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干簧管與霍爾器件位置和方向的設(shè)計方案

jf_iZR6mdqV ? 來源:硬件大熊 ? 2023-08-28 09:00 ? 次閱讀

干簧管

通常由兩個軟性的磁片制成,并封裝在充有惰性氣體(如氮、氦等)或真空的玻璃管里,玻璃管內(nèi)平行封裝的簧片頂端留有一定間隙或相互接觸以構(gòu)成開關(guān)的常開或常閉觸點。在有無磁場的環(huán)境中,簧片吸合或斷開的狀態(tài)會發(fā)生。

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霍爾元件

基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器,當磁力線垂直穿過通電半導(dǎo)體平面時,在半導(dǎo)體與電流平行的兩個端面上將形成感應(yīng)電壓,感應(yīng)電壓的大小和電流及磁場強度成正比。

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大部分工程師對干簧管、霍爾元件的認知基本停留在概念層面,尤其是當你第一次使用時,或許你拿來就用,因為這樣的器件太簡單了——放在電路板上,電源供電(甚至干簧管不需要電源),連接至GPIO口,有無磁場時狀態(tài)切換。通常“拿來就用”的做法在樣機階段不會出現(xiàn)明顯的問題讓你發(fā)覺,當你覺得這一個器件僅此而已時,到了工廠量產(chǎn)10K級別的大貨統(tǒng)計的不良率可能會讓你立馬“翻車”!

干簧管的異性磁化

筆者到一個地產(chǎn)項目考察,帶隊的人吐槽他們和一家公司買了一批門磁傳感器,來料檢驗使用磁鐵測試并未有異常,但實際安裝到客戶門鎖時,卻大面積“失效”。

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我現(xiàn)場拆開一個門磁傳感器,發(fā)現(xiàn)門上的磁鐵正對著干簧管的簧片觸點。設(shè)計者忽略了這么一個關(guān)鍵點:干簧管的簧片觸點除了要求被磁化之外,還必須磁化為不同的極性,當使用磁鐵正對著觸點時,簧片觸點兩端磁化的磁性一致,根據(jù)“磁場同性相斥,異性相吸”的原理,此時即使磁鐵靠近,簧片也無法相吸

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因此這就是客戶看到的“失效”現(xiàn)象根因所在。我讓客戶將磁鐵和另外的干簧管裝置錯開位置,問題解決!如下為其他幾種常見安裝方式的優(yōu)劣對比——

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霍爾器件的磁場方向

磁場是一個立體的場,當器件與磁場靠的越遠時,越要考究擺放的位置,不同位置的磁鐵對于霍爾器件穿過的磁力線方向是不同的。

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在一個立體面,霍爾的有效面積需要被磁力線穿越。有的霍爾器件所檢測的是水平面方向的磁場,如Crocus的CT831;有的霍爾器件所檢測的則是垂直方向上的磁場,比如Will Semiconductor的W2510F

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供應(yīng)商可能會對你說,該霍爾元器件不分極性,但請注意,所謂的極性指的是磁場的N或S,但并不意味著該器件的受磁方向可以不做區(qū)分。對于垂直檢測的霍爾器件,如果實際應(yīng)用中你的磁力線更多是從平面穿過器件本體的時候,你會發(fā)現(xiàn),該器件會非常不靈敏,之所以沒有100%失效的原因,是因為磁場本身就是一個立體面。此時你或許想要更換磁場距離或器件型號,但其實,更關(guān)鍵的是調(diào)整器件的受磁方向!






審核編輯:劉清

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原文標題:干簧管與霍爾器件位置和方向的合理設(shè)計

文章出處:【微信號:電子設(shè)計聯(lián)盟,微信公眾號:電子設(shè)計聯(lián)盟】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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