磁傳感器在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中起著重要作用，今天我們將來(lái)討論三種最流行的磁性技術(shù)。

無(wú)線技術(shù)的最新進(jìn)展已導(dǎo)致低成本，低功耗的SoC（片上系統(tǒng)）支持多種無(wú)線協(xié)議，例如藍(lán)牙，Zigbee,Z-Wave和ANT +。借助這些SoC,開發(fā)人員可以設(shè)計(jì)家庭，企業(yè)，工廠和環(huán)境周圍的設(shè)備，以及植入或植入人體和動(dòng)物體內(nèi)的設(shè)備，這些設(shè)備可以感知周圍環(huán)境并通過(guò)Internet進(jìn)行通信。此類設(shè)備通常稱為IoT（物聯(lián)網(wǎng)）設(shè)備。

IoT設(shè)備中常用的三種類型的磁傳感器是TMR（隧道磁阻）傳感器，裸簧片開關(guān)和霍爾傳感器。

磁傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的常見應(yīng)用

首先，接近感應(yīng)在磁性傳感器中非常普遍。

典型的例子是在家庭安全系統(tǒng)中常見的窗戶和門傳感器（圖1），該傳感器安裝在門或窗戶的門框或外殼上，磁鐵安裝在傳感器附近的門或窗扇上。當(dāng)門或窗戶打開時(shí)，傳感器會(huì)檢測(cè)到?jīng)]有磁場(chǎng)，并將狀態(tài)無(wú)線傳輸?shù)桨踩到y(tǒng)基站。

圖1：磁性傳感器在許多常見的防盜警報(bào)器的操作中起著至關(guān)重要的作用。

磁傳感器也可以用于計(jì)數(shù)車輪和儀表的旋轉(zhuǎn)。在出廠設(shè)置中，測(cè)量液體流量的流量計(jì)（圖2）通常利用磁傳感器來(lái)感應(yīng)葉輪的旋轉(zhuǎn)。在自行車上，磁傳感器計(jì)算車輪和曲軸的旋轉(zhuǎn)。

圖2：流量計(jì)使用磁傳感器測(cè)量葉輪的旋轉(zhuǎn)來(lái)測(cè)量液體的流量。

磁性傳感器還可以用于使用磁性浮子和一系列傳感器來(lái)測(cè)量液位，這些傳感器可以隨著浮子隨液位的變化而感測(cè)浮子。所有這些應(yīng)用都利用固定表面上的磁傳感器與相對(duì)于傳感器移動(dòng)的附近表面上的磁體一起工作。

IoT設(shè)備通常需要模式選擇轉(zhuǎn)盤或擋板，使用戶可以手動(dòng)選擇適當(dāng)?shù)哪Ｊ交蚣?jí)別設(shè)置。傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式是使用隨著表盤旋轉(zhuǎn)而打開和關(guān)閉的機(jī)電觸點(diǎn)。但是，隨著時(shí)間的流逝，電氣工程師發(fā)現(xiàn)機(jī)電觸點(diǎn)很容易出現(xiàn)故障，并且可以通過(guò)在每個(gè)模式位置使用磁傳感器和旋轉(zhuǎn)以激活傳感器的磁體的無(wú)接觸設(shè)計(jì)來(lái)代替。

最后，越來(lái)越普遍的磁傳感器應(yīng)用是觸發(fā)“開機(jī)”功能。尤其對(duì)于氣密，小型電池供電的IoT設(shè)備，設(shè)計(jì)人員需要一種方法來(lái)使設(shè)備保持“斷電”或“睡眠”模式，直到準(zhǔn)備好由用戶部署為止。一個(gè)很好的例子是可穿戴式連續(xù)血糖儀，該血糖儀用于測(cè)量人體葡萄糖水平并將其傳達(dá)給患者，醫(yī)生和胰島素泵（圖3）。

圖3：可穿戴式血糖儀使用磁傳感器觸發(fā)“喚醒”或“開機(jī)”功能。

1、裸簧片開關(guān)

機(jī)械開關(guān)和電池“卡舌”可以使設(shè)備斷電，但不幸的是，它們也使設(shè)備的電子設(shè)備容易受到惡劣環(huán)境的影響。一種優(yōu)選的方法是在密封設(shè)備內(nèi)部使用一個(gè)磁傳感器，并在設(shè)備外部使用一個(gè)小磁鐵，通常嵌入設(shè)備的保護(hù)性包裝中。這樣，當(dāng)將設(shè)備從包裝中取出時(shí)（同時(shí)又遠(yuǎn)離磁體的磁場(chǎng)），傳感器的輸出就會(huì)改變，并且電路會(huì)“打開”該設(shè)備。這種方法不僅可以節(jié)省電池電量，還可以節(jié)省電池電量。它還為用戶提供了“即時(shí)”或“即開即用”的體驗(yàn)。

所有這些磁傳感器功能的重要考慮因素包括功耗，靈敏度，輸出響應(yīng)選項(xiàng)，尺寸，可靠性和成本。有幾種常見的磁傳感器選項(xiàng)–每個(gè)選項(xiàng)在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備方面都有其優(yōu)缺點(diǎn)。

最古老的磁性傳感器，也是使用時(shí)間最長(zhǎng)的傳感器，是古老的簧片開關(guān)。簧片開關(guān)是一種機(jī)電設(shè)備，由兩個(gè)黑色金屬“簧片”組成，每個(gè)簧片均連接至引線并封裝在玻璃管內(nèi)。磁場(chǎng)將兩個(gè)簧片拉在一起，從而閉合電路。磁簧開關(guān)通常用于各種IoT設(shè)備中，最值得注意的是用于安全系統(tǒng)，儀表和可植入醫(yī)療設(shè)備的窗戶和門傳感器。

磁簧開關(guān)的最大優(yōu)點(diǎn)是它們是消耗零功率的無(wú)源設(shè)備。磁簧開關(guān)還具有簡(jiǎn)單，便宜，靈敏度范圍有限的優(yōu)勢(shì)。但是，磁簧開關(guān)有幾個(gè)明顯的局限性。磁簧開關(guān)的限制之一是尺寸。最常見的簧片開關(guān)的長(zhǎng)度為10mm-對(duì)于某些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來(lái)說(shuō)是可接受的，但對(duì)于許多傳感器尺寸小于1mm平方范圍的可穿戴和植入式設(shè)備而言，這是可接受的。