圖1 表殼外觀

 

傳統的拆表檢測可以用機械設計來完成。在表殼上做一個向下突起的部分，再在PCB對應的位置上放置一個按鈕，使表殼突起的部分壓住按鈕
，按鈕的輸出和MCU的input口鏈接。當有人打開了表殼，表殼和按鈕分開，改變了MCU的輸入
，MCU報(bao)警(jing)。這(zhe)種(zhong)傳(chuan)統(tong)做(zuo)法(fa)成(cheng)本(ben)低(di)，能(neng)耗(hao)小(xiao)，但(dan)是(shi)使(shi)用(yong)上(shang)有(you)很(hen)多(duo)限(xian)製(zhi)。首(shou)先(xian)是(shi)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)問(wen)題(ti)，因(yin)為(wei)按(an)鈕(niu)下(xia)壓(ya)的(de)不(bu)同(tong)高(gao)度(du)可(ke)能(neng)會(hui)在(zai)運(yun)輸(shu)安(an)裝(zhuang)途(tu)中(zhong)誤(wu)觸(chu)發(fa)防(fang)拆(chai)檢(jian)測(ce)。另(ling)外(wai)，如(ru)果(guo)按(an)鈕(niu)被(bei)卡(ka)住(zhu)
，防(fang)拆(chai)檢(jian)測(ce)會(hui)直(zhi)接(jie)失(shi)效(xiao)。為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)出(chu)現(xian)，需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)開關和複位芯片，這會加大係統成本。

 

這裏為大家介紹基於霍爾傳感器的高可靠性
，同時功耗低成本好的防拆檢測方案。

 

1 使用霍爾開關的防拆檢測方案

 

霍爾開關的輸出可以顯示磁通量密度相對於門檻值的出現和消失
，單極性霍爾開關和雙極性開關的輸出如圖：

 

圖2 單極性霍爾開關輸出

 

圖3 雙極性霍爾開關輸出

 

因為雙極性霍爾開關可以對南磁極和北磁極都響應
，適用麵更廣而更適合用在防拆的場合。

 

在(zai)表(biao)殼(ke)開(kai)口(kou)上(shang)放(fang)一(yi)個(ge)磁(ci)鐵(tie)
，當(dang)表(biao)殼(ke)打(da)開(kai)，磁(ci)鐵(tie)遠(yuan)離(li)霍(huo)爾(er)器(qi)件(jian)
，可(ke)以(yi)檢(jian)測(ce)到(dao)的(de)磁(ci)通(tong)量(liang)密(mi)度(du)消(xiao)失(shi)，改(gai)變(bian)霍(huo)爾(er)開(kai)關(guan)的(de)輸(shu)出(chu)，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)監(jian)測(ce)。這(zhe)種(zhong)方(fang)案(an)功(gong)耗(hao)可(ke)以(yi)做(zuo)到(dao)很(hen)低(di)，比(bi)如(ru)DRV5032的平均電流為0.54uA。

 

參考設計TIDA-00839提供了一種適用於電表的防拆方案。使用了雙極性的霍爾開關DRV5033來實現。該設計使用了兩組DRV5033， 每組三個，來實現X/Y/Z三個方向的檢測，兩組霍爾分別放在易受磁攻擊的電流互感器和電源變壓器附近。

 

圖4 TIDA-00839 電路圖

 

2 使用線性霍爾傳感器的防拆檢測方案

 

與霍爾開關和鎖存器不同
，線性霍爾傳感器的輸出並不是兩個電平的切換，而是與磁通量密度成正比的值
，可以實現更精確的測量。

 

xiangxiangyixia，ruguozaichaikaibiaokeshi

，zaihuoerkaiguanfujinfangzhiyigehendadewaibucitie
，namecitongliangmidubaohe，huoerkaiguandeshuchubuhuigaibian
，bunengzhengquedifanyingchulaibeichaikaideshishi。erruguowomenshiyongxianxinghuoerchuanganqi
，cichangdebianhuahenkenenggaibianshuchudefanwei
，congerbeitancedao，zheyangjiutigonglelubangxinggengqiangjingquedugenggaodejiejuefangan。

 

線性霍爾傳感器的輸出有不同的類型，比如：

 

1)    DRV5055可以響應南北磁極
，輸出電壓和磁通量密度成正比

 

2)    DRV5056隻響應南磁極，對於感應一個磁極的應用， 此響應可以最大限度提高輸出動態範圍。對於單位磁通量密度的變化輸出範圍翻倍
，磁性靈敏度也會翻倍。

 

3)    DRV5057輸出的是頻率為2kHZ，占zhan空kong比bi隨sui磁ci通tong量liang密mi度du變bian化hua的de時shi鍾zhong。當dang存cun在zai電dian壓ya噪zao聲sheng或huo接jie地di電dian勢shi失shi配pei時shi
，可ke保bao持chi信xin號hao完wan整zheng性xing。該gai信xin號hao適shi合he嘈cao雜za環huan境jing中zhong的de遠yuan距ju離li傳chuan輸shu，始shi終zhong存cun在zai的de時shi鍾zhong使shi得de係xi統tong控kong製zhi器qi能neng夠gou確que認ren具ju備bei良liang好hao的de互hu連lian。

 

圖5 DRV5055 輸出

 

圖6 DRV5056 輸出

 

圖7 DRV5057 輸出

 

3 使用3D線性霍爾傳感器的防拆檢測方案

 

在第一部分“使用霍爾開關的防拆檢測方案”提到過，為了在三維層麵探測磁通量密度，TIDA-00839將三個單軸線性霍爾傳感器分別組成一組來進行探測。

 

而使用單顆3D線性霍爾傳感器
，例如TMAG5170
，可以實現更廣闊的探測範圍，使得磁鐵的安放位置更有靈活度。

 

圖8 3D線性霍爾傳感器示意圖

 

綜zong上shang
，本ben文wen介jie紹shao了le三san種zhong基ji於yu霍huo爾er傳chuan感gan器qi的de高gao可ke靠kao性xing，同tong時shi功gong耗hao低di成cheng本ben好hao的de防fang拆chai檢jian測ce方fang案an。霍huo爾er開kai關guan的de方fang案an簡jian單dan易yi行xing，功gong耗hao低di。線xian性xing霍huo爾er傳chuan感gan器qi的de方fang案an則ze解jie決jue了le拆chai卸xie時shi外wai加jia磁ci場chang幹gan擾rao的de場chang景jing，提ti供gong了le魯lu棒bang性xing更geng強qiang精jing確que度du更geng高gao的de解jie決jue方fang案an。最zui後hou簡jian單dan介jie紹shao了le使shi用yong3D線性霍爾傳感器的防拆檢測方案，可以實現更廣闊的探測範圍，使得磁鐵的安放位置更有靈活度。

 

 

推薦閱讀：