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

無線技術(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，傳感器會檢測到?jīng)]有磁場，并將狀態(tài)無線傳輸?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，測量液體流量的流量計(jì)（圖2）通常利用磁傳感器來感應(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)使用磁傳感器測量葉輪的旋轉(zhuǎn)來測量液體的流量。

磁性傳感器還可以用于使用磁性浮子和一系列傳感器來測量液位，這些傳感器可以隨著浮子隨液位的變化而感測浮子。所有這些應(yīng)用都利用固定表面上的磁傳感器與相對于傳感器移動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，使用戶可以手動選擇適當(dāng)?shù)哪Ｊ交蚣墑e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，并且可以通過在每個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接觸設(shè)計(jì)來代替。

最后，越來越普遍的磁傳感器應(yīng)用是觸發(fā)“開機(jī)”功能。尤其對于氣密，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。一個很好的例子是可穿戴式連續(xù)血糖儀，該血糖儀用于測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)部使用一個磁傳感器，并在設(shè)備外部使用一個小磁鐵，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（同時又遠(yuǎn)離磁體的磁場），傳感器的輸出就會改變，并且電路會“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”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，也是使用時間最長的傳感器，是古老的簧片開關(guān)。簧片開關(guān)是一種機(jī)電設(shè)備，由兩個黑色金屬“簧片”組成，每個簧片均連接至引線并封裝在玻璃管內(nèi)。磁場將兩個簧片拉在一起，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源設(shè)備。磁簧開關(guān)還具有簡單，便宜，靈敏度范圍有限的優(yōu)勢。但是，磁簧開關(guān)有幾個明顯的局限性。磁簧開關(guān)的限制之一是尺寸。最常見的簧片開關(guān)的長度為10mm-對于某些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說是可接受的，但對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。