有源發(fā)訊水表（也稱(chēng)脈沖表）就是在普通的機(jī)械式水表中安裝發(fā)訊裝置以實(shí)現(xiàn)用水自動(dòng)計(jì)量的。水表的發(fā)訊裝置由一個(gè)小磁鋼與一個(gè)磁敏元件以一定的位置關(guān)系構(gòu)成，當(dāng)一個(gè)計(jì)量單位（通常是0.01ｍ³或0.1ｍ³）的水流過(guò)后，磁敏元件就發(fā)出一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)信號(hào)。目前，在有源發(fā)訊水表中最常采用的磁敏元件有干簧管和霍爾元件兩種。干簧管最大的優(yōu)點(diǎn)是靜態(tài)時(shí)不消耗功率，但由于干簧管采用機(jī)械觸點(diǎn)，容易受機(jī)械振動(dòng)的影響、易老化、較長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間是它的致命傷?；魻栐撵o態(tài)功耗普遍在mA級(jí)，最近幾年來(lái)，雖然也出現(xiàn)了一些μA級(jí)的新品，但其價(jià)格相對(duì)比較昂貴?；魻栐拇笠?guī)模應(yīng)用并不是發(fā)生在水表行業(yè)，而是在手機(jī)應(yīng)用中用于翻蓋檢測(cè)。2002年，霍爾元件在手機(jī)行業(yè)中的市場(chǎng)占有率為70%強(qiáng)，而現(xiàn)在，霍爾元件的市場(chǎng)占有率已滑落到1成左右?；魻栐诒灰环N迅速崛起的器件所替代——那就是我今天要向大家介紹的——磁阻傳感器。和霍爾元件相比，磁阻傳感器具有更高的靈敏度，更低的電流消耗，更快速的瞬間響應(yīng)，更穩(wěn)定的溫度性能，更大的感應(yīng)范圍。

 

一、磁阻傳感器的原理

       磁阻傳感器由磁阻電橋、運(yùn)算放大器、鎖存器以及CMOS電路構(gòu)成，如圖一所示。磁阻電橋中電阻的阻值會(huì)因外界磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化。一旦磁阻電橋的平衡被破壞，運(yùn)算放大器將產(chǎn)生輸出變化，這種輸出變化最終體現(xiàn)在輸出引腳上。
                                                               

       下面，我想以NEC公司生產(chǎn)的MRSS23E為例，簡(jiǎn)要說(shuō)明外界磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁阻傳感器輸出電壓之間的傳遞關(guān)系：

       ⑴  當(dāng)Vcc施加電壓（1.6V至3.5V），外部磁通密度為0mT時(shí)，OUT引腳輸出高電平；

       ⑵  當(dāng)Vcc施加電壓（1.6V至3.5V），外部磁通密度大于或等于1.7mT時(shí)，OUT引腳輸出低電平；

       ⑶  當(dāng)Vcc施加電壓（1.6V至3.5V），外部磁通密度小于或等于0.5mT時(shí)，OUT引腳輸出高電平。

 

二、磁阻傳感器的特點(diǎn)

      下面，我將以NEC公司生產(chǎn)的MRSS23E為例介紹磁阻傳感器的特點(diǎn)：

      ⑴  微功耗，Vcc=1.8V時(shí)的典型功耗為6μW，適合于電池操作；

      ⑵  高靈敏度，典型的被感應(yīng)磁通密度為1.7mT；

      ⑶  響應(yīng)速度快，可用于高速檢測(cè)，采樣脈沖周期為2ms至30ms；

      ⑷  高度穩(wěn)定的溫度性能，由溫度引起的靈敏度變化范圍在0.3mT至0.5mT之間；

      ⑸  在單向磁場(chǎng)（水平或垂直方向磁場(chǎng)）下工作，受電磁干擾的影響較小；

      ⑹  不依賴(lài)磁極，更便于下游產(chǎn)品的制造；

      ⑺  體積小，外形尺寸為2.9X2.8X1.1mm，NEC公司生產(chǎn)的另外一個(gè)型號(hào)MRUS51S的尺寸更小，體積僅為1.16mm³；

      ⑻  磁體和傳感器之間的位置關(guān)系較之霍爾元件更為靈活；

      ⑼  工作電壓范圍為1.6V至3.5V；