干簧管與霍爾效應傳感器的選擇與比較

　　自從有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，你可觀察到干簧管傳感器一些值得注意的優點。

　　干簧管傳感器技術

　　在干簧傳感器中，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60年，干簧管開發得到了一些改進，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、可靠性及安全至上的苛刻應用中已成為設計的選擇。

　　干簧管傳感器的質量及可靠性最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一流的，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勝過所有其它開關器件。這是因為在很多情況下，ATE一天工作24小時，一周工作7天，它所占的費用是最主要的。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。在這些設備上，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，通過也要加放大電路。可以認為其最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1015。其結果是漏電流為10-15A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50m，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。

　　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(最小的額定值是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、干簧管傳感器以溫度環境沒有影響，典型的工作溫度范圍從-50。C到+150。C，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極好，在質量、可靠性及安全性上是一流的。

　　霍爾效應傳感器與干簧管傳感器比較