Interruptor de sensor de imán pequeño

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Sé lo suficiente sobre electrónica para hacer el proyecto ocasional Arduino o Raspberry Pi, siempre y cuando no tenga que entender demasiado lo que está sucediendo. Soy un tipo de software que se mete un poco en hardware. Por lo tanto, ni siquiera estoy seguro de poder formular una buena pregunta, razón por la cual no he podido obtener una respuesta de Google a esta pregunta.

He hecho un pequeño dispositivo portátil (aproximadamente 30 mm x 30 mm x 10 mm) que tiene un trabajo simple. Hay un imán recortado en el dispositivo. Cuando se retira el imán, se lo comunica a mi teléfono (a través de BLE). Piense en una especie de dispositivo de alarma personal.

Mi primer prototipo usa un interruptor de láminas NC y funciona perfectamente ... excepto que el interruptor de láminas es bastante susceptible a una activación falsa cuando se lo empuja demasiado. El dispositivo solo debe activarse cuando se retira el imán. Como mejora, pensé que la solución probablemente sería utilizar un IC de efecto Hall. También he leído un poco sobre MEMS. El costo no es un problema, dentro de lo razonable (es decir, por debajo de $ 20), pero el tamaño y la durabilidad son absolutamente importantes.

Mis preguntas:

  1. Primero, ¿es un IC de efecto Hall una solución adecuada o hay algo más que funcione mejor?
  2. Supongo que debo usar un interruptor NC que esté abierto cuando el imán esté cerca. Esto hace que un pin IO digital pase a ALTO solo cuando se retira el imán. Mi razonamiento es que si el interruptor es NO, entonces se cerrará cuando el imán esté cerca, lo que hará que el pin IO ALTA la mayor parte del tiempo. Creí que esto sería un desgaste innecesario de la batería. Pero, recientemente leí algo para sugerir que la IO digital no funciona así. Entonces, mi pregunta es ... ¿usa más poder para mantener un estado ALTO que BAJO?
  3. ¿Estoy pensando en todo esto mal? ¿Hay una forma sencilla de lograr lo mismo en un paquete muy pequeño? Estoy usando un derivado de Arduino de lógica 3V con un montón de pines. El dispositivo actualmente usa aproximadamente 50 uA, en promedio, y me gustaría que siga siendo así.
pregunta Faris

2 respuestas

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Tu idea de usar un dispositivo de efecto Hall parece ideal.

Hay muchos sensores de efecto Hall, aquí hay uno a aproximadamente $ 0.40. sería ideal de la OMI. Funciona a 2,3 - 5 V y tiene una salida de drenaje abierta y, por lo tanto, se puede usar con una sola entrada digital con una resistencia de extracción de alto valor. Es probable que incluso pueda utilizar el pullup incorporado suministrado en la mayoría de las MCU (en el rango de 20-50k Ohmios). Puede buscar otros en Digikey .

Tiene un consumo de energía ultra bajo, pero puede manejarlo utilizando un pin de salida digital, por lo que solo se enciende cuando lo desee. Supongo que para obtener un consumo de corriente muy bajo de su MCU, pasará la mayor parte del tiempo en modo de suspensión. Antes de irse a dormir, simplemente gire el puerto que suministra energía a una entrada (el menor consumo de energía) sin resistencia de extracción.

    
respondido por el Jack Creasey
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Cuando utiliza un dispositivo de conmutación como el relé de lámina, está abierto o cerrado. Cuando está cerrado, puede cambiar fácilmente un pin de entrada MCU GPIO a GND. Sin embargo, cuando el interruptor está abierto, algo tiene que ocuparse de configurar la entrada de MCU GPIO a un nivel alto. Esto normalmente se hace con una resistencia a la VCC del microcontrolador. Así que la condición de baja corriente en este caso sería cuando el interruptor está abierto. Cuando el interruptor se cierra, se está hundiendo la corriente desde la resistencia a través del contacto de relé hasta la GND que consume energía.

Usted podría intercambiar la resistencia y cambiar el interruptor de láminas de tal manera que la resistencia tira de la entrada GPIO a GND y el interruptor (con un lado a la tensión de alimentación) luego jale el GPIO alto cuando el interruptor se cierre.

En ambos casos, el estado de mayor consumo de la batería es cuando el interruptor de lámina está cerrado, por lo que desearía seleccionar un interruptor que se abra cuando el imán esté presente (asumiendo que el imán presente es la parte del ciclo de servicio largo del escenario de uso) .

Un dispositivo de efecto Hall debería ser el dispositivo perfecto para su aplicación. Son pequeños, relativamente baratos y resistentes. Cuando selecciona un sensor, elija uno que ofrezca una salida alta o baja simple en función de la presencia de un determinado campo magnético de fuerza o su ausencia. Hay otros tipos de sensores Hall que producen una salida analógica según la intensidad del campo magnético cerca del sensor (se traduce aproximadamente a la distancia del imán), pero son más costosos y tienen un procedimiento complejo para calibrarlos a un imán dado en un Entorno operativo dado.

    
respondido por el Michael Karas

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