磁性傳感器原理：中國科學(xué)院145頁P(yáng)PT帶你認(rèn)識(shí)磁傳感器原理和應(yīng)用
高性能磁傳感器是我國傳感器脖子被卡的比較緊的領(lǐng)域之一，而且市場巨大，每年銷售額達(dá)百億美元，這一市場基本跟國內(nèi)廠商無緣。
本資料來自中國科學(xué)院合肥物資科學(xué)研究院智能機(jī)械研究所。對(duì)常見的霍爾效應(yīng)、各向異性磁電阻（AMR）、巨磁電阻（GMR）、隧道磁電阻（TMR）等傳感器原理均有介紹，并介紹了美國霍尼韋爾、日本旭化成等先進(jìn)磁傳感器的性能，對(duì)各國研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討。
獲取更多傳感器行業(yè)深度資訊，了解傳感器技術(shù)、傳感器與測試技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)……等傳感器知識(shí)，請(qǐng)關(guān)注傳感器專家網(wǎng)公眾號(hào)，設(shè)為星標(biāo)，查看往期內(nèi)容。
查看網(wǎng)友的精彩評(píng)論
磁性傳感器原理：中國科學(xué)院145頁P(yáng)PT帶你認(rèn)識(shí)磁傳感器原理和應(yīng)用 第1張" title="磁性傳感器原理：中國科學(xué)院145頁P(yáng)PT帶你認(rèn)識(shí)磁傳感器原理和應(yīng)用 第1張-傳感器知識(shí)網(wǎng)"/>
磁性傳感器原理：磁性傳感器工作原理，這篇值得一看！
磁性傳感器在感受到外界光、壓力、熱、放射線等之后，其磁特性會(huì)發(fā)生較為明顯的改變。這類傳感器利用了磁性材料作為其敏感元件，所以也被叫做磁性傳感器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，磁性傳感器的應(yīng)用也越來越廣泛，并為我們的生活帶來了極大的便利，下面，就為大家詳細(xì)介紹一下磁性傳感器的工作原理，希望能為大家?guī)韰⒖肌?br/>磁性傳感器工作原理是什么？
磁傳感器的工作原理是通過將磁場轉(zhuǎn)換成電壓或電流信息。因?yàn)閭鞲衅鞯膬?nèi)部運(yùn)行和外部組件不用實(shí)際接觸，所以，磁傳感器成為汽車和工業(yè)環(huán)境中減小環(huán)境污染的理想化之選，此外它還能減小因組件之間的摩擦而產(chǎn)生的磨損，從而減小設(shè)備的維護(hù)成本。
磁傳感器有各種各樣的功能，但要特別強(qiáng)調(diào)的是，當(dāng)中有兩種功能的傳感器能被廣泛集成化到其它電路，那便是霍爾效應(yīng)傳感器和磁通門傳感器。
霍爾效應(yīng)傳感器能可靠地在各種電磁環(huán)境中運(yùn)行，倍受制造商的推崇與喜愛。常見的運(yùn)用包括油量表，主要是應(yīng)用在檢測油箱中的浮子，此外它也可應(yīng)用在無刷電機(jī)，檢測轉(zhuǎn)子位置并對(duì)電流進(jìn)行計(jì)時(shí)。當(dāng)磁傳感器與其它電路集成化時(shí)，生產(chǎn)制造過程不用特殊材料或進(jìn)行特殊處理，有助于減小設(shè)計(jì)成本。
磁性傳感器的作用
1、工業(yè)用途
在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，最受歡迎的磁性傳感器類型是電流傳感器，包括分流電阻器、霍爾效應(yīng)集成電路、電流感應(yīng)變壓器、開環(huán)與閉環(huán)霍爾器件以及磁通門傳感器。
2、汽車工業(yè)運(yùn)用
汽車中主要是應(yīng)用在車速、傾角、角度、距離、接近、位置等參數(shù)檢測以及導(dǎo)航、定位等方面的運(yùn)用，比如車速測量、踏板位置、變速箱位置、電機(jī)旋轉(zhuǎn)、助力扭矩測量、曲軸位置、傾角測量、電子導(dǎo)航、防抱死檢測、泊車定位、安全氣囊與太陽能板中的缺陷檢測、座椅位置記憶、改進(jìn)導(dǎo)航系統(tǒng)的航向分辨率。在節(jié)能減排中，尤其是在制造商目前面臨減小點(diǎn)滴碳排放或其它污染物壓力的時(shí)候，這些方面的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域是馬達(dá)，馬達(dá)正在從存在摩擦力的“一刻不停”的滑輪系統(tǒng)向電子馬達(dá)轉(zhuǎn)變，后者能按需控制。此外，電子馬達(dá)向效率更高和更加可靠的有刷ＤＣ馬達(dá)轉(zhuǎn)變，而磁性傳感器的運(yùn)用能讓馬達(dá)控制或換向更加精確。
磁性傳感器的運(yùn)用
3、醫(yī)療服務(wù)運(yùn)用
磁性傳感器在醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域中的運(yùn)用，雖然規(guī)模要小于工業(yè)領(lǐng)域，但卻能在各種場合以各種方式輔助病人護(hù)理和監(jiān)控：救護(hù)車，醫(yī)院和家庭護(hù)理等。不論是在手術(shù)過程中，重癥監(jiān)護(hù)室，還是在家庭護(hù)理方面，都保證了有效的方式以控制運(yùn)動(dòng)、氣流、探測血壓以及用藥等挽救生命或者提高生命質(zhì)量。它主要是應(yīng)用在換向傳感器的醫(yī)療設(shè)備之中的電機(jī)控制，比如呼吸機(jī)、輸液、胰島素和腎臟透析機(jī)等方面的運(yùn)用。
4、消費(fèi)電子
伴隨著消費(fèi)電子在全球的盛行，磁性傳感器在消費(fèi)電子中的運(yùn)用表現(xiàn)也十分強(qiáng)大。比如手機(jī)、筆記本電腦、電子羅盤等中都有著非常廣泛的運(yùn)用。
磁性傳感器的特性
一、防破壞性能更佳
傳感器能夠透過不銹鋼或鋁進(jìn)行工作，所以可以利用隱蔽裝的方式，以便于增強(qiáng)防破壞性能。
二、安裝穩(wěn)固
在MN5xxS安裝孔處，可以采用金屬加固，以此實(shí)現(xiàn)安裝的穩(wěn)固。
三、高性能
接通、斷開的特性最大化程度保證了平穩(wěn)的切換特性，并且該執(zhí)行器能夠在各個(gè)多個(gè)方向上接近傳感器。
磁性傳感器原理：中國科學(xué)院145頁P(yáng)PT帶你認(rèn)識(shí)磁傳感器原理和應(yīng)用 第2張" title="磁性傳感器原理：中國科學(xué)院145頁P(yáng)PT帶你認(rèn)識(shí)磁傳感器原理和應(yīng)用 第2張-傳感器知識(shí)網(wǎng)"/>
磁性傳感器原理：磁性傳感器的工作原理
硬件型號(hào)：恒慧電氣 NJK-8001
系統(tǒng)版本：傳感器系統(tǒng)
磁性傳感器的工作原理
磁性材料在受到外界的熱、光、力以及射線的作用時(shí)，要改變其磁特性。如圖，磁性傳感器的輸入量有熱、光、應(yīng)力、射線、磁等使磁性傳感器（磁性材料）的Bm、Hc、μ或R發(fā)生變化。利用這些磁參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）
對(duì)傳感器用磁性材料性能的要求
①反應(yīng)迅速。用p表示檢出量（一般為電壓e或電流i），則：
上式中，Q表示磁性量（Bm、Hc、μ或R），并表示輸入量（熱、光、力…），t為時(shí)間。
表示輸入量x作用在磁性材料上時(shí)，材料的磁量（Bm、Hc、μ或R）所發(fā)生的變化速率，亦就是材料所具有的對(duì)敏感輸入量的固有特性，表示磁性材料對(duì)輸入量響應(yīng)的快慢。為了提高器件的性能，要求和都高。
磁性傳感器原理：磁性傳感器的工作原理是什么？
磁性傳感器俗稱為磁性開關(guān)，由感磁元件、電子電路為主要構(gòu)成。透過感磁元件對(duì)?磁”感應(yīng)的特性，檢測氣缸內(nèi)隨活塞移動(dòng)的磁環(huán)位置，進(jìn)而達(dá)到偵測活塞桿動(dòng)作位置的目的；在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，可作于限位、計(jì)數(shù)、定位控制和自動(dòng)保護(hù)等功能使用。
按照磁性開關(guān)的設(shè)計(jì)原理，可分為有觸點(diǎn)（磁簧管式Reed）和無觸點(diǎn)（電子式 Solid state）兩大類型。
有觸點(diǎn)（磁簧管式Reed）磁性開關(guān)的原理是，透過磁簧管內(nèi)的兩個(gè)簧片，在感應(yīng)到磁場時(shí)磁化并相互吸合，進(jìn)而機(jī)械性地接觸導(dǎo)通電路,并發(fā)出電子信號(hào)；而當(dāng)磁場強(qiáng)度減弱，低過保持簧片吸合的強(qiáng)度時(shí),則兩簧片彈開，開關(guān)斷開。優(yōu)點(diǎn)是能適應(yīng)較廣的電壓范圍，耐電壓至240伏特，并可應(yīng)用于交流/直流電；缺點(diǎn)是，磁簧管的玻璃薄且易碎，輕微碰撞都會(huì)使感度發(fā)生變異，開關(guān)也因此產(chǎn)生故障，穩(wěn)定性較差。
無觸點(diǎn)磁性開關(guān)是由全電子元器件組成，原理是透過專用磁阻IC的特性偵測氣缸內(nèi)磁環(huán)的位置，并輸出驅(qū)動(dòng)與開關(guān)信號(hào)。相較于磁簧式，電子式磁性開關(guān)具有感應(yīng)精度更高，不會(huì)誤動(dòng)作、抗震動(dòng)、抗沖擊與使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，；其缺點(diǎn)是耐受的電壓較低，大部分無觸點(diǎn)式開關(guān)僅能應(yīng)用到直流30伏特的電壓。
不過,ALIF品牌已成功于2020年研制出代號(hào):?DFV” 的電子式開關(guān)，能耐高壓至 240伏特，并且適用于直流和交流電;可完美替換技術(shù)落后且易壞的磁簧管式開關(guān)。
