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磁簧开关与霍尔效应开关

技术应用两个传感器解决方案

簧片开关的需求已经在最近显著上升。这主要是由于它们的机械结构,从而降低了能量消耗为零时开关处于被动状态。这就是为什么簧片开关是一个有吸引力的替代霍尔效应传感器对于其中能量效率和低功耗是关键的应用程序。

里德和霍尔效应技术是基于不同的建筑理念。两者被控制,并通过一个外部磁场来激活 - 然而的霍尔效应传感器仍然需要的电路操作,其需要的功率即使当传感器处于被动状态作为其结构原理是基于提供的输出的信号。簧片传感器,在另一方面,是机械开关,其仅由磁场激活切换的负载。如果没有收到此脉冲,它不消耗任何电量。这主要区别有多种用于这两种形式的技术的具体应用的后果。

“这两种技术都有自己的特定用途”
“基于磁簧传感器的需求已经对德国的能源转型的背景和要求,在终端设备制造重点发展的能源效率最近显著上升,”马丁Reizner,产品经理磁性位置传感器EMEA说,在传感器制造商Standex。Reizner没有看到这种趋势即将结束任何时间很快。“越来越多的制造商正切换到筘技术,特别是在白色家电如洗碗机和电冰箱或电池供电的设备的情况。”传感器制造商和客户都被集中在最小化应用程序的用电量,其可以被优化和/或根据通过使用簧片技术的设备的要求降低。

现实的情况是:“这两种技术都有自己的特定用途,” Reizner补充道。他认为,霍尔效应传感器更适合于高速应用在1千赫以上的范围内,因为这是簧片触点满足其物理操作的边界。对于频率的应用低于1kHz,Reizner建议簧片开关。这些应用包括流量计,这是在白色家电中使用。即使对于簧片开关和每个应用程序必须经过独立认证和安全认证过程中还没有任何安全标准,他们提供了一个关键的优势在霍尔效应传感器:开关滞后。

由于其物理特性,机械式簧片开关具有开关磁滞特性,它描述了簧片开关的拉入点和退出点之间的区别。换言之,例如,如果一个经过的磁铁到达离簧片开关5毫米远的预定吸合点,它的刀片将关闭,簧片开关现在处于激活状态。如果磁铁继续移动,直到达到预先定义的7毫米的下降位置,它只会在此时关闭。所以开关滞后等于2毫米。在某些应用中可能需要此功能,例如带有桨轮的芦苇式水流量计。这个开关可以抵抗水波的随机移动,这可能会使桨轮轻微移动。制造商不希望开关被激活,因为这样的移动会导致测量。在启动开关和仪表进行测量之前,水流必须达到一定的速率。换句话说,如果簧片开关在其滞后范围内移动,它将不会测量水的单位。相比之下,一旦水移动,霍尔效应传感器就会被激活或停用。

最小磁簧开关世界
簧片开关的机械结构还具有在它的成本的效果。簧开关便宜产生比霍尔效应传感器,后者需要的功能,如附加的外部开关,放大电路,温度稳定,短路保护和电力消耗。簧片开关可能无法向霍尔效应传感器在其最小尺寸方面匹配,但是Standex电子目前生产在世界上最小的簧片开关与玻璃外壳是略低于40毫米长。亚搏官方app下载这使得无与伦比,紧凑的设计芦苇能大小与霍尔效应传感器竞争。

舌簧开关本身被封闭在填充有保护性气体,通常为氮气的玻璃外壳。这个单元也由一个稳定的外壳元件的保护。玻璃和外壳确保簧片开关被气密地从大气影响如灰尘,油,水和化学物质,这可能损害传感器的功能密封。气密密封件具有保护传感器免受腐蚀的附加益处。磁簧开关还提供了许多好处在极端温度条件,如在极热或冷的温度下使用时。霍尔效应传感器开始的在这种条件下的性能和可靠性方面之苦,而在钢筘从温度切换完美功能-65ØC至+150ØC(霍尔效应传感器:-55ØC至+ 125ØC)。

磁簧开关的机械特性也使其免疫抗电子干扰意味着它不需要对电磁放电(ESD)保护的任何不同,霍尔效应传感器。其结果是,簧片开关具有电磁兼容性(EMC)与邻近系统相关的设备的高的水平。霍尔效应传感器提供没有这样的EMC,因为它必须发出一个输出信号,并且因此需要功率的恒定供给。这意味着,特别是EMC必须采取预防措施,以霍尔效应传感器与相邻器件隔离。这里最有问题的区域是处理漏电流;特殊的静电放电(ESD)保护是必不可少的。

簧片开关的最大隔离是1015欧姆,这比一个霍尔效应开关的高许多倍。泄漏电流仍然发生与簧片开关。然而,这些电流在fempto放大器范围内,这是如此无实质它是施加到医疗装置的公差内。在其上的簧片开关是基于机械原理还允许它来测量微小的电压。这是由于50毫欧姆,这是显著低于霍尔效应传感器的接触电阻的低接触电阻。

可以使用一个舌簧开关来切换电位的负载的基本范围是巨大的:它从纳伏到千伏范围延伸,从fempto安培到安培和实现高达的频率至10GHz。即使是最小的磁簧开关都能够隔离起来的电压1000伏。没有ESD保护需要这个。

特定于应用程序的配置
簧片开关是在各种不同的安匝和迟滞关于磁铁距离和磁体尺寸大小的可用。由于该开关的操作原则上,这些筘参数可适合于特定应用的要求,换句话说能效等级的特殊要求。这使得霍尔效应传感器处于劣势。霍尔芯片可以通过编程来弥补这个弱点,但它仍然落后于磁簧开关后面,当涉及到应用程序特定的配置。

霍尔效应传感器更适合于应用程序与频率高于1kHz。这些包括高转速传感器,用于测量每分钟的转数。由于缺乏开关滞后的,当它涉及到信号测量霍尔效应传感器还提供了更高的可重复性。这也意味着,他们有更长的生命周期。霍尔效应传感器和它的5亿次循环开关远远优于筘技术在这方面。然而,如果簧片开关需要切换低于5伏主要小负荷,如在仪表应用的情况下,开关周期成可使用簧片开关来实现的数十亿美元。

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