斯丹麦德电子可生产出世界上最小的簧片开关，长度不到4毫米，可代替微型霍尔效应传感器

时间： 2021-02-24 来源：Stadnex-Meder

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由于新的电源使用标准，最近几年市场对干簧开关的需求已大大增加。干簧技术无功耗的特点，使其相关产品成为霍尔效应传感器的合适磁传感替代品，特别适合低功耗类应用。

一、两种不同的磁感应解决方案；一键区别

干簧和霍尔效应技术使用不同的设计概念。两种类型的开关都使用外部磁场进行操作。但是，霍尔效应在被动状态下仍然需要电路产生输出信号。相反，干簧开关则不消耗功率，仅在磁场出现的条件下即可工作。因此，两种磁传感技术之间的关键区别之一就是它们的功耗特点。

二、功率效率改变了磁传感技术

EMEA磁性传感器产品经理Martin Reizner说：“德国能源转型期间，优先考虑能源效率要求的趋势，使干簧开关传感器的需求大大增加。”Reizner认为这种趋势不会很快消失。“越来越多的传感器制造商正在选择干簧技术来降低功耗。”家用电器和电池供电的设备正在快步转向依赖干簧开关技术的趋势。换句话说，干簧开关正迅速成为低功耗设计的首选新型磁传感技术产品。

三、两种传感技术均满足特定用途

“两种传感技术都有其特定的用途，”Reizner补充说。他认为霍尔效应传感器更适合于1kHz以上的高速检测应用。而1kHz以上时，干簧开关因已达到其物理操作极限而不合适此类应用。相反，Reizner建议干簧开关更适合于低于1kHz的开关应用，例如流量计。

1、磁滞可改善水流检测

磁滞是开关的打开点与闭合点之间的距离差；是干簧技术独有现象。在特定应用中磁滞使干簧开关比霍尔效应传感器更具优势。以下示例说明了在水流量计中如何利用磁滞现象进行检测。

在水流检测中使用开关磁滞

带叶轮的水流量计，作为示例可以设置给定的磁滞值。随机的水浪或振动会导致叶轮略微移动。这样，叶轮的运动激活传感器，进而导致错误的水流检测。定义开关磁滞可以确保传感器激活之前水流达到设定的速度。总之，只有干簧开关磁滞可以防止错误的水流读数。相反，霍尔效应传感器会随着水的任意流动而启动或关闭。

2、世界上最小的干簧开关

干簧开关由简单的机械元件制成，与霍尔效应传感器相比，制造成本低廉。霍尔传感器制造难度更高，需要额外的外部开关和放大电路，同时要求温度稳定电路，需要短路保护，且有一定的功耗。

然而，霍尔效应传感器相对于干簧传感器在尺寸上更有优势。不过，斯丹麦德电子（STANDEX-MEDER Electronics）能生产出世界上最小的簧片开关，其长度不到4毫米。因此，紧凑的干簧开关传感器设计现在可以与微型霍尔效应传感器竞争。

3、恶劣环境下的磁传感器可靠性

磁簧开关技术在恶劣的环境中性能可靠。密封的玻璃外壳可保护干簧开关不受环境影响。换句话说，灰尘、油、水、化学品、腐蚀物等都不会影响传感器的运行。此外，磁簧开关在-65℃至+150℃的极端高温或低温下均能可靠地运行。而霍尔效应传感器温度工作范围更窄，在-55℃至+125℃之间。

4、磁隔离

干簧开关不需要任何抗电磁放电（ESD）的保护。因此，干簧开关不会电磁干扰附近系统的电子设备。相反，霍尔效应传感器需要磁隔离，因为它们使用恒定的电源来发出输出信号。此外，霍尔传感器需要特殊的ESD保护以防止电流泄漏。

5、接触电阻

最后，干簧开关的绝缘电阻比霍尔效应的绝缘电阻高10^15欧姆。干簧开关仍会在极低的飞安范围内有电流泄露风险，虽然值很小，但还是不适用于医疗设备。总之，结构简单的干簧开关可测量微小的电压，并在50mΩ的低接触电阻下工作。远低于霍尔传感器能够工作的最低电压和最低接触电阻。

此外，干簧开关的工作范围非常广泛。开关负载范围从纳伏（nV）到千伏（kV），从飞安到安培，最高10GHz。即使最小的干簧开关也可以隔离高达1,000伏的电压，无需ESD保护。

四、结论

总而言之，两种开关类型都有各自的特定用途，具体取决于感应应用。干簧开关具有不同的尺寸，灵敏度和磁滞。可根据不用应用，选择不同规格的干簧开关。霍尔传感器可以进行编程以克服缺点，干簧开关的用途更加广泛且更加节能。

霍尔效应传感器在1kHz以上的高速RPM切换中效果很好。此外，由于无切换磁滞，霍尔传感器信号的可重复性更高。也就是说，霍尔开关在其生命周期内可运行5亿个周期。不过，在5伏负载下，干簧开关可以切换数十亿个周期。

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全部评论（1）

好运常伴吾 Lv8. 研究员 2021-02-24

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