邁瑞特汽車電子在上海展展示出來的柱向組合開關(guān)中使用了無觸點(diǎn)技術(shù)，這引起很多人的興趣。

　　無觸點(diǎn)開關(guān)是汽車機(jī)電一體化中一個最令人困惑的名字。 當(dāng)人們第一次聽到這個名詞時都會問：“開關(guān)怎么可以不接觸，開關(guān)的工作原理就是進(jìn)行接觸”為了理解機(jī)電一體化中什么是非接觸，首先必須了解接觸開關(guān)的含義

圖1 （ 上）接觸開關(guān)的簡化示例

　　滑塊如箭頭所示移動，并根據(jù)其位置短路或斷開印刷電路板（PCB）上的接觸區(qū)域。 在兩個區(qū)塊之間存在的電接觸是開關(guān)的編碼位置，因此這類型的開關(guān)通常被稱為接觸開關(guān)。 這種開關(guān)是當(dāng)前最通用的開關(guān)技術(shù)。 它造價便宜，簡單并可靠。 但它真的可靠嘛？它很難有很長的使用壽命。當(dāng)觸點(diǎn)磨損，PCB表面腐蝕，又或者彈簧失去彈性。當(dāng)然，這些情況是在長時間使用后發(fā)生的損壞。接觸式開關(guān)當(dāng)然也可以制造得更加堅固，但這需要更多的成本也可能使得PCB板尺寸變大，而開 關(guān)的外殼傾向于變得越來越小。

　　這就是無觸點(diǎn)技術(shù)的起源，它實現(xiàn)了在不使用電觸點(diǎn)的情況下對旋鈕、撥桿或者按鈕發(fā)現(xiàn)位置的信號這樣的操作。這種類型的開關(guān)有很多種， 每種都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。這里主要呈述兩種類型：光學(xué)和電磁無觸點(diǎn)開關(guān)。

　　光學(xué)開關(guān)依靠光信號來確定他們的位置。簡單的形式中，它們由光源（LED），光敏元件和移動屏幕或反射器制成（請參考圖２）當(dāng)這個屏幕位于相對光源和光敏元件之間時，起到阻擋光源的作用。 市面上已經(jīng)有現(xiàn)成的光學(xué)屏障探測器，作為光學(xué)開關(guān)的組件。但是，有的時候無法使用屏障，此時反射器可能是更好的解決方案。光源和光敏元件相鄰放置在PCB板上，在這上面使用反射器，能檢測到狀態(tài)變化的存在。

圖2.處于關(guān)閉（a）和開啟（b）狀態(tài)的無觸點(diǎn)光學(xué)開關(guān)的示例。屏障在光源和光敏元件之間移動，阻擋光線。

　　光學(xué)開關(guān)與接觸式開關(guān)相比有一些比較突出的優(yōu)點(diǎn)。他們使用壽命更長，更不容易受到損害，而且相對便宜，哪怕是與接觸式開關(guān)相比較。它們磨損得更慢，不會出現(xiàn)類似PCB觸點(diǎn)的腐蝕情況。價格方面，有些光學(xué)開關(guān)也許與接觸式開關(guān)類似。這也許與我我們的直覺不一樣，但接觸開關(guān)通常需要多個精確制造的元件，這會增加整體的價格。

　　當(dāng)然，與接觸式開關(guān)相比，光學(xué)開關(guān)也有一些明顯的缺點(diǎn)。LEDS光源需要比接觸開關(guān)的滑塊更多的電力。當(dāng)需要喚醒功能時，光學(xué)開關(guān)可能不適用。 眾所周知，光學(xué)開關(guān)容易受到隨時間推移其元件被污洉和灰塵進(jìn)覆蓋而受到影響，這迫使產(chǎn)品的外殼設(shè)計成防塵并進(jìn)行長時間的驗證，這兩者都增加最終產(chǎn)品的造價。

　　接近無觸點(diǎn)開關(guān)的另外一種解決方案是磁性開關(guān)。這種開關(guān)由一個作為磁場源的永磁體及一個檢測磁體位置的磁場傳感器。（請見圖3示例）

圖3. 磁性無觸點(diǎn)開關(guān)的示例。 圓柱形磁鐵在磁場傳感器上方移動。

　　請注意磁鐵可以在兩個方向上移動。

　　IC供應(yīng)商已經(jīng)在過去多年中已經(jīng)開發(fā)出來多種用于于無觸點(diǎn)開關(guān)的傳感器，磁性無觸點(diǎn)開關(guān)有兩種可能的操作方式 ：第一種情況，傳感器對磁能量的某個閾值作出反應(yīng), 以此單個傳感器構(gòu)造簡單的通斷開關(guān)。 閾值傳感器輸出通常是開路集電極輸出，允許輸出直接通過線束連接到ECU。第二種類型的磁性開關(guān)使用傳感器來報告一個或多個軸中的磁通量的連續(xù)值。這種開關(guān)通常需要微控制器來處理傳感數(shù)據(jù)并確定磁體位置，然后通過數(shù)字總線傳輸。這種方式增加了開關(guān)的復(fù)雜性，但允許它校正溫度并實現(xiàn)更復(fù)雜的磁鐵運(yùn)動（如X-Y 操縱桿）。

　　磁性開關(guān)具有優(yōu)于接觸式和光學(xué)式開關(guān)的特點(diǎn)，第一個優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的：磁鐵不受灰塵和環(huán)境污染的影響。磁性開關(guān)可以在較臟的環(huán)境中使用，例如：浸泡于液體中。 另外一個不那么明顯的優(yōu)點(diǎn)就是能耗。磁傳感器通常比光學(xué)開關(guān)的LED使用更少的電流。這使得磁性開關(guān)成為需要喚醒時的首選設(shè)備。磁性開關(guān)的另一個優(yōu)點(diǎn)來自其機(jī)械簡單性。它無需在PCB上精確定位滑塊，也無需通過探測器縫隙中精確移動的光學(xué)屏障。磁體的安裝不需要很高的精確性，可以在校正過程中進(jìn)行校準(zhǔn)。

　　當(dāng)然磁性開關(guān)也具有某些缺點(diǎn)，其中之一是可能通過外部磁場干擾其工作。這種類型的開關(guān)需要徹底的EMC/ESC設(shè)計驗證，并且可能需要額外的電路/屏蔽，以便在存在外部磁場的情況下使其保持運(yùn)行。此外，其附近任何磁性材料，無論是金屬、塑料甚至油脂，都可能干擾其正常操作。 最后一個缺點(diǎn)是價格，磁性傳感器比光學(xué)屏障或者接觸開關(guān)更貴，并且可能需要微型控制器。

　　總體來說，無觸點(diǎn)開關(guān)對比接觸式開關(guān)，雖然具有明顯的優(yōu)勢但可能不適合所有的應(yīng)用場景。 邁瑞特汽車電子作為汽車機(jī)電一體化的供應(yīng)商，可以為客戶提供無觸點(diǎn)和接觸式兩種開關(guān)，以滿足客戶的可能出現(xiàn)的任何需求。