[实用新型]一种低功耗位置开关

说明书

本实用新型公开一种低功耗位置开关。所述低功耗位置开关包括：依次相连的位置传感器、差分放大器、窗口比较器和电压‑电流转换器，直流电源；位置开关传感器用于输出表征其距离磁铁远近的电压感应信号；差分放大器用于对所述电压感应信号进行放大；窗口比较器用于根据差分放大器输出电压信号的大小输出高低电平信号；电压‑电流转换器用于将所述高低电平信号转换成电流信号；差分放大器和窗口比较器的功耗均为微瓦级别。本实用新型通过采用微瓦级功耗的差分放大器和窗口比较器，降低了位置开关的功耗；通过采用电流信号输出，增强了位置开关的抗干扰能力，提高了位置开关信号的传输距离。

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，具体涉及一种低功耗位置开关。

背景技术

位置开关又称接近开关或限位开关。位置开关可分为接触式和非接触式两种。非接触式位置开关又可分为电感式、电容式、霍尔式、交直流型、光电型等。目前，非接触位置开关多采用电压信号形式进行信号传输。其主要存在问题是：

需要电压等级高，通常需要5V以上电源供电；

耗电电流大，通常几十mA以上电流，导致只有几米远的传输距离；

抗干扰能力差，电压信号很容易受到空间辐射和传导辐射干扰，造成信号失真；

电压传输需要三根传输线，成本相对较高。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出一种低功耗位置开关。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种低功耗位置开关，包括：依次相连的位置传感器、差分放大器、窗口比较器和电压-电流转换器，直流电源。霍尔传感器用于输出表征其距离磁铁远近的电压感应信号；差分放大器用于对所述电压感应信号进行放大；窗口比较器用于根据差分放大器输出电压信号的大小输出高低电平信号；电压-电流转换器用于将所述高低电平信号转换成电流信号；差分放大器和窗口比较器的功耗均为微瓦级别。

进一步地，所述位置传感器为SAV01型巨磁阻传感器。

进一步地，所述差分放大器主要由第一运算放大器、第二运算放大器和电阻R1、R2、R3组成。R1的两端分别与第一运算放大器的输出端和反相输入端相连，R3的两端分别与第二运算放大器的输出端和反相输入端相连，R2的两端分别与第一运算放大器和第二运算放大器的反相输入端相连，第一运算放大器和第二运算放大器的正相输入端为差分放大器的差分输入端，第一运算放大器和第二运算放大器的输出端为差分放大器的差分输出端。

进一步地，所述窗口比较器包括由第三运算放大器、第四运算放大器和电阻R4、R5、R6组成的两个比较器和二极管D1、D2。电阻R4、R5、R6依次串联后并接在直流电源的两个输出端，R5的高电位端与第三运算放大器的反相输入端相连，R5的低电位端与第四运算放大器的正相输入端相连，第三运算放大器的正相输入端和第四运算放大器的反相输入端分别与差分放大器的两个输出端相连。D1的一端与第三运算放大器的输出端相连，D2的一端与第四运算放大器的输出端相连，D1、D2的另一端并接后与电压-电流转换器的输入端相连。

进一步地，电压-电流转换器为一个主要由三极管或场效应管组成的恒流源电路。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过设置依次相连的位置传感器、差分放大器、窗口比较器和电压-电流转换器，以及直流电源，实现了位置开关信号的电流输出。本实用新型通过采用微瓦级功耗的差分放大器和窗口比较器，降低了位置开关的功耗；通过采用电流信号输出，增强了位置开关的抗干扰能力，提高了位置开关信号的传输距离。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种低功耗位置开关的方框图；