门窗传感器不在一个平面,门窗传感器怎么联动

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-09 11:54:43

5. 霍尔效应传感器无法实现低功耗解决方案

虽然某些霍尔效应传感器消耗的电流确实在个位数毫安范围内,因此不适合电池供电的应用,但其他霍尔效应开关支持低采样率(5 Hz 或更低)并且平均消耗的电流小于1微安。这些设备在高功率活动测量状态和超低功率睡眠状态之间循环,以实现低功耗。由于活动状态 (t active ) 持续时间比睡眠间隔 (t s ) 短得多,因此总平均电流消耗非常低。

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这里的时序图显示了处于超低功耗睡眠状态时的低功耗电流消耗。

6. 霍尔效应传感器需要三根线来进行车外感应

市场上绝大多数霍尔效应传感器只有三个引脚——V CC(电源)、输出和 GND(地)——所以一般的想法是必须将三根线连接到传感器,这并不准确。如图 5所示,一个漏极开路、电压输出、三引脚霍尔效应开关仅用两根导线远程连接。

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图5. 使用电压输出霍尔效应开关 (a) 和电流输出 TMAG5124 (b) 的两线制遥感。

当感应到磁场时,器件会通过 GND 引脚产生电流输出。如果未检测到磁场,则器件的输出将不会产生任何电流,进而不会通过 GND 引脚产生输出电流。请注意,确定电阻器的逻辑状态需要一个模数转换器 (ADC),它可以集成到微控制器中,以及一个外部电阻器。这种配置的问题是它会在嘈杂的条件下产生无效的电压电平。

确保可靠的数据传输需要电流输出设备来减少或消除信号失真。例如,TMAG5124是一种双引脚解决方案,仅需要电源电压和接地即可运行。图 5显示了如何通过使用 GND 引脚传输低电平或高电平电流(均在毫安范围内)来实现该器件。

7. 使用霍尔效应传感器时,磁铁放置不灵活

磁铁相对于传感器的位置取决于许多因素——一些是系统级因素,而另一些则是传感器本身固有的。决定磁体放置的外部系统因素主要是磁体尺寸、磁体材料类型和工作温度范围。磁铁越大,产生的磁场就越大。

在最常用的磁体中,钕铁硼 (NdFeB) 磁体产生最强的磁场。因此,它们的尺寸通常较小。

在选择磁铁时考虑热量也很重要,因为它通常会降低产生的磁场。

影响传感器特定磁体放置的主要因素包括灵敏度水平、传感方向(平面内与平面外)、封装产品、板载传感器数量和可配置性。灵敏度更高的霍尔效应传感器可以检测到更远的磁铁。

大多数霍尔效应开关和锁存器检测垂直于封装表面的磁场,但有些可以检测封装的水平方向(或平面内)。TMAG5123就是一个很好的例子,当垂直位移不可能时,它可以在设计中提供更大的机械灵活性。另一个例子是使用能够监控多个轴的 2D 双通道锁存器。您几乎可以将它们放置在与磁铁相关的任何位置。

8. 霍尔效应传感器不适用于测量角度

霍尔效应传感器在许多位移应用中很受欢迎,但它们也用于绝对角度测量。通过策略性地将两个单轴线性霍尔效应传感器围绕旋转偶极磁体放置,每个传感器都可以拾取与另一个异相的磁场矢量。有了这些信息,使用反正切函数就可以很容易地计算出旋转磁铁的准确角度。

图 6显示了在两种不同封装类型中使用线性传感器的两种实现方式。另一种更优雅的角度测量方法是使用单个线性 3D 霍尔效应传感器(参见图 6b了解各种配置)。要了解角度测量,请查看 TI 的“使用霍尔效应传感器进行旋转运动的绝对角度测量”和“使用多轴线性霍尔效应传感器进行角度测量”。

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图6. 使用两个单轴线性霍尔效应传感器 (a) 和一个线性 3D 霍尔效应传感器 (b) 进行绝对角度测量。

9. 霍尔效应传感器的工作范围非常有限

还有一些人认为霍尔效应传感器没有很好的实际使用范围,因为磁场随距离呈指数衰减。然而,具有高灵敏度的霍尔效应传感器可以从很远的距离检测到有用的磁场。

以 TI 的DRV5032 为例。表 2显示了使用小型低成本铁氧体磁铁 (12 × 12 × 6 mm) 提供的所有器件变体的正面感应距离。TI 的最低灵敏度 DRV5032ZE 可以检测 4.0 至 7.5 mm 的磁铁,而 DRV5032FA 版本的范围在 18.7 至 44.6 mm 之间。如果使用更坚固、尺寸相同的 52 级 NdFeB 磁体,该检测距离将增加到近 3 英寸。

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