【应用】低功耗TMR磁开关传感器在电子水表、智能水表、直读式水表、液位计中的4种典型应用方案

时间： 2020-09-13 来源：多维科技

TMR磁开关传感器是一种高灵敏度、高频响、低功耗和高精度的磁触发数字开关，集成了采用高精度推挽式半桥TMR磁传感器和CMOS集成电路，能将变化的磁场信号转化为数字电压信号输出。

TMR开关传感器通过内部电压稳压器来提供温度补偿电源，并允许宽的工作电压范围。TMR开关传感器以低电压工作、极高响应频率、微安级的供电电流、宽的工作温度范围和高ESD耐压成为众多开关类应用的理想选择。

TMR磁开关传感器的典型优势：

-是一种固态开关，没有可移动的部件

-多维科技的TMR磁开关包括单极、推挽式双极锁存以及全极输出三种类型

-高灵敏度：灵敏度可达到2Gs，允许使用更小的磁铁或者更大的工作间隙，便于安装

-低功耗：连续供电工作状态下，功耗低至1.5μA@3V

-宽工作电压范围：1.8～5.5V

-优秀的温度特性：工作温度范围宽，-40-150℃

-高频率响应：最高可达5kHz

-抗强磁干扰：3000Gs

-小型封装：SOT23-3、TO92、LGA

随着技术的日益进步，磁阻技术得到了很好的商业化发展，干簧管已经不再是磁力开关的唯一选择。对于寻找干簧管替代方案以增加开关灵敏度、减小开关尺寸、提高开关质量和耐用性、并最大限度延长电池寿命的设计工程师来说，新型隧道磁阻（TMR）技术能够为他们提供微安级（μA）的开关功耗，同时还具有高灵敏度的特性，具有更高的性价比。

TMR磁开关传感器与干簧管比较

TMR磁开关传感器的典型应用

1、流量计中的瞬时流量检测、大流量报警、逆流检测等

智能水表一般由电池供电，国家标准要求要智能水表的使用年限为六年，智能水表制造商们的内部标准为6+1年，这就对智能水表传感器的功耗提出了苛刻的要求。由于受传感器的功耗、寿命、响应频率的限制，数字化水表的常用方案是通过齿轮的变速，把传感器安装在10升流量位置，检测10升指针的旋转次数进行累计，这样的设计只能测量一段时间内的累计流量，而不能测量瞬时流量。目前在智能水表中普遍使用的干簧管，由于其体积大，不宜安装，影响了表的小型化，智能化；同时由于水锤效应，会发生抖动现象，影响了计量精度。

多维科技磁阻传感器采用TMR磁隧道结技术，灵敏度高、响应频率高、功耗低，非常适合于水表、机械式热量表等电池供电场合应用。

由于TMR磁传感器的固有特点，非常适合智能水表应用。响应频率高，达到1kHz以上，可直接测量叶轮的转速，得到水表的瞬时流量，可以实时监控用水情况。采用两个TMR传感器，根据四种不同状态信号，可以获得叶轮的旋转速度和旋转方向。通过测量叶轮的转速，多维科技TMR传感器可以实现：瞬时流量检测、漏水及大流量报警、逆流检测等功能。

电子水表

主要产品：(1)TMR1202双极锁存型开关传感器；(2)TMR1302全极型开关传感器

应用要求：(1)直接检测叶轮转速；(2)高频响，低功耗，温度稳定性高

性能优势：(1)高频响特性，保证计量准确，不丢失数据；(2)紧凑的开关点分布，保证输出方波的占空比稳定，可提高计量精度；(3)较高的灵敏度，保证长时间的计量可靠性；(4)良好的温度特性（功耗和开关点随温度和电压的变化小）保证系统的使用寿命和计量可靠性

智能水表

主要产品：TMR1302全极型开关传感器

应用要求：（1）检测指针转速；（2）低功耗，连续工作，可靠性好

性能优势：（1）连续工作，1.5μA低功耗特性，保证计量准确，不丢失数据；（2）紧凑的开关点分布，保证输出方波的占空比稳定，可提高计量精度；（3）较高的灵敏度，保证长时间的计量可靠性；（4）良好的温度特性（功耗和开关点随温度和电压的变化小）保证系统的使用寿命和计量可靠性；（5）标准的高低电平，直接接入后端处理器

直读式水表

主要产品：TMR3002角度传感器

应用要求：直接检测字轮位置

性能优势：（1）可配湿式水表，满足起始流量和成本要求；（2）读数字轮360°全圆周测量，测量分辨率取决于模数转换的实际精度，读数准确率100%，不存在临界状态和模糊状态；（3）电子元器件的大幅度减少，大大降低了产品因器件故障引起风险；（4）克服了光电直读方案光通路穿过水表液封介质中气泡时，光的反射与折射引起读数误码。

2、液位计

液位计是汽车、油气、田油、水处理站及石油化工装置自动化控制系统的重要组成部分。以汽车行业为例，目前汽车液位传感器行业主要采用干簧管技术，但干簧管件与件之间的开关性能差异较大，而且还需要剪切、弯折引脚，其成本相对较高。另外，干簧管切换时间较长，且玻璃管还很容易破裂。TMR磁开关传感器的诸多优势，解决了干簧管在汽车应用上的弊端。

干簧管液位计和TMR液位计比较

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2023/7/7 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

KTM1301 系列高性能、低功耗、全极磁场检测 TMR 开关传感器

KTM1301系列为高性能、低功耗的全极磁场检测TMR开关传感器，具备超低功耗、高精度、高速等特点。该系列产品适用于工业类电子、消费类电子等磁场开关检测。

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2023/8/2 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

KTM1901 系列高性能、低功耗、全极磁场检测 TMR 开关传感器

KTM1901系列是一款高性能、低功耗的全极磁场检测TMR开关传感器，采用隧道磁阻（TMR）技术和CMOS技术，具有超低功耗、宽工作电压范围、磁场阈值可选、全极磁场检测等特点，适用于工业和消费类电子产品的磁场开关检测。

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Jan, 2022 - 数据手册 - Rev 1.0 代理服务技术支持采购服务

针对工业市场应用的1KHz响应频率，1.5ua超低功耗超高灵敏度TMR磁阻传感器OCH1305产品介绍

灿瑞科技OCH1305是一款低功耗、全极性、X/Y轴感应磁开关芯片，内部组成包括TMR感应磁头、功率定时电路、运放、施密特触发器和CMOS输出电路。并集成有功率偿和温度补偿电路，保证芯片具有宽的工作电压范围、宽的工作温度范围、1KHz响应频率的同时只有1.5uA的电流消耗，是工业&物联网等行业磁传感器应用的最佳选择。

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商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

KTM1331 系列高性能、低功耗、锁存型 TMR 开关传感器

KTM1331系列是一款集成隧道磁阻（TMR）技术和CMOS技术的磁开关传感器，具备超低功耗、高精度、高速和高灵敏度等特点。该系列产品适用于工业类电子、消费类电子等磁场开关检测。

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2023/8/2 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

KTM1302L 系列高性能、低功耗、全极磁场检测 TMR 开关传感器

KTM1302L系列是昆泰芯微电子科技有限公司推出的一款高性能、低功耗的全极磁场检测TMR开关传感器。该系列产品采用隧道磁阻（TMR）技术，具备超低功耗、高精度、高速和高灵敏度等特点，适用于工业和消费类电子产品中的磁场开关检测。

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2023/9/13 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

KTM1302 系列高性能、低功耗、全极磁场检测 TMR 开关传感器

KTM1302系列是一款高性能、低功耗的全极磁场检测TMR开关传感器，具备超低功耗、高精度、高速等特点。该系列产品适用于工业类电子、消费类电子等领域的磁场开关检测。

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2023/8/2 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

KTM1321 系列高性能、低功耗、N 极磁场检测 TMR 开关传感器

KTM1321系列为高性能、低功耗的N极磁场检测TMR开关传感器，具备超低功耗、高精度、高速等特点。产品支持多种磁场阈值选择，适用于工业和消费电子产品中的磁场开关检测。

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Aug, 2023 - 数据手册 - Rev 1.0 代理服务技术支持采购服务

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KTM1311系列为高性能、低功耗的S极磁场检测TMR开关传感器，具备超低功耗、高精度、高速等特点。该系列产品适用于工业和消费类电子产品中的磁场开关检测。

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2023/8/2 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

多维科技（MDT）磁传感器芯片和模组选型指南

公司简介芯片产品模组产品

多维科技 - AGV磁钉式导航传感器,三轴高场磁强计,旋转速度传感器,USB磁强计,轴向高场磁强计,AMR磁栅传感器芯片,磁性传感器,AGV磁导航传感器,三轴低场磁强计,TMR齿轮编码器,AMR磁开关传感器芯片,TMR磁图像传感器,激励源,TMR电流传感器,TMR齿轮/磁栅传感器芯片,横向高场磁强计,AGV磁带式导航传感器,TMR磁开关传感器芯片,TMR流量传感器,TMR预编程线性磁传感器芯片,TMR磁特征/磁图像传感器,TMR磁栅传感器芯片,TMR齿轮传感器芯片,数字角度传感器芯片,AGV电磁式导航传感器,AMR线性磁场传感器芯片,TMR磁特征传感器,TMR线性位移传感器,轴向低场磁强计,TMR角度传感器芯片,AMR角度传感器芯片,TMR线性磁场传感器芯片,高斯矫正磁铁,AMR3108G,GE-T,TMR2705,TMR1202HT,TMR2703,TMR7401-600MA,USB2510-CAL01-800,TMR6406L,USB21023,USB25103,TMR1102,TMR1302H,TMR1343,TMR1342,AMR3108AP,TMR1341,TMR1348,TMR3002,TMR7204,TMR3004,AMR4020,TMR1345,TMR3005,AGVTMR45XS,TMR7504-B,USB2510A,TMR6406X,TMR3001,TMR1340,TMR13DX,TMR7553-B,AGVTMR25XC,LPS-TMR125B4,GE-A,TMR2602,TMR3105AP,AMR3013P,TMR6401,AMR4010,AGVTMR25X4,TMR6218LA,TMR9112,TMR2305M,TMR2605,TMR6206D,TMR2604,LPS-TMR125A4,TMR1366,TMR6206L,TMR7903,TMR2613,TMR4M06,TMR7502,AGVTMR46XS,TMR4M07,TMR4M08,TMR4M02,TMR4M03,TMR4M04,TMR4M05,TMR1362,TMR9002,TMR6217LA2,TMR9001,AMR2501,USB27053,TMR7554-B,TMR7401-1000MA,TMR2103,TMR4007,USB2705A,TMR2102,TMR6306,AGVTMR15XN,TMR2503,TMR4003,TMR2623,TMR4004,AGVTMR15XP,TMR2105,TMR2501,TMR4005,TMR2104,TMR4006,AMR3003L,TMR4001,TMR4002,TMR1252,FSD-TMR1005,TMR7502-C,TMR2109,TMR2505,TMR2901,TMR2108,TMR2905,FSD-TMR1006,TMR4018,TMR6318,TMR2111,AGVTMR45LC,TMR1304,TMR4014,TMR1303,TMR4015,AMR4100,TMR1148,TMR1302,TMR4016,TMR4017,TMR1302HT,TMR4011,TMR4012,TMR7401,TMR4013,TMR2110,TMR1383,TMR1262,TMR3105G,TMR6212LA,TMR7555-B,TMR7303-D,TMR7551-B,TMR7401-300MA,AMR1507,TMR-MAC005,TMR1308,TMR6401C,TMR1305,TMR6218XA,TMR1309,TMR1157,TMR2003,AMR3001,TMR1155,TMR2001,TMR6209,TMR1202H,TMR62082,TMR2005,AMR3005,AMR3008,TMR7503-B,TMR2009,TMR2922,AMR4050,TMR2653,AGVTMR46LC,TMR7204-C,TMR1287,TMR7303,TMR1202,TMR7302,AMR2302,TMR6404X,TMR1283,TMR1162,TMR7556-B,TMR3102P,TMR7302-D,TMR6403A,TMR6318C,TMR7552-C,TMR1208,TMR1206,USB2510T,AGVTMR360C,TMR1212,AMR1320,TMR2701,TMR6501,TMR1215,TMR1341XD,TMR1213,TMR7551,电机控制,室温心磁图检测,位置传感器,光伏发电,电力电网,电机和风扇控制,无损探伤,电池供电系统,气表,电流传感器,风扇控制,热量表,流量计,磁通信,储能,直流电机驱动,工业控制,充电桩,风力发电,安全监控,速度传感器,电梯门机双稳态开关,变频调速系统,马达和风扇驱动,电子罗盘,水表,微弱电流测量,车辆检测

2022/6/21 - 选型指南

【经验】TMR磁阻传感器芯片应用于机电分离式水表的两种经典设计方案——智能防盗计数升级版/智能计数版

智能防盗计数升级版方案，运用双级锁存芯片输出的信号通过两颗不同级性的磁铁来控制。适当调整芯片的位置就能保证相位重叠判断正反转的要求，另外再配一颗灵敏度高的全级磁阻传感器芯片来判断磁攻击。用计量脉冲的型号是多维科技的TMR1202T/TMR1208T，常用的防磁攻击型号是多维科技的TMR1302S/TMR1362S/TMR1366S。

2020-10-13 - 设计经验