有源发讯水表（也称脉冲表）就是在普通的机械式水表中安装发讯装置以实现用水自动计量的。水表的发讯装置由一个小磁钢与一个磁敏元件以一定的位置关系构成，当一个计量单位（通常是0.01ｍ³或0.1ｍ³）的水流过后，磁敏元件就发出一个脉冲计数信号。目前，在有源发讯水表中最常采用的磁敏元件有干簧管和霍尔元件两种。干簧管最大的优点是静态时不消耗功率，但由于干簧管采用机械触点，容易受机械振动的影响、易老化、较长的响应时间是它的致命伤。霍尔元件的静态功耗普遍在mA级，最近几年来，虽然也出现了一些μA级的新品，但其价格相对比较昂贵。霍尔元件的大规模应用并不是发生在水表行业，而是在手机应用中用于翻盖检测。2002年，霍尔元件在手机行业中的市场占有率为70%强，而现在，霍尔元件的市场占有率已滑落到1成左右。霍尔元件正在被一种迅速崛起的器件所替代——那就是我今天要向大家介绍的——磁阻传感器。和霍尔元件相比，磁阻传感器具有更高的灵敏度，更低的电流消耗，更快速的瞬间响应，更稳定的温度性能，更大的感应范围。

 

一、磁阻传感器的原理

       磁阻传感器由磁阻电桥、运算放大器、锁存器以及CMOS电路构成，如图一所示。磁阻电桥中电阻的阻值会因外界磁场强度的变化而变化。一旦磁阻电桥的平衡被破坏，运算放大器将产生输出变化，这种输出变化最终体现在输出引脚上。
                                                               

       下面，我想以NEC公司生产的MRSS23E为例，简要说明外界磁场强度和磁阻传感器输出电压之间的传递关系：

       ⑴  当Vcc施加电压（1.6V至3.5V），外部磁通密度为0mT时，OUT引脚输出高电平；

       ⑵  当Vcc施加电压（1.6V至3.5V），外部磁通密度大于或等于1.7mT时，OUT引脚输出低电平；

       ⑶  当Vcc施加电压（1.6V至3.5V），外部磁通密度小于或等于0.5mT时，OUT引脚输出高电平。

 

二、磁阻传感器的特点

      下面，我将以NEC公司生产的MRSS23E为例介绍磁阻传感器的特点：

      ⑴  微功耗，Vcc=1.8V时的典型功耗为6μW，适合于电池操作；

      ⑵  高灵敏度，典型的被感应磁通密度为1.7mT；

      ⑶  响应速度快，可用于高速检测，采样脉冲周期为2ms至30ms；

      ⑷  高度稳定的温度性能，由温度引起的灵敏度变化范围在0.3mT至0.5mT之间；

      ⑸  在单向磁场（水平或垂直方向磁场）下工作，受电磁干扰的影响较小；

      ⑹  不依赖磁极，更便于下游产品的制造；

      ⑺  体积小，外形尺寸为2.9X2.8X1.1mm，NEC公司生产的另外一个型号MRUS51S的尺寸更小，体积仅为1.16mm³；

      ⑻  磁体和传感器之间的位置关系较之霍尔元件更为灵活；

      ⑼  工作电压范围为1.6V至3.5V；