[2017年整理]干簧管与霍尔元件对比.docVIP

产品比较 杭州山科电子技术开发有限公司 干簧管与霍尔效应传感器 —在电子远传水表中的应用比较 使用寿命比较 1.1、干簧管传感器电子远传水表的使用寿命。 干簧管期望的开关寿命为一百万次以上。干簧管开关在无外界磁场作用下，依靠它自身的两个簧片弹力处于断开状态；在外界磁场的作用下两个簧片由于被磁化，在磁力的作用下两个簧片克服弹力相互靠近，当外界磁场强到一定程度时，两个簧片完全克服弹力而相互闭合，此时干簧管开关处于吸合状态；当外界磁场再次减弱到一定值时，干簧管在两个簧片弹力作用下再一次闭合，此时干簧管开关又处于断开状态。干簧管期望的开关寿命是指由于簧片在长时间吸合作用下，簧片失去应有的弹力，即使在较小的磁力作用下（甚至在无外间磁力作用下），簧片也闭合，使干簧管开关处于吸合状态；或其他情况（如簧片触头外层的金属机械磨损故障、软性材料被少量的磁化）下无法在功能参数要求的外界磁力作用下进行正常的开关动作。 干簧管期望的开关寿命为一百万次以上，出厂时测试干簧管开关寿命的测试环境为：在一秒钟的时间内测试10到100次，即每次吸合的时间小于0.1秒。上述开关寿命和测试电压及测试电流有关，若测试电压和测试电流上升一些，则开关寿命就相应缩短，所以所有干簧管的开关寿命是指额定的测试电压和测试电流下的寿命。 另外，干簧管期望的开关寿命为一百万次是指吸合后0.1秒内马上断开，若每次吸合后过不是马上断开，如过一小时或一天断开，则这样的开关次数是否达到一百万次呢？实际上干簧管的寿命和以下几方面有关：干簧管的簧片逐渐失去弹力而最终导致寿命到期；干簧管的簧片触头外层保护金属因多次接触而磨损后；干簧管的簧片应多次电压和电流作用下而老化。 现在我们分析干簧管电子远传水表中的实际环境。干簧管电子远传水表一般在原来的机械水表的基础上改装：把机械水表的0.01吨的小指针换成定制的磁钢指针，在磁钢指针转动的圆周（一周共计360度）边上安装一个或多个干簧管（防止抖动）。当磁钢指针带磁钢的一端转到干簧管附近（干簧管左右各22.5度附近，共计45度左右范围内，我们称之为吸合区）时，干簧管处于吸合状态，当磁针带磁钢的一端转到在其他方位（即上述45度外的315度范围内，我们称之为非吸合区）时，干簧管处于断开状态，干簧管如此一吸合一断开，电子远传水表便发出0.1吨的计数脉冲。由于磁钢指针在360度范围内随机转动，磁钢落在45度吸合区的概率为12.5%（45/360=0.125），若按概率来计算，干簧管电子远传水表每8天中累计有1天处于吸合状态，每8个放在库房里闲置的干簧管电子远传水表，有1个处于吸合状态。另外以20口径水表的最大流速来计算，0.01吨的指针以最大速度经过吸合区的时间至少要20秒。其实磁钢转到非吸合区时，干簧管的簧片同样被磁化，只是被磁化的程度较小，两个簧片无法完全克服弹力而相互闭合而已，所以此时干簧管同样会消耗吸合寿命。 干簧管传感器式电子远传水表中的簧片每次吸合的时间至少为20秒，有可能几个小时（如磁针的带磁钢的一端走到吸合区后，用户几个小时不用水）。每次吸合的时间越长干簧管的簧片逐渐失去弹力的可能性越多，电压和电流作用时间也可能越长，从而对干簧管的寿命影响越大。 上面从干簧管传感器和干簧管传感器式电子远传水表的原理上分析了干簧管传感器式电子远传水表使用寿命，实际上在好多自来水公司或房地产公司已使用过许多厂家的干簧管传感器式电子远传水表，许多都在半年到一年后出现成批的故障。若干簧管传感器式电子远传水表的寿命为一年（12个月），则平均每月坏死8%。 在近几年在供水行业中有过了很多干簧管电子水表失败的事例，导致了供水行业决策领导层对电子远传表的不信任。 1.2、霍尔效应传感器式电子远传水表的使用寿命。 霍尔效应传感器的开关次数一般也在1百万次以上，但如果和微处理芯片结合使用，由微处理芯片严格控制对霍尔效应传感器的供电时间（如每18秒中只供电0.1秒），确保霍尔效应传感器在电子水表下的通电工作环境和情况和出厂测试时的大致一致， 则霍尔效应传感器的寿命可大大延长。 另外霍尔效应传感器没有以下两个机械问题：类如干簧管的簧片逐渐失去弹力而最终导致寿命到期；类如干簧管的簧片触头外层保护金属因多次接触而磨损后。 若某种霍尔效应传感器的开关寿命1百万次，在设计时不考虑分时供电来缩短霍尔效应传感器的感应时间，