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  • リード・スイッチをテキサス・インスツルメンツのホール効果センサとリニア 3D ホール効果センサに置き換える

    • JAJA717 October   2021 DRV5032 , TMAG5170 , TMAG5231 , TMAG5273

       

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  • リード・スイッチをテキサス・インスツルメンツのホール効果センサとリニア 3D ホール効果センサに置き換える
  1.   概要
  2.   商標
  3. 1概要
  4. 2リード・スイッチの概要
  5. 3ホール効果センサの概要
  6. 4性能比較
  7. 5DRV5032 のテストの構成と結果
    1. 5.1 DRV5032 のテストの構成
    2. 5.2 結果についての説明
    3. 5.3 DRV5032 のテスト結果
    4. 5.4 前面手法の結果
    5. 5.5 側面手法
    6. 5.6 改ざんの受けやすさのテストの構成
    7. 5.7 改ざんの受けやすさのテスト結果
  8. 6リード・スイッチのテスト構成と結果
    1. 6.1 リード・スイッチのテストの構成
    2. 6.2 リード・スイッチのテスト結果
    3. 6.3 前面手法の結果
    4. 6.4 側面手法の結果
    5. 6.5 改ざんの受けやすさのテストの構成
    6. 6.6 リード・スイッチの改ざんの受けやすさテストの結果
  9. 7TMAG5170 のテストの構成と結果
    1. 7.1 TMAG5170 のテストの構成
    2. 7.2 TMAG5170 のテスト結果
    3. 7.3 TMAG5170 の改ざんの受けやすさのテストの構成
    4. 7.4 TMAG5170 の改ざんの受けやすさのテストの成果
  10. 8まとめ
  11. 重要なお知らせ
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APPLICATION NOTE

リード・スイッチをテキサス・インスツルメンツのホール効果センサとリニア 3D ホール効果センサに置き換える

このリソースの元の言語は英語です。 翻訳は概要を便宜的に提供するもので、自動化ツール (機械翻訳) を使用していることがあり、TI では翻訳の正確性および妥当性につきましては一切保証いたしません。 実際の設計などの前には、ti.com で必ず最新の英語版をご参照くださいますようお願いいたします。

概要

現在の世界では、IoT とホーム・セキュリティの交差から、さまざまなホーム・セキュリティ・ソリューションが生まれています。その最先端の 1 つはドア・センサと窓センサで、通常はリード・スイッチを使用して特定の場所での開閉イベントを検出します。このレポートでは、リード・スイッチに代わる方法として、ホール効果スイッチおよび 3D ホール効果センサという 2 つの検出ソリューションを紹介し、それらのソリューションによって設計を改良する方法について解説します。このドキュメントでは、リード・スイッチ、低消費電力のホール効果スイッチ DRV5032、および TMAG5170 の性能を比較します。TMAG5170 は 3D ホール効果センサで、3 軸のリニア出力があるため、リード・スイッチやホール効果スイッチよりも改ざん検出機能が強化され、機械的な柔軟性が増し、バイナリ出力が改良されています。また、このアプリケーション・ノートでは、3 種類のデバイスすべての性能と改ざんの受けやすさを評価し、それぞれの長所と短所を示します。

商標

Other TMs

1 概要

ドアや窓のセンサは、あらゆるホーム・セキュリティ・システムのバックボーンとなるもので、家庭なオフィスでどのドアと窓が開いており、どれが閉じているかの監視を目的としています。これらのデバイスの大半はバッテリで動作し、ドアや窓が開いている / 閉じているかどうかに関する情報を、メイン・セキュリティ・システムのハブに通知します。アラームがオンのときにドアや窓が開いたり、破られたりするイベントが発生した場合、センサはメイン制御パネルにアラート信号を送信し、メイン・アラームを直ちにトリガします。

ドアや窓のセンサの内部動作を詳しく調べると、このデバイスの機能と明らかに不可分なデバイス、すなわち強磁性感度を持つデバイスが存在することが分かります。単純なリード・スイッチやホール効果センサも使用できますが、設計でどちらを、どのような理由で使用すべきでしょうか。

このドキュメントの以後のセクションでは、一般的なリード・スイッチ、DRV5032、TMAG5170 の概要について説明し、性能や改ざんの受けやすさという観点から、テストと結果に基づいて比較します。

2 リード・スイッチの概要

リード・スイッチは、現在のドアや窓のセンサに最も一般的に使用されている部品の 1 つでしょう。このスイッチは本質的に、ガラス管に強磁性材料で構成された 2 枚の小さなブレードを入れ、不活性ガスを注入したものです。これらのデバイスには、N.O. (通常オープン) と N.C. (通常クローズ) の構成がありますが、ビル・セキュリティ業界の多くで最も一般的に使用されるのは、通常オープンの接点です。一般的なリード・スイッチと、アプリケーションに適した方法でスイッチを活用する単純な回路を、図 2-1 に示します。

GUID-20210810-SS0I-GHNX-N1VL-CQQTTB0D4BQM-low.png GUID-20210810-SS0I-G535-KTJL-LHWPMQSPB1MP-low.png

図 2-1 リード・スイッチと単純な回路

また、製造後にリード・スイッチの使用に関して問題が発生する可能性もあります。主要な懸念の 1 つは、リード・スイッチの寿命が限られていることです。このデバイスは機械的性質を持つため、物理スイッチの自然な摩耗や破損により、デバイスの寿命が制限されます。

もう 1 つの問題は、使用するペリフェラル回路によって異なるリード・スイッチの消費電力です。スイッチがオープンのとき、スイッチがソース電圧にプルアップされると、このプルアップ・ネットワークに関連して電流が発生します。他の構成では、スイッチがクローズのとき、プルダウンまたはプルアップ抵抗をわずかな電流が通過します。ただし、この消費電力を最小化するために使用できる構成もあります。このような構成を次に示します。

  • プルアップ抵抗のサンプリングを使用できます。これは、プルアップが接続されている電圧が制御可能なことを意味します。通常、IO ピンが数 μs オンになり、別の IO がリード・スイッチの両端の電圧をチェックします。
  • また、コンデンサや他の回路を使用して、一定の消費電流を回避する、より複雑な回路も使用できます。
  • 3 端子リード・スイッチも使用できます。この場合、消費電力を 0 にできます。

 

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