舌簧開關(guān)在低功耗計(jì)量應(yīng)用中的五大優(yōu)勢(shì)

　　2、緊密的功耗公差

　　固態(tài)器件存在典型的工作電流和最大工作電流。良好的設(shè)計(jì)做法應(yīng)考慮最壞情況下的數(shù)值。固態(tài)器件較大的最大電流可能成為問題，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)消耗更多的電池電流并降低產(chǎn)品的使用壽命。

　　相比之下，舌簧開關(guān)的電流消耗由一個(gè)電阻器和電源軌設(shè)定。舌簧開關(guān)的典型電源和電阻公差較固態(tài)器件在工作電流上的規(guī)格要緊密得多。

　　例如，微功率霍爾效應(yīng)傳感器的典型平均工作電流為5µA，但其最壞情況下的平均工作電流為10µA。納安級(jí)磁阻傳感器的典型平均工作電流為310nA(0.31µA)，而其最壞情況下的平均工作電流為6350nA(6.35µA)。

　　相比較而言，一個(gè)連續(xù)工作的舌簧開關(guān)電路，有一半的時(shí)間處于閉合狀態(tài)，與一個(gè)1 MΩ 的上拉電阻和一個(gè)3V的電源組合運(yùn)行，其典型的平均工作電流為1.5µA。其也存在一個(gè)在最壞情況下的平均工作電流，為1.66μA。這里假設(shè)電源和電阻的公差為5%。在這個(gè)例子中，即使是在未使用如上述省電技術(shù)的情況下，舌簧開關(guān)在最壞情況下的功率消耗也是最低的。

　　3、精確的磁靈敏度開關(guān)點(diǎn)

　　舌簧開關(guān)的一個(gè)重要的特點(diǎn)是它的靈敏度或驅(qū)動(dòng)它所需的磁場(chǎng)力。舌簧開關(guān)的靈敏度以安匝(AT)為衡量單位，相當(dāng)于線圈中的電流乘以匝數(shù)。

　　典型的吸合(工作)靈敏度范圍為8~40AT。雖然舌簧開關(guān)的磁靈敏度以安匝為單位，一個(gè)近似的關(guān)系表明1安匝等于1高斯，即0.1毫特斯拉(mT)。

　　舌簧開關(guān)的磁靈敏度開關(guān)點(diǎn)比固態(tài)數(shù)字開關(guān)的更為精確。在各種操作條件下都能發(fā)揮功能的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，高精確度是特別重要的。例如，可以將舌簧開關(guān)的靈敏度規(guī)定為18~22AT。其相對(duì)的靈敏度范圍為(22-18)/20=20%或±10%。

　　相比之下，微功率霍爾效應(yīng)傳感器的靈敏度范圍可能為25~55高斯(2.5~5.5mT)，其相對(duì)的靈敏度范圍為75%或±37%。納米功率磁阻傳感器的靈敏度范圍可能為6~20高斯(0.6~2.0mT)，其相對(duì)的靈敏度范圍為108%或±54%。

　　4、簡(jiǎn)單的定制

　　常見的固態(tài)微功率和納米功率磁性開關(guān)通常是標(biāo)準(zhǔn)型的。這些開關(guān)通常只有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)寬(不精確)靈敏度范圍可選。如果靈敏度或更新速率不能滿足應(yīng)用的要求，想要得到一種能夠提供更嚴(yán)格靈敏度范圍的定制解決方案就比較困難。

　　與此相反，舌簧開關(guān)可以根據(jù)特定應(yīng)用的要求定制靈敏度范圍。例如，某應(yīng)用可能需要8~10AT的靈敏度范圍，而另一應(yīng)用需要25~30AT的靈敏度范圍。固態(tài)磁傳感器件卻達(dá)不到這種通用性水平。

　　此外，舌簧開關(guān)定制(如機(jī)械包裝和終端選擇)可使這些傳感器很容易適應(yīng)各種應(yīng)用。舌簧開關(guān)的觸點(diǎn)有常開、常閉和單刀雙擲(SPDT)可供選擇。

　　微功率和納米功率固態(tài)開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)并不持續(xù)。在開關(guān)的睡眠時(shí)間內(nèi)，感測(cè)不到磁場(chǎng)，因此輸出得不到更新。如果睡眠時(shí)間為100ms，那么輸出每秒鐘會(huì)更新10次。如果感測(cè)到磁體的速度過快，傳感器輸出將無法跟上，導(dǎo)致檢測(cè)誤差出現(xiàn)。舌簧開關(guān)并無睡眠時(shí)間，因此可以以每秒數(shù)百次的速度更新輸出。

　　5、固有的開關(guān)點(diǎn)磁滯

　　就傳感器技術(shù)而言，磁滯被定義為器件的工作(輸出“接通”)點(diǎn)與釋放(輸出“斷開”)點(diǎn)之間磁場(chǎng)水平的差異。在被感測(cè)的運(yùn)動(dòng)可在旋轉(zhuǎn)周期的任一點(diǎn)停止的計(jì)量應(yīng)用中，一定量的磁滯是非常重要的。如果沒有磁滯，磁場(chǎng)中的非常小的變化都可能會(huì)導(dǎo)致在輸出上產(chǎn)生意想不到的變化以及測(cè)量誤差。

　　附近的電源電流，即電源線、電機(jī)等，或者地球磁場(chǎng)中移動(dòng)的金屬，都可能會(huì)引起小的磁場(chǎng)變化。地球磁場(chǎng)的強(qiáng)度為0.25至0.65高斯(0.025~0.065mT)。這些不受控制的磁場(chǎng)限制了可靠設(shè)計(jì)所需的最小磁滯以及傳感器有用的靈敏度。高磁靈敏度對(duì)電子羅盤是有用的，而對(duì)接近傳感器卻并無益處。

　　最小的磁滯是可靠的計(jì)量應(yīng)用設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的考慮因素。在固態(tài)磁傳感器中，必須用電路將磁滯加入傳感元件，這意味著其將是固定的且難以控制。相比之下，舌簧開關(guān)由于其磁力學(xué)設(shè)計(jì)，有固有的磁滯作用，從而為計(jì)量應(yīng)用提供增強(qiáng)的可靠性。