在设计使用霍尔效应传感器的键盘开关时，一个关键考虑因素是传感器的磁感应范围。为避免出现饱和并能够检测击键的整个范围，必须选择能够覆盖按键完整磁场范围的传感器。确保为应用选择合适器件型号的理想方法是使用磁仿真。德州仪器 (TI) 提供了一款名为 德州仪器 (TI) Magnetic Sense Simulator (TIMSS) 的磁感应仿真器，可帮助简化设计过程。使用此工具时，用户可以指定磁体运动的类型（如 图 3-1 所示）以及要使用的磁体形状类型（如 图 3-2 所示）。

图 3-1 磁体功能选择

图 3-2 磁体类型选择

为了在 TIMSS 中模拟键盘击键设计，将选择线性移动的轴向圆柱体磁体。在此处，用户可以选择将在仿真中使用的 TI 霍尔效应传感器。图 3-3 展示了用于键盘应用的常见键盘磁性开关示例。这些磁性开关未按下时，磁体底部距离传感器顶部约 6.1mm。随着开关按下，磁体向下移动约 4mm；开关完全按下时，磁体距离传感器顶部 2.1mm。磁体是一个轴向圆柱体磁体，剩磁与 YX18 钐钴磁体相等，直径约为 2.818mm，高度约为 3.387mm。图 3-4 中显示了这些磁体输入，图 3-5 显示了传感器输入。磁体的位置（如 图 3-4 所示）是磁体中心相对于原点 (0,0,0) 的位置。因此，确保磁体底部到传感器顶部的距离正确，磁体的起始位置和最终位置均需要考虑磁体高度的一半 (1.6935mm)，即分别为未按下时 6.1mm，完全按下时 2.1mm。关于传感器的位置，如 图 3-5 所示，传感器的方向应使传感器底部面向磁体，且封装底部中心位于原点。

图 3-3 常见击键应用

图 3-4 击键磁体输入

图 3-5 击键传感器输入

图 3-6 显示了 TMAG5253BA3 型号的结果，该型号具有 ±80mT 的磁场范围和 15mV/mT 的典型灵敏度。根据 图 3-6，可以观察到在接近传感器的过程中，磁场强度持续增加。

图 3-6 TMAG5253BA3 击键结果

此外，图 3-7 显示了 TMAG5253BA4 型号的结果，该型号具有 ±160mT 的更大磁场范围和 7.5mV/mT 的更低灵敏度。通过将 图 3-6 和 图 3-7 的器件输出图中的结果进行比较，发现 TMAG5253BA3 可提供比 TMAG5253BA4 更高的粒度，从而实现更精确的运动跟踪。

图 3-7 TMAG5253BA4 击键结果

图 3-8 显示了 TMAG5253BA2 型号的结果，与 TMAG5253BA3 型号相比，前者具有 ±40mT 的更小磁场范围和 30mV/mT 的更高灵敏度。但是，从 图 3-8 所示的“器件输出 1”图中可以看出，当磁体非常靠近传感器时，会出现饱和。如果选择了 TMAG5253BA2 型号，在一段时间内，由于该饱和情况，可能无法观察到有用的磁性数据。

图 3-8 TMAG5253BA2 击键结果

根据 图 3-6、图 3-7 和 图 3-8 中观察到的结果，可以实现最高灵敏度且不出现饱和的型号是 TMAG5253BA3。