一节纽扣电池让物联网传感器工作好几年?音叉晶振的低功耗是关键

  你家门口的温湿度传感器，两年没换电池还在上报数据;停车位上的地磁传感器，每天都检测车辆出入。这些设备用一节小小的纽扣电池，就能工作很长时间。秘密是什么?不是电池多高级，而是那颗在休眠期间持续跳动的

32.768kHz 晶振。

  传感器大部分时间在 “睡觉”

  物联网传感器绝大部分时间处于休眠模式。只有实时时钟模块维持工作，负责计时和定时唤醒。这颗传感器晶振就是实时时钟的心脏。资料指出，音叉晶振输出

32.768kHz 频率，经过 15 次分频后得到 1Hz 秒信号，驱动计时唤醒。假如唤醒周期是 10 分钟，晶振就要在这 10 分钟内一直准确计数。

  功耗省到十分之一

  低功耗音叉晶振的优势在于它的待机耗电量。资料记录，部分音叉晶振通过技术优化，待机功耗只相当于常规晶振的十分之一。常规晶振待机可能耗电几微安，低功耗版本低至零点几微安。纽扣电池

CR2032 容量约 200mAh，如果其他电路休眠时几乎不耗电，晶振的功耗就决定了整机待机能耗。选用 32.768kHz

晶振的低功耗型号，可以让电池寿命明显延长。

  分频准确，唤醒不乱

  传感器要求每半小时唤醒一次采集数据，如果传感器晶振频率偏快，唤醒间隔缩短，频繁采集增加耗电;如果频率偏慢，采样间隔超差，数据有效性下降。资料指出，音叉晶振在

25℃附近使用时精度较优，温度变化时频率偏差呈负二次方程曲线。室内传感器温度稳定，偏差很小，唤醒周期很准;户外传感器虽有温漂，但通常仍在设计可接受范围内。

  小到不占地方，抗冲击不损坏

  32.768kHz 晶振的封装缩小到了 1.6×1.0mm，比芝麻还小。资料显示体积从 150 立方毫米缩减到 0.75

立方毫米，缩小了两百分之一。这么小的传感器晶振，贴在 PCB 上几乎不占用电池空间。同时采用金属外壳(锌白铜)，抗冲击性强，传感器从高处掉落也不易损坏。

  哪些传感器离不开它?

  环境监测：温湿度传感器、空气质量检测仪。智能表计：水表、气表、热量表。停车管理：地磁传感器、车位检测器。智能家居：门窗磁传感器、人体红外传感器。

  物联网传感器晶振选用参考

  如果你是物联网传感器设计工程师，选低功耗音叉晶振时：看待机功耗，越低越好，优先选 1/10 规格;看封装尺寸，1.6×1.0mm

贴片是主流;看温度范围，室内选 0℃~50℃，户外选宽温;抗冲击等级需通过产品跌落测试。

  浙江汇隆晶片技术有限公司的 TF 系列 32.768kHz

晶振，低功耗特性优异、封装紧凑、可靠性高，已广泛应用于各类物联网传感器。下次你路过一个好几年不换电池的传感器，别忘了那颗默默跳动的传感器晶振 ——

它是用极低的功耗，一下一下数着秒，守候着每一次数据唤醒。