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- 干簧管與霍爾效應(yīng)傳感器的選擇與比較
- 來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2015/10/28
自從有了霍爾效應(yīng)傳感器以來,它奪得了設(shè)計師的設(shè)計想象力,一般認為固態(tài)器件比機械電子器件更為可靠。然而,當比較干簧管傳感器技術(shù)與霍爾傳感器技術(shù)時,你可觀察到干簧管傳感器一些值得注意的優(yōu)點。
干簧管傳感器技術(shù)
在干簧傳感器中,關(guān)鍵的元件是簧片開關(guān),它是由Western Electric公司在1940年發(fā)明的。其它主要元件是開或關(guān)的彈性簧片及磁鐵或電磁鐵。
經(jīng)過60年,干簧管開發(fā)得到了一些改進,使得更可靠,在改進質(zhì)量的同時又降低了成本。由于這些引人注目的改進,干簧管開關(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)用是用于自動測試設(shè)備(ATE)。在這種設(shè)備中技術(shù)是一流的,干簧開關(guān)被用于干簧繼電器,它應(yīng)用于IC、ASIC、硅片的測試設(shè)備中及印制測試設(shè)備中,作為開關(guān)。在這些應(yīng)用中,一個測試系統(tǒng)中干簧管繼電器就可能達2萬個。
一個繼電器的故障率制定為50ppm,因此為滿足這個要求,干簧繼電器的質(zhì)量水平要比50ppm的要求好得多。至今,還沒有聽到過一個機電器件有這樣的質(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。在這一點上它們已證實了勝過所有其它開關(guān)器件。這是因為在很多情況下,ATE一天工作24小時,一周工作7天,它所占的費用是最主要的。因此干簧管繼電器的工作壽命需要上百萬次。
另一個有利于干簧管繼電器的例子是它用作氣囊傳感器,在這個系統(tǒng)中它通過了在嚴酷的安全應(yīng)用中的時間測試。干簧管傳感器是廣泛地用于很多要求高的汽車安全設(shè)備(例如敏感剎車液的高度),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。
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,當干簧管傳感器與霍爾效應(yīng)傳感器相比較時(見附表),可以看到干簧管的一些優(yōu)點:
1、霍爾效應(yīng)器件一般價格低,但需要加上昂貴的電源電路供電,其輸出信號也是那么低,通過也要加放大電路?梢哉J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、干簧管開關(guān)從輸入到輸出有優(yōu)良的絕緣及開關(guān)的絕緣電阻達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,對這些設(shè)備要求不能有任何漏電流接近心臟,這一點是十分重要的,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(如對濕度無影響)。
4、干簧開關(guān)的觸頭在導(dǎo)通時有極低的導(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關(guān)信號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較大的范圍。
7、干簧傳感器對ESD是不敏感的,而ESD常可能損壞霍爾效應(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,該跌落試驗與霍爾效應(yīng)傳感器是相似的。
10、因為干簧管傳感器無磨損元件,低級負載(在10mA時低于5V及更低)工作可達百萬次。這相當于半導(dǎo)體微細加工器件的數(shù)字。
11、干簧管傳感器以溫度環(huán)境沒有影響,典型的工作溫度范圍從-50。C到+150。C,無特別附加條件、限制或費用;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)計苛刻應(yīng)用上極好,在質(zhì)量、可靠性及安全性上是一流的。
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