ZHCAEF4 September   2024 TMAG5233

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
    1. 1.1 簧片开关
    2. 1.2 霍尔效应传感器
    3. 1.3 隧道磁阻 (TMR) 传感器
  5. 2设计注意事项
    1. 2.1 技术复杂性和成本
    2. 2.2 灵敏度轴
      1. 2.2.1 霍尔效应开关
      2. 2.2.2 TMR 开关
      3. 2.2.3 簧片开关
    3. 2.3 机械限制
    4. 2.4 功耗
  6. 3总结
  7. 4参考资料

机械限制

开关的整体灵敏度决定了传感器所需的输入磁体的范围。通常,每种开关技术都可以使用小于 5mT 的工作阈值 (BOP) 进行配置。可以使用模拟工具,例如 TI 的磁感应模拟器,来确定特定磁体所需的总范围。

TMR 传感器中的电子隧穿效应实现了现有磁性传感器可提供的超高磁性灵敏度,并且可以配置为与霍尔效应传感器类似的全极操作。也就是说,无论传感器上存在哪个磁极,开关都可以工作。在米6体育平台手机版_好二三四组装过程中,这通常有助于减少对齐磁体所需的工作量。但是,有一些功能需要区分磁极,这时可能需要单极开关,如图 2-2 所示。

 磁性开关输出模式图 2-2 磁性开关输出模式

霍尔效应传感器提供相同的功能,并具有检测方向的多功能性,但是磁体位置的灵活性优于 TMR 传感器。使用 TMR 传感器时,必须考虑一个特别问题,那就是输入磁场必须始终保持低于最大输入磁场额定值上限。由于器件的固定层具有特定极性的磁化,因此如果施加了明显强的磁场,可能会对传感器造成不可修复的损坏。TMR 的磁场过度暴露可能表现为偏移,甚至是器件整体灵敏度的变化。霍尔效应传感器不会受到此风险的影响,因此可以根据需要,尽可能靠近磁体。

在所有情况下,输入磁场必须变化,即最大输入始终超过 BOP 的最大额定值,并且当磁体被移开时,最小磁场小于 BRP 的最小额定值。这有助于消除具有边沿条件的器件运行异常的风险。对于簧片开关,开关的实际构造可能会出现由单个稳压器传递磁场而产生的操作区域。这可能包括意外开关区域的可能性,在没有制造商指导的情况下,这些区域更难预测。

使用簧片开关进行设计时,还需要考虑一个问题,那就是两个簧片接触后分离产生弹性碰撞,导致簧片开关发生去抖。去抖会延长信号的稳定时间,如果处理不当,可能会影响传输完整性。这些机械触点的打开和闭合也会随着时间的推移而磨损,从而导致开关机制最终失效。断开簧片开关所需的开关周期数取决于开关的构造和施加的负载。对于较高的负载,此断点可能在 100,000 和 1,000,000 个开关周期之间。

簧片开关的最后一个机械考虑因素是,其构造限制了它们不像封装的霍尔效应传感器或 TMR 传感器那样容易处理。在许多情况下,簧片开关的外壳不允许使用拾取和放置机以及回流焊接等标准组装程序进行表面贴装安装。在组装过程中,必须小心,以免损坏外壳。