磁敏传感器和磁传感器有什么不一样?
传感器技术
传感器-传感器原理-传感器技术分析
admin
2019-04-16 00:00

磁传感器磁传感器是一种检测由磁场,电流,应力,温度,光等外部因素引起的敏感元件的磁特性的装置,并以这种方式检测相应的物理量。磁传感器广泛用于现代工业和电子产品中,以测量磁场强度,以测量物理参数,例如电流,位置和方向。在现有技术中,存在许多不同类型的传感器,用于测量磁场和其他参数。磁传感器是检测由诸如磁场,电流,应力应变,温度和光等外部因素引起的敏感部件的磁特性变化的装置,并以这种方式检测相应的物理量。磁传感器分为三类:罗盘,磁场传感器和位置传感器。指南针:地球产生磁场。如果你可以测量地球表面的磁场,你可以制作一个指南针。电流传感器:电流传感器也是磁场传感器。电流传感器可用于家用电器,智能电网,电动车辆,风力发电等。位置传感器:如果磁铁和磁传感器之间的位置变化,则该位置变化是线性的或线性传感器,如果它是旋转的,则它是旋转传感器。许多磁传感器用于大生活中,例如罗盘,计算机硬盘驱动器,家用电器等。传统产业转型中的应用和市场据报道,1995年全球工业过程控制传感器市场仅达到260亿美元; 2001年,用于计算机硬盘驱动器的SHD-GMR磁头市场突破4000亿日元(约合34亿美元)。美元)。采用新型微型磁传感器,操作更简单,可靠性得到提高,从而延长了设备的使用寿命,降低了成本。使用新型磁传感器可以显着提高测量和控制精度,如使用GMI(巨磁阻磁)磁场传感器,检测分辨率与常用磁通门磁力仪相同,但响应速度快增加一倍,功耗仅为后者的1%;如果使用霍尔器件,其分辨率仅为4A/m,所需的外场比前者高300多倍;在应力检测中,SI传感器的灵敏度是普通电阻丝的2000倍。半导体应变计的20至40倍。 工业机床的液压或气缸活塞位置检测广泛使用由永磁环和活塞杆上的AMR部件组成的磁传感器。检测精度为0.1mm,在高速和低速下检测速度可以是0-500mm/s。转换;在切换到GMI或SV-GMR传感器之后,测量精度可以提高至少一个数量级。在机床数控时代,数字磁尺有助于设计人员实现闭环控制。使用绝对信号输出的磁性标尺不受噪声,电源电压波动等的影响,并且不需要原位返回。手动和数字控制之间的转换也可以使用工作状态磁敏开关完成。旋转磁编码器在旋转量的检测和控制中起关键作用。它用于数控机床,机器人,工厂自动化设备的位置检测,传输速度控制,以及磁盘和打印机等自动化设备通信设备的旋转量检测。一个不可或缺的重要部分。检测对象是磁光图案,不受油雾和灰尘的影响。因此,它比最先进的光学编码器具有更高的可靠性和更长的寿命。它特别适用于金属,木材,塑料和其他加工行业的自动焊接,涂漆机器人和钢相关位置检测及各种应用。光学编码器仍然被广泛使用,并且由于该装置易受灰尘,油和烟的影响,因此在自动焊接,涂漆机器人,纺织品和钢,木材,塑料等的加工中使用极其差。使用AMR,GMR和GMI敏感元件的旋转磁编码器没有上述缺点。因此,他们的市场需求正以每年30%以上的速度增长。它在家用电器和节能产品中具有广泛的应用潜力,也可用于节能和环保产品。如果采用微磁编码器和控制微电脑集成,更有利于简化控制系统的结构,减少元件数量和空间体积,这对精密制造和加工行业具有重要意义。在环境监测中的应用环境保护的前提是监测各种环境参数(温度,气压,大气成分,噪声.....)。这里需要大量传感器。 磁致伸缩非晶磁微传感器可以同时测量真空或密闭空间的温度和气压,无需连接器即可遥测遥控。在食品包装,环境科学实验等方面,应用前景广阔。交通事故和交通拥堵在交通管制中的应用是城市和城际交通中的一个主要问题。公路交通支持道路系统(AHS),智能交通系统(ITS)和道路交通信息系统(VICS)的开发和建设正在国内外得到加强。在这些新系统中,高灵敏度,高速响应的微型磁传感器非常有用。例如,对于分辨率高达1nT的GMI和SI传感器,可以构建ITS传感器(用于高速公路上的道路标志,车轮角度,卡车接近),以及汽车通过记录仪(测量方向,速度,车身长度,车辆)种类识别),停车场批量车辆传感器,加速度传感器(当车辆通过时测量道路桥梁的振动)。磁传感器已被用于电子罗盘数百年来,磁罗盘已被用于导航。根据一些数据,中国人开始使用天然磁铁,一种磁铁矿,早在2000年前就已经指出了水平方向。电子罗盘(数字罗盘,电子罗盘,数字罗盘)是一种用于测量方位角(航向角)的电子仪器。今天的电子罗盘广泛应用于汽车和手持电子罗盘,手表,手机,对讲机,雷达探测器,望远镜,星探测器,穆斯林麦加探测器(穆斯林时钟),手持GPS系统,探路者,武器/导弹导航(导航)推测),位置/定位系统,安全/定位设备,汽车,导航和航空的高性能导航设备,以及需要方向或姿态显示的电子游戏机设备。地球本身就是一块巨大的磁铁。地球表面的磁场约为0.5ee。地球的磁场与地球表面平行,始终指向北方。可以使用GMR膜制作用于检测地磁场的传感器。图5显示了该传感器的具体工作原理。我们可以创建一个集成的GMR传感器,用于检测磁场的X和Y方向分量。 该传感器可用作指南针并作为导航装置应用于各种车辆。美国的NVE在车辆交通控制系统中使用了GMR传感器。例如,放置在高速公路一侧的GMR传感器可以计算和区分通过传感器的车辆。如果两个GMR传感器同时分开放置,则也可以检测到通过车辆的速度和车辆的长度。当然,GMR也可以用在道路的收费站,从而实现收费的自动控制。此外,高灵敏度和低磁场传感器可用于航空航天,航空航天和卫星通信技术。众所周知,在军事工业中,随着吸收技术的发展,军事物体可以通过覆盖一层吸收材料来隐藏,但它们无论如何都会产生磁场,因此可以通过GMR磁场传感器找到隐藏的物体。 。当然,GMR磁场传感器可以应用于卫星,以检测地球表面上物体的分布和下面的沉积物。门磁传感器在智能家居中的应用在智能家居门禁系统中,磁力开关的功能是负责门的磁力,磁场(闭门),消磁(开口),门和门盖上安装有磁性门。开关安装在房屋内,与自动闭门器一起使用。它通常可承受150千克的拉力。有线门磁铁更隐蔽用于嵌入式安装,感应门窗的开启和关闭适用于木质或铝合金门窗的有线常闭/常开开关信号。门磁铁用于检测门,窗,抽屉等是否被非法打开或移动。它由无线发射器和磁块组成。门磁系统实际上与床磁铁相同。磁敏传感器和磁传感器有什么不一样?

顾名思义,磁传感器存在磁性物体或磁场强度(在有效范围内)。除永磁体外,这些磁性材料还包括顺磁性材料(铁,钴,镍及其合金)。电源(直线,交叉)电线包或电线周围的磁场。

首先,传统的磁检测首先使用的是感应线圈作为敏感元件。其特征在于不需要激励线圈,并且通常仅对移动的永磁体或电流载体敏感。后来发展成由线圈组成的盘绕电路。如矿用探测器,金属异物探测器,磁通量计用于测量磁通量。 (磁通门,振动样品磁强计)。

二,霍尔传感器

霍尔传感器是根据霍尔效应制造的设备。

霍尔效应:当带电载流子受到垂直于载体平面的外部磁场时,载流子受到洛伦兹力的作用,并且由于自由电子的积累而倾向于积聚在两侧,由此产生的电位差是在通过特殊工艺制备的半导体材料中更为明显。由此形成霍尔元件。早期霍尔效应材料Insb(锑化铟)。为了增强对磁场的敏感性,半导体IIIV元件系列用于材料中。近年来,除了Insb之外,还有硅衬底,还有砷化镓。霍尔器件由于其工作机制而制成全桥器件,其内阻约为150Ω~500Ω。线性传感器的工作电流约为2~10mA,一般采用恒流供电方式。

Insb和硅衬底霍尔器件通常工作在10mA。砷化镓的典型工作电流为2 mA。作为低磁场测量,我们希望传感器本身所需的工作电流越低越好。 (因为电源周围有磁场,误差会不同程度地引入。此外,电流传感器对温度敏感,电流大,并且存在自热问题。(温度升高)原因传感器零漂移。除补偿电路外,材料也在不断改进。

霍尔传感器有两种主要类型,一种是开关型设备,另一种是线性霍尔器件。结构(品种)和数量和产量都大于后者。霍尔器件的响应速度约为1 us。

三,磁阻传感器

磁阻传感器,磁敏二极管等是源自霍尔传感器的另一磁传感器。所用的半导体材料在Hall中通常是相同的。然而,传感器对磁场的作用机理是不同的,并且传感器中的载体移动方向与要检测的磁场在一个平面内。 (顺便说一下,霍尔效应在磁阻效应中是共存的。在霍尔器件的制造中,应该努力减少磁阻的影响,同时努力在制造磁阻器件时避免霍尔效应(在计算公式中,相互非线性)在磁阻器件的应用中,温度漂移的控制也是一个主要的矛盾。在器件制造方面,磁阻器件与霍尔不同。因此,早期的产品是单磁阻器。现在不止一个臂(两个)串联磁阻器主要是为了补偿温度漂移,也有全桥产品,但其用途(用途)与霍尔器件略有不同。据报道,磁阻器件的响应速度是相同的。 1uS。

由于磁阻传感器在其工作机制上与霍尔不同,所以电源也不同,但是提供恒定电压源(但也需要一定的电流)。当后续电路不同时,电源的稳定性和内部噪声要求是不同的。

四,磁传感器件的应用

磁传感器(电池)体积问题:

设计和制造的磁感应元件作为感应磁场,检测的一般概念是测量磁场中某点的磁特性。点的定义在几何中是无限小的。在磁场检测中,由于磁场的面积,体积和间隙尺寸都是有限区域(尺寸),因此希望磁性传感元件的面积应小于并且比磁场的面积更精确。要测量的磁场。在磁场成像技术中,组件体积越小,在相同区域中收集的像素越多。分辨率和清晰度越高。在表面磁场的测量和多级磁体的检测中,磁性标尺存在一定的要求。从磁传感元件的工作机理来看,为了提高灵敏度,磁场中几何形状的几何形状有相应的要求,这与“点”的要求相矛盾。在与外国专家的技术交流中,1999年,俄罗斯专家表示他们进行了0.6毫米的探测(由几个研究机构合并)。在美国也有相应的产品,其中costtype Fields适用于实施镜片。目前是否是最高级别,没有其他报道报道。