開關(guān)的大優(yōu)點是它們是消耗零功率的無源設(shè)備。磁線開關(guān)還具有簡單，便宜，靈敏度范圍有限的優(yōu) 勢。但是，磁線開關(guān)有幾個明顯的局限性。磁線開關(guān)的限制之一是尺寸。常見的線片開關(guān)的長度為10mm- 對于某些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說是可接受的，但對于許多傳感器尺寸小于1mm平方范圍的可穿戴和植入式設(shè)備而言，這是可接受的。

　　可以使用較小的線片開關(guān)(長度不超過5mm)，但它們非常昂貴且難以獲得。線片開關(guān)由于其機械特性和玻璃管設(shè)計固有的脆弱性，其可靠性也很差。包覆成型的線片開關(guān)通過保護玻璃管和引出管的引線周圍的密封件來提高可靠性，但這增加了成本以及尺寸。

　　2、霍爾傳感器

　　經(jīng)受時間考驗的另一種磁性傳感器類型是霍爾效應(yīng)傳感器?；魻栃?yīng)是跨導(dǎo)體的電壓差(霍爾電壓)的產(chǎn) 生，該電壓差垂直于導(dǎo)體中的電流以及垂直于電流的施加磁場。

　　作為固態(tài)CMOS技術(shù)，霍爾效應(yīng)傳感器體積小，可靠且成本低?；魻杺鞲衅鞯拇笕秉c是電流消耗。大多數(shù)霍爾效應(yīng)傳感器超過幾個微安培(mA)的電流，這對于許多電池供電的IOT設(shè)備來說是個問題。

　　3、磁阻(MR)傳感器

　　磁傳感器的后一類是磁阻(MR)傳感器?；趯?dǎo)體的電阻會在存在磁場的情況下發(fā)生變化的原理，已開發(fā)出不同的MR技術(shù)作為MR傳感器的基礎(chǔ)。

　　盡管所有這些傳感器都具有固態(tài)IC的優(yōu)勢，體積小，成本低和可靠性高，但隧道磁阻(TMR)傳感器卻具有高靈敏度和低功耗的組合。TMR傳感器的功耗低至200nA以下，代表了需要磁傳感器功能的電池供電IOT設(shè)備的范例轉(zhuǎn)變。此外，TMR傳感器是所有MR傳感器中靈敏的，并且等效于靈敏的線片開關(guān)的靈敏度。高度靈敏的傳感器可以使用更小，更便宜的磁體或更長的激活距離。

　　總結(jié)：

　　一旦選擇了適合您需求的優(yōu)質(zhì)傳感器技術(shù)，仍然需要決定哪種傳感器輸出，傳感器極性響應(yīng)，感應(yīng)頻率和磁靈敏度適合您的應(yīng)用。然后，設(shè)計磁子系統(tǒng)便面臨挑戰(zhàn)。(確定傳感器的方向，磁體的位置以及磁體的尺寸和類型，以滿足操作要求并限制成本)。

　　大多數(shù)機電產(chǎn)品設(shè)計工程師都沒有經(jīng)驗，知識或工具來正確設(shè)計和驗證磁感應(yīng)設(shè)計。在這種情況下，這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)計人員應(yīng)選擇藍蜂磁傳感器供應(yīng)商，藍蜂會提供專門的應(yīng)用工程支持，知識和工具，以協(xié)助磁傳感設(shè)計過程。

關(guān)鍵詞：霍爾傳感器霍爾效應(yīng)傳感器電感器

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