傳感器面面觀：干簧管與霍爾效應(yīng)傳感器

在你的應(yīng)用中，霍爾效應(yīng)傳感器較為現(xiàn)代化，而干簧管傳感器將仍然是你的最佳選擇

自從有了霍爾效應(yīng)傳感器以來(lái)，它奪得了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)想象力，一般認(rèn)為固態(tài)器件比機(jī)械電子器件更為可靠。然而，當(dāng)比較干簧管傳感器技術(shù)與霍爾傳感器技術(shù)時(shí)，你可觀察到干簧管傳感器一些值得注意的優(yōu)點(diǎn)。

干簧管傳感器技術(shù)

在干簧傳感器中，關(guān)鍵的元件是簧片開(kāi)關(guān)，它是由Western Electric公司在1940年發(fā)明的。其它主要元件是開(kāi)或關(guān)的彈性簧片及磁鐵或電磁鐵。

經(jīng)過(guò)60年，干簧管開(kāi)發(fā)得到了一些改進(jìn)，使得更可靠，在改進(jìn)質(zhì)量的同時(shí)又降低了成本。由于這些引人注目的改進(jìn)，干簧管開(kāi)關(guān)在某些要求質(zhì)量、可靠性及安全至上的苛刻應(yīng)用中已成為設(shè)計(jì)的選擇。

干簧管傳感器的質(zhì)量及可靠性最引人注目的應(yīng)用是用于自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）。在這種設(shè)備中技術(shù)是一流的，干簧開(kāi)關(guān)被用于干簧繼電器，它應(yīng)用于IC、ASIC、硅片的測(cè)試設(shè)備中及印制測(cè)試設(shè)備中，作為開(kāi)關(guān)。在這些應(yīng)用中，一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)中干簧管繼電器就可能達(dá)2萬(wàn)個(gè)。

一個(gè)繼電器的故障率制定為50ppm，因此為滿足這個(gè)要求，干簧繼電器的質(zhì)量水平要比50ppm的要求好得多。至今，還沒(méi)有聽(tīng)到過(guò)一個(gè)機(jī)電器件有這樣的質(zhì)量水平。相似地，它同樣也適用于一些半導(dǎo)體器件。

一旦除了初始工作的質(zhì)量測(cè)試以外，干簧繼電器需要在它的壽命內(nèi)很好地執(zhí)行工作。在這一點(diǎn)上它們已證實(shí)了勝過(guò)所有其它開(kāi)關(guān)器件。這是因?yàn)樵诤芏嗲闆r下，ATE一天工作24小時(shí)，一周工作7天，它所占的費(fèi)用是最主要的。因此干簧管繼電器的工作壽命需要上百萬(wàn)次。

另一個(gè)有利于干簧管繼電器的例子是它用作氣囊傳感器，在這個(gè)系統(tǒng)中它通過(guò)了在嚴(yán)酷的安全應(yīng)用中的時(shí)間測(cè)試。干簧管傳感器是廣泛地用于很多要求高的汽車(chē)安全設(shè)備（例如敏感剎車(chē)液的高度），在很多醫(yī)療儀器上的應(yīng)用，這包括燒灼設(shè)備、起博器等醫(yī)療電子設(shè)備等。在這些設(shè)備上，干簧管繼電器隔離了小的漏電流。

干簧管傳感器與霍爾效應(yīng)傳感器的比較

在干簧管和霍爾效應(yīng)兩種傳感器的技術(shù)上，其尺寸都在縮小。然而，當(dāng)干簧管傳感器與霍爾效應(yīng)傳感器相比較時(shí)（見(jiàn)附表），可以看到干簧管的一些優(yōu)點(diǎn)：

1、霍爾效應(yīng)器件一般價(jià)格低，但需要加上昂貴的電源電路供電，其輸出信號(hào)也是那么低，通過(guò)也要加放大電路?？梢哉J(rèn)為其最后結(jié)果是霍爾效應(yīng)傳感器比干簧管傳感器更貴。

2、干簧管開(kāi)關(guān)從輸入到輸出有優(yōu)良的絕緣及開(kāi)關(guān)的絕緣電阻達(dá)1015。其結(jié)果是漏電流為10-15A的水平。另一方面，霍爾效應(yīng)器件有亞微安的漏電流水平。在醫(yī)療電子設(shè)備中插入人體的探針或起博器，對(duì)這些設(shè)備要求不能有任何漏電流接近心臟，這一點(diǎn)是十分重要的，微安或亞微安電流能改變心臟關(guān)鍵的電的能動(dòng)性。

3、干簧傳感器是密封的，因此它能幾乎工作于任何環(huán)境（如對(duì)濕度無(wú)影響）。

4、干簧開(kāi)關(guān)的觸頭在導(dǎo)通時(shí)有極低的導(dǎo)通電阻，典型值低到50m，而霍爾效應(yīng)傳感器可能有上百歐姆。

5、干簧傳感器能直接開(kāi)關(guān)信號(hào)范圍從幾納伏到千伏，電流從飛安到安，頻率從直流到6GHz?；魻栃?yīng)器件輸出范圍是很受限制。

6、干簧傳感器提供磁靈敏度有一個(gè)較大的范圍。

7、干簧傳感器對(duì)ESD是不敏感的，而ESD?？赡軗p壞霍爾效應(yīng)傳感器。

8、干簧管傳感器能經(jīng)受很高的電壓（最小的額定值是1000V）?；魻栃?yīng)器件需外部電路其額定值到100V。

9、干簧管傳感器能經(jīng)受3英尺跌落的典型試驗(yàn)，該跌落試驗(yàn)與霍爾效應(yīng)傳感器是相似的。

10、因?yàn)楦苫晒軅鞲衅鳠o(wú)磨損元件，低級(jí)負(fù)載（在10mA時(shí)低于5V及更低）工作可達(dá)百萬(wàn)次。這相當(dāng)于半導(dǎo)體微細(xì)加工器件的數(shù)字。

11、干簧管傳感器以溫度環(huán)境沒(méi)有影響，典型的工作溫度范圍從-50。C到+150。C，無(wú)特別附加條件、限制或費(fèi)用?；魻栃?yīng)傳感器工作溫度范圍有限制。

干簧管產(chǎn)品有很多很好的應(yīng)用。某些干簧管繼電器工廠在設(shè)計(jì)苛刻應(yīng)用上極好，在質(zhì)量、可靠性及安全性上是一流的。

霍爾效應(yīng)傳感器與干簧管傳感器比較

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