隧道結(jié)磁阻TMR開關(guān)在機(jī)械式熱量表中的應(yīng)用介紹

隧道結(jié)磁阻（TMR）開關(guān)在

機(jī)械式熱量表中的應(yīng)用介紹應(yīng)用方案簡(jiǎn)述應(yīng)用方案特點(diǎn)極高的頻率響應(yīng)特性，直接測(cè)量葉輪轉(zhuǎn)速；極低的功耗滿足熱量表低功耗需求；極高的靈敏度，可減少葉輪磁鋼磁場(chǎng)強(qiáng)度，降低對(duì)安裝位置的要求，并減少雜質(zhì)吸附；標(biāo)準(zhǔn)的高低電平輸出，可直接連接處理器，提高系統(tǒng)的可靠性；鎖存式工作方式，有效地避免葉輪抖動(dòng)問題；內(nèi)部量子式閉環(huán)的磁結(jié)構(gòu)，無外部磁場(chǎng)輻射，滿足極低的起始流量測(cè)量；優(yōu)異的溫度穩(wěn)定性和極高的靈敏度，提高熱量表的工作溫度的熱穩(wěn)定性，并有效降低葉輪磁鋼熱退磁影響。良好的抗磁特性，可降低熱量表磁屏蔽的要求；半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝，保障產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)成本和后期的維修維護(hù)成本。隧道結(jié)磁阻（TMR）開關(guān)介紹產(chǎn)品性能：先進(jìn)的隧道結(jié)磁阻（TMR）技術(shù)雙極鎖存式工作模式高低電平輸出：VOH=Vdd-0.2VOL=0.2V靈敏度：BOP/BRP：30Gs工作電流：5μA@3VDC（全時(shí)工作）工作電壓：1.8～5.5VDC頻率響應(yīng)：>10KHz工作溫度：-40～125℃ESD保護(hù)：>4KV功能框圖及應(yīng)用電路內(nèi)部功能框圖應(yīng)用電路注：0.1μF電容可選配與現(xiàn)有傳感器性能對(duì)比

TMR磁阻傳感器韋根LC模塊尺寸小型封裝（SOT23）10-20mm長(zhǎng)大靈敏度30`50Gs80`90Gs

功耗5uA3-5uA20uA工作頻率100K赫茲幾十K赫茲幾百赫茲輸出信號(hào)方波脈沖方波信號(hào)幅值Vdd-0.21V80%Vdd可靠性高低中系統(tǒng)單芯片整形電路整形電路韋根傳感器應(yīng)用對(duì)比表項(xiàng)目應(yīng)用意義韋根傳感器隧道結(jié)磁阻開關(guān)備注器件尺寸（mm）靈活設(shè)計(jì)、安裝，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性12.2×Φ612.8×4.22.95×2.80起始流量提高測(cè)量精度大，有阻力小，無阻力（由機(jī)械部分決定）工作磁場(chǎng)降低雜質(zhì)吸附降低安裝要求50～120Gs>30Gs工作電流延長(zhǎng)使用時(shí)間05μA@3VDC韋根傳感器需要信號(hào)整形電路，整形電路工作電流5μA@3VDC輸出信號(hào)便于系統(tǒng)接口，提高系統(tǒng)可靠性30μs脈沖（1V）高低電平信號(hào)VOH=Vdd-0.2磁場(chǎng)敏感方向增強(qiáng)抗磁干擾能力全向平面，單敏感方向工作方式防抖動(dòng)（水錘現(xiàn)象等）雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)鎖存生產(chǎn)工藝提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性手工/自動(dòng)繞制半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)工藝決定產(chǎn)品的一致性和可靠性起始流量韋根傳感器如右圖所示，韋根絲內(nèi)芯/外殼對(duì)外部都有磁場(chǎng)輻射，與旋翼中的磁鋼吸合，對(duì)旋翼形成阻力，無法測(cè)量小的起始流量；隧道結(jié)磁阻開關(guān)如右圖所示，隧道結(jié)磁阻開關(guān)內(nèi)部形成了閉合的量子磁場(chǎng)，不對(duì)外部輻射磁場(chǎng)，對(duì)旋翼的旋轉(zhuǎn)無阻力，可測(cè)量較小的起始流量（起始流量由機(jī)械部分決定）AntiferromagnetPinnedLayerBarrierLayerFreeLayer輸出信號(hào)韋根傳感器原始信號(hào)為30μs脈沖信號(hào)，信號(hào)幅值1V需信號(hào)整形電路整形后與系統(tǒng)接口隧道結(jié)磁阻開關(guān)集成器件高低電平輸出VOH=Vdd-0.2VOL=0.2V直接與系統(tǒng)接口防磁干擾測(cè)試測(cè)試條件：熱量表基表示波器MDTMMS103磁隧道結(jié)磁阻傳感器2節(jié)1.5V電池3塊磁鐵表磁：4,000Gs表磁：2,800Gs表磁：3,800Gs測(cè)試圖片及結(jié)論測(cè)試結(jié)論：MMS10X系列隧道結(jié)磁阻開關(guān)僅需在水平方向上進(jìn)行防磁處理電感傳感器應(yīng)用對(duì)比表項(xiàng)目應(yīng)用意義電感傳感器隧道結(jié)磁阻開關(guān)備注器件尺寸（mm）靈活設(shè)計(jì)、安裝，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性傳感器+芯片分離大2.95×2.80起始流量提高測(cè)量精度小，無阻力小，無阻力（由機(jī)械部分決定）工作磁場(chǎng)降低雜質(zhì)吸附降低安裝要求無>30Gs工作電流延長(zhǎng)使用時(shí)間15～20μA@3.6VDC5μA@3VDC電感傳感器需要信號(hào)整形電路或控制器進(jìn)行信號(hào)處理輸出信號(hào)便于系統(tǒng)接口，提高系統(tǒng)可靠性方波VOH=80%VddVOL=0.1V方波VOH=Vdd-0.2VOL=0.2V磁場(chǎng)敏感方向增強(qiáng)抗磁干擾能力電感量檢測(cè)，對(duì)固定頻率的交變磁場(chǎng)敏感平面，單敏感方向工作方式防抖動(dòng)（水錘現(xiàn)象等）雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)鎖存生產(chǎn)工藝提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性手工/自動(dòng)繞制半導(dǎo)體工藝集成生產(chǎn)工藝決定產(chǎn)品的一致性和可靠性雜質(zhì)吸附優(yōu)化建議調(diào)整旋翼磁鋼的充磁方向（垂直充磁→水平充磁）調(diào)整傳感器安裝位置（水平放置→垂直放置）充磁方向和傳感器安裝位置的調(diào)整將