知识点：无源无线门窗磁传感器
设计良好的电子系统只需消耗必要的电源即可满足各种工作状态需要。最大限度地减小功耗，不仅对电池供电类系统至关重要，对交流供电类系统来说也受益匪浅，因为这样可以减少热耗散、最大限度地延长产品使用寿命并节省电力。
磁传感器IC
理想情况下，低功率模式无需用户单独操作即可无缝转换到较高功率模式。这种完全的自动化对于未来的智能系统非常重要。当功率模式可以根据发生的某种机械运动而改变时，磁传感器集成电路（IC）通常是最理想的技术。
磁传感器集成电路 (IC) 在全球的日常产品中广泛用于位置测量。磁传感器器件用于个人电子产品、工业系统、医疗设备、汽车、飞行器和航天器。几种成熟的磁传感集成电路（IC）技术：
技术
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Hall
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AMR
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GMR
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TMR
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功耗(mA)
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5~20
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1~10
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1~10
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0.001~0.1
|
尺寸(mm)
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1×1
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1×1
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2×2
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0.5×0.5
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灵敏度(mV/V/Oe)
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0.05
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1
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3
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100
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工作范围(Oe)
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1~1000
|
0.001~10
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0.1~30
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0.001~200
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分辨率(mOe)
|
500
|
0.1
|
2
|
0.1
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温度特性( ℃ ）
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＜150
|
＜150
|
＜150
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＜200
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响应时间(ns)
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＞1000
|
10
|
10
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0.1
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温度漂移(PPM/K)
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3000
|
3000
|
3000
|
400
|
多年来，笔记本电脑和平板电脑一直使用磁传感器IC来确定盖子或外壳是否打开，在盖子或外壳内嵌入了一个小型磁体。这种设计通过全自动的唤醒方案提高电源效率。当盖子闭合时，除了传感器和用于监控其数字输出的微控制器之外，所有电子器件都可以关断。
汽车系统集成的电子器件越来越多，因此催生了智能电源管理。为了在发动机关闭时不消耗汽车蓄电池的电能，每个电子控制单元 (ECU) 的电流通常需要小于100?A。必须好不含糊地节约电源的使用，为此可使用传感器对提供给初级电路的电源进行门控。许多系统会在发生某种事件时（例如打开车门时、移动方向盘时、踩下踏板时、驾驶员坐到座椅上时或打开控制台时）暂时性地增加功耗。采用的一种方法是使用低功耗磁传感器。
含有摄像机的药丸是一种对人体消化道进行观察的创新型非侵入式解决方案。药丸的小尺寸和外观光滑度对于这项工作至关重要。将电源开关连接到药丸的外部是不可行的，而必须节约使用内部微型电池的电能，因此需要对电源进行无线开关操作。这种情况下，门锁型低功耗磁传感器IC是电源门控的完美解决方案。在摄入药丸之前，医生通过将磁体北端闭合来激活药丸，而使用南端可以禁用电源。与使用无线通信协议相比，这种实施方案更为简单、更为小巧和高效。
为了形成重量传感器，可将磁体和传感器紧密分开，这种情况下重量将减小间隙。这些传感器可置入到椅子中用于检测是否有人正在坐下，从而为智能系统的实现开启了许多可能性。
用于门窗监控的新型安防系统正朝着完全无线化的方向发展。通过使用本地电池、无线微控制器和磁效应传感器，这些模块化系统可以借助一枚纽扣电池运行 10 年。
电气注意事项
开关型磁传感器IC具有不同版本的采样率和输出驱动器：一般5-30Hz或 20-1.5kHz 和推挽或开漏。5-30Hz版本使用较少的电源，但每 200ms~3ms 更新一次输出，而 20-1.5kHz 版本是50ms~0.1us 更新一次。当驱动低电平时，推挽输出使用的电源少于开漏输出，这是因为开漏电路具有连接到 VDD 的外部上拉电阻器，而这会产生一条进入开漏电路的电流泄漏路径（等于VDD/RPULLUP）。由于低功耗磁传感器IC的工作电源电压为1.65V至5.5V，因此它可以由各种电池直接供电，包括 3V 锂离子电池、两节或三节串联的碱性或镍氢电池或者 4V 锂聚合物电池。为了估计电池为传感器供电的寿命，可以使用电池在其最低规定电流消耗下的 mAh 额定值，同时还要考虑其自放电情况。
电源门控系统中的磁传感器集成电路的数字输出通常连接到微控制器 GPIO 或负载开关的控制输入端。GPIO 可以配置为中断输入，从而检测传感器电压的变化，用于决定何时激活系统的其余部分。使用负载开关时，设计人员应考虑在启用系统电源时磁体是要接近还是要远离传感器。大多数开关型磁传感器在磁体接近时输出低电压，而在磁体远离时输出高电压。如果磁体接近传感器时应该启用电源，则应使用低电平有效负载开关。如果磁体远离传感器时应该启用电源，则可使用高电平有效负载开关。
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