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        磁性傳感器原理簡介

        發布日期:2020-10-10 14:37:26 訪問次數:639

        導語:磁性傳感器可以通過磁場的強度來bai測試電流的位置和方向等物理參數,du這也是磁性傳zhi感器被廣泛地應用于現代工業和各類電子產品中的重要原因之一。在現有的科學技術條件之下,各種類型的傳感器都可以用來測量磁場和其他物理參數,比如說霍爾元件、各向異性磁電阻元件以及巨磁電阻元件等。這篇文章主要是為大家介紹磁性傳感器原理。

        磁性傳感器的簡介

        磁性傳感器主要包括以下幾種類型:HALL霍爾元件、AMR——ANISOTROPIC MAGNETORESISTANCE各向異性磁電阻元件以及GMR——GIANT MAGNETORESUSTANCE巨磁電阻元件,這些磁性傳感器都是近年來應用比較廣泛的新型磁電阻效應傳感器。磁傳感器能夠把各種敏感元件,比如說電流、磁場、溫度、光、應力應變等引起的磁場轉換成為電能,并同時發出電信號,以此來測試相應的物理量的傳感器元件。

        磁性傳感器可以分為三個類型:磁場感應器、指南針以及位置傳感器。磁場傳感器也就是我們平常所說的電流傳感器,它被廣泛地應用于家用電器當中,還有電動車、風力發電站以及智能電網也都有所運用。大家在生活中也常常用到磁性傳感器,比如說指南針、電腦硬盤等。



        磁性傳感器的工作原理

        當磁性傳感器上面的信號轉子按照順時針的方向進行轉動的時候,轉子上面的凸齒和磁場的磁頭之間產生的氣隙也會減小,因此,它們之間產生的磁路和磁阻也就隨之變小,磁通量反而隨之增大。當轉子的凸齒快要接近磁場的磁頭的邊緣的時候,磁通量會急劇上升,此時的磁通變化率達到最大化,并且感應電動勢也達到最高點。但是,當信號轉子按照順時針方向轉動到凸齒的中心線的時候,此時凸齒的中心線和磁場的磁頭的中心線是堆砌的,雖然信號轉子的凸齒和磁場的磁頭之間的氣隙達到最小值,但是此時的磁通量是達到最高點的,但是,因為磁通量是不可能持續不斷的上升的,此時的磁通量變化率等于0.



        磁傳感器的應用

        磁傳感器全球每年產值大概在10億美元,加上后端系統就更大了。這里所講的是感應層面的磁傳感器。在智能交通里,比如說任何一個車在公路上開的時候,如果你公路上放一個磁傳感器,車走過的軌跡你把它記錄下來,就可以建設高速公路的車流。

        前一段動車出事以后,國家交通部要求有沒有單獨的方案,建設動車是停在某一個軌道上,還是不在某一個軌道上,后來又一個方案很簡單,在動車沿線每隔兩公里鋪一個磁傳感器,這是一個單獨系統,所以當你沒電的時候也可以告訴調度中心。磁傳感器應用于工業領域磁傳感器就是把磁場、電流、應力應變、溫度、光等引起敏感元件磁性能的變化轉換成電信號,以這種方式來檢測相應物理量的傳感器。磁傳感器在工業領域應用很多,還呈快速增長的趨勢。

        在工業應用領域,最流行的磁傳感器類型是電流傳感器,包括分流電阻器、霍爾效應集成電路、電流感應變壓器、開環與閉環霍爾器件以及磁通門傳感器。在許多測量50安培以下電流的應用中,比如住宅太陽能逆變器應用或小型UPS系統,使用簡單的resistive bar或分路(shunt)[4] 。


        但隨著所測電流強度的上升,shunt變得笨重和昂貴。在大型變頻電機等電流較高的應用中,開環與閉環霍爾傳感器在一個小型封裝中使用霍爾效應IC;也可以提高集成度,在封裝中包含一個專用集成電路?;魻朓C同樣用于工業洗衣機變頻器控制應用之中。除了電流傳感器,獨立霍爾效應IC或磁阻傳感器開關也存在規模較小的磁傳感器市場,這些器件用于電機整流,以降低紋波和改善性能,或者用于位置測量。

        磁傳感器的應用與市場

        磁傳感器的應用十分廣泛,已在國民經濟、國防建設、科學技術、醫療衛生等領域都發揮著重要作用,成為現代傳感器產業的一個主要分支。在傳統產業應用和改造、資源探查及綜合利用、環境保護、生物工程、交通智能化管制等各個方面,它們發揮著愈來愈重要的作用。下面就一些重要方面的應用作一論述。

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