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磁性傳感器原理簡介

導語:磁性傳感器可以通過磁場的強度來測試電流的位置和方向等物理參數,這也是磁性傳感器被廣泛地應用於現代工業和各類電子產品中的重要原因之壹。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,並同時發出電信號,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,它被廣泛地應用於家用電器當中,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,並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於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,加上後端系統就更大了。這裏所講的是感應層面的磁傳感器。在智能交通裏,比如說任何壹個車在公路上開的時候,如果妳公路上放壹個磁傳感器,車走過的軌跡妳把它記錄下來,就可以建設高速公路的車流。

前壹段動車出事以後,國家交通部要求有沒有單獨的方案,建設動車是停在某壹個軌道上,還是不在某壹個軌道上,後來又壹個方案很簡單,在動車沿線每隔兩公裏鋪壹個磁傳感器,這是壹個單獨系統,所以當妳沒電的時候也可以告訴調度中心。磁傳感器應用於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壹個小型封裝中使用霍爾效應IC;也可以提高集成度,在封裝中包含壹個專用集成電路。霍爾IC同樣用於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,這些器件用於電機整流,以降低紋波和改善性能,或者用於位置測量。

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壹個主要分支。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。下面就壹些重要方面的應用作壹論述。

通過這篇文章,?大家是否對磁性傳感器原理有了進壹步的了解呢?想了解更多相關內容的話,就多多登錄土巴兔吧!

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