三種磁傳感器開關在物聯(lián)網中的應用

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

　　1、裸線片開關

　　機械開關和電池“卡舌”可以使設備斷電，但不幸的是，它們也使設備的電子設備容易受到惡劣環(huán)境的影響。一種優(yōu)選的方法是在密封設備內部使用一個磁 傳感器 ，并在設備外部使用一個小磁鐵，通常嵌入設備的保護性 包裝 中。這樣，當將設備從包裝中取出時（同時又遠離磁體的磁場），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)網設備方面都有其優(yōu)缺點。

　　最古老的磁性傳感器，也是使用時間最長的傳感器，是古老的線片開關。線片開關是一種機電設備，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。磁場將兩個線片拉在一起，從而閉合電路。磁線開關通常用于各種物聯(lián)網設備中，最值得注意的是用于安全系統(tǒng)，儀表和可植入醫(yī)療設備的窗戶和門傳感器。

　　磁線開關的最大優(yōu)點是它們是消耗零功率的無源設備。磁線開關還具有簡單，便宜，靈敏度范圍有限的優(yōu)勢。但是，磁線開關有幾個明顯的局限性。磁線開關的限制之一是尺寸。最常見的線片開關的長度為10mm-對于某些物聯(lián)網設備來說是可接受的，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備而言，這是可接受的。

　　可以使用較小的線片開關（長度不超過5mm），但它們非常昂貴且難以獲得。線片開關由于其機械特性和玻璃管設計固有的脆弱性，其可靠性也很差。包覆 成型 的線片開關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

　　經受時間考驗的另一種磁性傳感器類型是霍爾效應傳感器。霍爾效應是跨導體的電壓差（霍爾電壓）的產生，該電壓差垂直于導體中的 電流 以及垂直于電流的施加磁場。作為固態(tài)CMOS技術，霍爾效應傳感器體積小，可靠且成本低。霍爾傳感器的最大缺點是電流消耗。大多數(shù)霍爾效應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 設備來說是個問題。  

　　3、磁阻（MR）傳感器

　　磁傳感器的最后一類是磁阻（MR）傳感器。基于導體的 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技術作為MR傳感器的基礎。

　　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）傳感器卻具有最高靈敏度和最低功耗的組合。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設備的范例轉變。此外，TMR傳感器是所有MR傳感器中最靈敏的，并且等效于最靈敏的線片開關的靈敏度。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：一旦選擇了適合您需求的最佳傳感器技術，仍然需要決定哪種傳感器輸出，傳感器極性響應，感應頻率和磁靈敏度最適合您的應用。然后，設計磁子系統(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)機電產品設計工程師都沒有經驗，知識或工具來正確設計和驗證磁感應設計。在這種情況下，這些物聯(lián)網設備設計人員應選擇藍蜂磁傳感器供應商，藍蜂會提供專門的應用工程支持，知識和工具，以協(xié)助磁傳感設計過程。