当今大多数电气和电子设备都需要一种检测篡改的方法，在许多情况下，当用到这种方法时，可能意味着设备的“门”已被打开。本文将分享一些篡改检测技术，以帮助您为下一个设计选择合适的防篡改机制。
当用户存在可能篡改设备(例如电表)以改变其功能的风险时，篡改检测是合适的。
可以在设备外壳上设置防篡改开关或机箱开关，在外壳被打开时就会触发篡改事件。市面上有许多不同的模拟和数字开关及传感器，可以辅助提高篡改检测的有效性。
现在让我们更详细地探讨一下。
在具有常闭电路的设备中，最常见的防篡改检测系统通常只是在设备外壳内安装一个防篡改开关，当外壳盖被拉开时就触发篡改事件。这种防篡改开关其实就是一个带支架的柱塞开关，当柱塞被推入时，其触点闭合(图1)。
图1：篡改检测系统通常采用外壳内的开关来检测篡改行为。来源：作者
其次，环境光传感器提供了一种简单的方法来实施篡改检测。这种传感器可以检测光照的变化，在设备外壳打开时感知光响应的增强。
霍尔效应传感器/开关可以通过在设备盖子上安装永磁铁来检测外壳打开时的篡改类型。一旦盖子远离磁性篡改检测传感器，磁通量消失，传感器便可以确定外壳已被打开。
此外，电感式传感器与检测环路和金属物体配合使用，也可以检测到电感的变化，因此非常适合检测打开外壳时的篡改行为，不过这种方法略显复杂。
简而言之，基本的防篡改检测系统由位于受保护设备外壳正后方的物理开关或传感器构成，当外壳或盖子被抬起时，它就会被激活。
基本上，物理防篡改开关(SPST NO或NC)是为长期运行的设备而设计的，例如门检测，以防止对计量设备的损害。
然而，使用常闭(SPST-NC)防篡改开关的一个固有缺点是，随着时间的推移，开关容易被氧化或腐蚀，因为在篡改事件发生前没有电流流动。针对于此，一个最简单的解决方法是使用常开(SPST-NO)开关，它可以确保恒定的电流流动，来避免开关被氧化(图2)。
图2：防篡改开关需要电池供电才能工作。来源：作者
如上所示，防篡改开关需要持续监控，并且需要由电池供电。此外，由于篡改检测需要一定的状态记忆，因此最好使用锁存器来存储电路状态。
另一方面，如果防篡改开关通过上拉电阻偏置并由电源持续驱动，这将导致防篡改开关处于活动状态时持续耗电。为了防止防篡改开关处于激活状态时持续耗电，可以间歇性地为篡改检测电路供电(脉冲驱动)，不过在大多数情况下这并非强制要求。
下图显示了一个应用示例(稳定或脉冲驱动)，其中使用了两个篡改检测开关。
图3：上述应用中使用了两个防篡改检测开关。来源：作者
接下来是一个简单的防篡改开关模块的实用电路。这个小电路还额外配备了一个RC滤波器，可以最大限度地减少弹跳影响，使其成为各种篡改检测应用的可靠解决方案。
图4：上述防篡改开关模块代表了一种更实用的方法。来源：作者
最简单的防篡改解决方案可以用机电开关来实现，因此，本文将演示如何使用标准的超小型瞬动开关来实现可靠的篡改检测方案。
图5：利用机电开关实现防篡改解决方案。来源：作者
然而，这绝不是构建篡改检测(防篡改)电路的唯一方法，还有很多其他的方案，但大多数都非常复杂。
图6：用于演示防篡改设计在普通无焊面包板上也能正常工作。来源：作者
湿度传感器对于水下设备和其他密封设备的篡改检测特别有用，这些设备为抵御恶劣环境会进行密封处理。
图7：HR202L电阻式湿度传感器的电阻值随相对湿度呈对数变化。来源：作者
由于湿度传感器可以确定湿度的变化，并且可以在密封破损或外壳被打开的情况下立即感知到湿度水平的增加，因此这种类型的传感功能可以检测到密封破损或泄漏篡改。
(原文刊登于EDN姊妹网站Planet Analog，参考链接：Design ideas for tamper detection circuits，由Ricardo Xie编译。)
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