干簧管傳感器V霍爾傳感器

在你的應用中，霍爾效應傳感器較為現代化而干簧管傳感器將仍然是*選擇

John Beigel & Robhall著

---- 幾年前自從介紹了霍爾效應傳感器以來，它奪得了設計師的設計想象力，一般認為固態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與霍爾傳感器技術時，可觀察到一些值得注意的優點。

干簧管傳感器技術

---- 在干簧管傳感器中關鍵的元件是簧片開關，它是由Western Electric公司在1940年發明的。其它主要元件是開或關的彈性簧片及磁鐵或電磁鐵。

---- 經過了60年，干簧管開關得到了一些改進，使得更可靠，在改進質量的同時又降低了成本。由于這些引人注目的改進，干簧管開關在某些要求質量、可靠性及安全為至上的苛刻應用中成為設計的選擇。 
圖：霍爾效應傳感器及干簧管傳感器都有各種各樣的尺寸及工作能力。

---- 干簧管傳感器的質量及可靠性zui引人注目的應用是用于自動測試設備（ATE）。在這種設備中技術是*的。干簧開關被用于干簧繼電器，它應用于IC、ASIC、硅片的測試設備中及印制板測試設備中，作為開關。在這些應用中，一個測試系統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，干簧繼電器的質量水平要比50ppm的要求好得多。至今，還沒有聽到過有一個機電器件有這樣的質量水平。相似地，它同樣也適用于一些半導體器件。

---- 一旦除了初始工作的質量測試以外，干簧繼電器需要在它的壽命內很好地執行工作。在這一點上它們已證實了*其它開關器件。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zui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，在這個系統中它通過了在嚴酷的安全應用中的時間測試。干簧管傳感器是廣泛地用于很多要求高的汽車安全設備（例如敏感剎車液的高度），在很多醫療儀器上的應用，這包括燒灼設備，起博器等醫療電子設備等。在這些設備中，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傳感器的比較

---- 在干簧管和霍爾效應兩種傳感器的技術上，其尺寸都在縮小。然而，當干簧管傳感器與霍爾效應傳感器相比較時（見附表），可以看到干簧管的一些優點：

1.霍爾效應器件一般價格低，但需要加上昂貴的電源電路供電，其輸出信號也是那么低，通常也要加放大電路。可以認為其zui后結果是霍爾效應傳感器比干簧管傳感器更貴。
2.干簧管開關從輸入到輸出有優良的絕緣及開關的絕緣電阻達1015Ω。其結果是漏電流為10-1的水平。另一方面，霍爾效應器件有亞微安的漏電流水平。在醫療電子設備中插入人體的探針或起博器，對這些設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境（如對濕度無影響）。
4.干簧開關的觸頭在導通時有極低的導通電阻，典型值低到50mΩ，而霍爾效應傳感器可能有上百歐姆。
5.干簧傳感器能直接開關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。霍爾效應器件輸出范圍是很受限制的。
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傳感器。
8.干簧管傳感器能經受很高的電壓（zui小的額定值是1000V）。霍爾效應器件需外部電路其額定值到100V。
9.干簧管傳感器能經受3英尺跌落的典型試驗，該跌落試驗與霍爾效應傳感器是相似的。
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。這相當于半導體微細加工器件的數字。
11.干簧管傳感器對溫度環境沒有影響，典型的工作溫度范圍從-50℃到+150℃，無特別附加條件、限制或費用。霍爾效應傳感器工作溫度范圍有限制。
---- 干簧管產品有很多很好的應用。某些干簧管繼電器工廠在設計苛刻應用上是*的，在質量、可靠性及安全性上是*的。

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