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磁阻传感器

磁阻传感器分类:变磁阻式传感器有哪些类型_变磁阻式传感器的应用

发布日期:2022-10-09 点击率:154


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磁阻传感器分类:变磁阻式传感器有哪些类型_变磁阻式传感器的应用

  变磁阻式传感器有哪些类型
  常见的变磁阻式传感器有自感式、互感式(差动变压器式传感器)和涡流式三种。
  (I)自感式传感器
  自感式传感器:由铁芯和线罔构成的将直线或角位移的变化转换为线圈电感量变化的传感器,又称电感式位移传感器。这种传感器的线圈匝数和材料磁导率都是一定的,其电感量的变化是由于位移输入量导致线圈磁路的几何尺寸变化而引起的。当把线圈接入测量电路并接通激励电源时,就可获得正比于位移输入量的电压或电流输出。电感式传感器的特点:
  ①无活动触点、可靠度高、寿命长:
  ②分辨率高;
  ③灵敏度高;
  ④线性度高、重复性好;
  ⑤测量范围宽(测量范围大时分辨率低);
  ⑥无输入时有零位输出电压,引起测量误差;
  ⑦对激励电源的频率和幅值稳定性要求较高;
  ⑧不适用于高频动态测量。
  电感式传感器主要用于位移测量和可以转换成位移变化的机械量(如力、速度、振动、应变、流量、厚度、液位、比重、转矩等)的测量。
  常用电感式传感器有变间隙型、变面积型和螺管插铁型。在实际应用中,动式,以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。张力、压力、压差、加这三种传感器多制成差
  A.变间隙型电感传感器。这种传感器的气隙随被测量的变化而改变,从而改变磁阻(见图2-40)。它的灵敏度和非线性都随气隙的增大而减小,因此常常要考虑两者兼顾。一般取0.1~0.5mm。

  B.变面积型电感传感器。这种传感器的铁芯和衔铁之间的相对覆盖面积(即磁通截面)随被测量的变化而改变,从而改变磁阻(见图2-41)。它的灵敏度为常数,线性度也很好。

  C.螺管插铁型电感传感器。它由螺管线圈和与被测物体相连的柱型衔铁构成。其工作原理基于线圈磁力线泄漏路径I二磁阻化。衔铁随被测物体移动时改变了线圈的电感量。这种传感器的量程大,灵敏度低,结构简单,便于制作。
  (2)互感式(差动变压器式)传感器
  互感式传感器一一把被测的非电量变化转换为线圈7为感变化的传感器,这种传感器最常见的形式是差动变压器式传感器(见图2-42),也即次级绕组用差动形式。其优点:测量精度高、灵敏度高、结构简单、性能可靠。图2-43给出了几款互感式传感器的实物图。

  (3)涡流式传感器
  涡流式传感器即电涡流传感器(工作原理如图2-44所示)。

  它能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。它是一种非接触的线性化计量工具。电
  涡流传感器能准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面之间静态和动态的相对位移变化。
  电涡流传感器系统以其独特的优点,广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业,对汽轮机、水轮机、发电机、鼓风机、压缩机、齿轮箱等大型旋转机械的轴的径向振动、轴向位移、鉴相器、轴转速、胀差、偏心、油膜厚度等进行在线测量和安全保护,以及转子动力学研究和零件尺寸检验等方面。图2-45列举了电涡流传感器的一些典型应用示意。图2-46给出了几款电涡流传感器的实物图。

  变磁阻式传感器的应用
  1.压力测量
  2.力与力矩的测量
  优点:承受轴向力时应力分布均匀;当长泾比较小时,受横向偏心的分力的影响较小。
  3.加速度测量
  4.位移的测量
  5.振幅的测量
  6.厚度测量
  7.转速测量
  8.涡流探伤

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磁阻传感器分类:磁阻传感器的应用及原理

磁传感器是一种把磁场、电流、应力应变、温度、光等外界因素引起敏感元件磁性能变化转换成电信号,以这种方式来检测相应物理量的器件。磁传感器分为三类:指南针、磁场感应器、位置传感器。指南针:地球会产生磁场,如果你能测地球表面磁场就可以做指南针。电流传感器:电流传感器也是磁场传感器。电流传感器可以用在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等等。位置传感器: 如果一个磁体和磁传感器相互之间有位置变化,这个位置变化是线性的就是线性传感器,如果转动的就是转动传感器,大家在生活中都用到很多磁传感器,比如说指南针,电脑硬盘、家用电器等等。
磁阻传感器是基于磁阻效应工作原理,其核心部分采用一片特殊金属材料,其电阻值随外界磁场的变化而变化,通过外界磁场的变化来测量物体的变化或状况。磁阻传感器具有高精度、高灵敏度、高分辨率、良好稳定性和可靠性、无接触测量及宽温度范围的特点,可进行动态和静态测量。广泛应用于低磁场测量,角度和位置测量。

磁阻传感器分类:磁阻效应传感器

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磁阻效应传感器
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磁阻效应传感器是根据磁性材料的磁阻效应制成的。磁阻传感器能制作在硅片上,并形成产品。其灵敏度和线性度已经能满足磁罗盘的要求,各方面的性能明显优于霍尔器件。
中文名
磁阻效应传感器
原    理
磁性材料的磁阻效应
特    点
性能明显优于霍尔器件
工作温度范围
-40℃到150℃,
目录
1
磁阻传感器简介
2
磁阻传感器与霍尔传感器对比
磁阻效应传感器磁阻传感器简介
编辑
语音
磁阻效应传感器是根据磁性材料的磁阻效应制成的。磁性材料(如坡莫合金)具有各向异性,对它进行磁化时,其磁化方向将取决于材料的易磁化轴、材料的形状和磁化磁场的方向。当给带状坡莫合金材料通电流I时,材料的电阻取决于电流的方向与磁化方向的夹角。如果给材料施加一个磁场B(被测磁场),就会使原来的磁化方向转动。如果磁化方向转向垂直于电流的方向,则材料的电阻将减小;如果磁化方向转向平行于电流的方向,则材料的电阻将增大。磁阻效应传感器一般有四个这样的电阻组成,并将它们接成电桥。在被测磁场B作用下,电桥中位于相对位置的两个电阻阻值增大,另外两个电阻的阻值减小。在其线性范围内,电桥的输出电压与被测磁场成正比。磁阻传感器已经能制作在硅片上,并形成产品。其灵敏度和线性度已经能满足磁罗盘的要求,各方面的性能明显优于霍尔器件。迟滞误差和零点温度漂移还可采用对传感器进行交替正向磁化和反向磁化的方法加以消除。由于磁阻传感器的这些优越性能,使它在某些应用场合能够与磁通门竞争。FNN-3300就是用的磁阻传感器,在市场上占据很重要的地位,所以证明在电子罗盘中磁阻式的是优于霍尔效应及磁通门的。
磁阻效应传感器磁阻传感器与霍尔传感器对比
编辑
语音
测量旋转物体速度的很多技术是可以在市场上得到的。在很多应用中--特别是那些工作在极端环境条件--选择的结果通常落在霍尔效应速度传感器或可变磁阻(VR)速度传感器上。速度传感器的那些技术能应用于极端热及极端冷的环境条件外,还能在灰尘、油脂及其它污染环境下工作。在你的应用中决定用哪种技术的传感器,要了解霍尔效应速度传感器及VR速度传感器是如何工作是十分重要的。这两种技术的工作都是通过测速物体(靶)在磁场中旋转,干扰了磁场,它们得到结果是相似的。VR传感器VR传感器的基本工作原理是由一个穿过电磁铁的线圈组成,一个齿轮轮齿(或其它靶的凸出部分)通过磁铁表面,从而引起磁通量的数量的变化。当靶的凸出部分(例如齿轮的轮齿)运动接近到传感器,此时磁通量最大。当靶的凸出部分离去,磁通量跌落。靶的运动结果引起磁通量随时间变化,这在线圈中感应出成比例的电压,以后的电路(信号处理电路)将输入信号变成数字波形(脉冲),它能更容易计数及时间控制。虽然VR传感器是基于很成熟的技术,但它仍然有一些较大的缺点。第一是价格,线圈及磁铁相对说是便宜的,可惜的是需要附加的信号处理电路,价格就高了。另外,取决于VR传感器的信号的大小是正比于靶的速度,这使得设计电路适应很低速度的信号很困难。一个给定的VR传感器有一个明确的限制,即靶的运动慢到什么程度仍可以产生一个有用的信号。在高温应用领域中,VR传感器优于霍尔效应传感器,因为工作温度受到器件中所用的材料的特性的限制,用适当结构的VR传感器能使它工作温度超过300℃。一个应用例子是在喷气发动机中检测涡轮的转速。霍尔效应传感器在霍尔效应速度传感器中,当测速的靶转到霍尔效应传感器的位置,即霍尔传感器位于靶及磁铁之间,霍尔效应传感器检测到靶感应的磁通量变化。不象可变磁阻传感器(VR),霍尔效应传感器感测的是磁通量的大小,而VR感测的是磁通量的变化率。霍尔效应技术的特点是允许你在任意慢速下能检测运动物体的速度。霍尔效应速度传感器另一个重要特点是信号处理电路通常也集成在同一封装中,它提供了一些现实的好处。最重要的是无需外加信号处理电路,极大多数的霍尔速度传感器直接提供数字信号输出,与数字逻辑、μC及PLC兼容。另外的优点是从传感器来的信号不须去很远的信号处理电路--往往仅仅几个密耳。这样短的距离减低了从干扰源检拾干扰,使霍尔效应速度传感器极好地免除EMI引起的故障及失效。而霍尔效应速度传感器不能完全经受住VR所能经受的环境极值。很多通用运动装置的工作温度范围从-40℃到150℃,这限制了霍尔效应速度传感器的应用。但因为霍尔速度传感器集成了信号处理电路,能测接近零速的能力及数字信号输出,所以霍尔速度传感器在速度检测应用中往往是设计者的最佳选择。
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磁阻传感器分类:磁阻角度传感器

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磁阻角度传感器
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磁阻传感器提供的输出信号几乎不受磁场变动、磁温度系数、磁传感器距离与位置变动影响,可以达到高准确度与高效能,因此相当适合各种要求严格的车用电子与工业控制的应用。所以它远比采用其它传感方法的器件更具有优势。
中文名
磁阻角度传感器
产品类型
传感器
应    用
车用电子与工业控制
目录
1
特性
2
应用举例
3
技术指标
磁阻角度传感器特性
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语音
1.角度测量达到180°;2.准确且可靠;3.应用场合灵活;4.无损耗运作;5.可在宽广的温度范围下运作;6.机构稳固、非接触式运作;7.精确度不受机构误差以及磁场因温度或使用时间所造成偏折的影响。
磁阻角度传感器应用举例
编辑
语音
1.电子罗盘以磁阻传感器为基础的电子罗盘依靠地球磁场其角度上的精确度可以高于0.1度。电子罗盘有着传统针式和平衡架结构罗盘没有的许多方面的优点,例如:防震防冲击,对杂散场效应的电路补偿,以及电子导航系统直观的交互界面。通过简单的usart通信接口工程师可以轻易的将我们的数字罗盘模块整合到他们自己的系统中去。在车辆gps系统,汽车电子罗盘,手持电子设备和望远镜定位这些应用中,都可以做到即插即用。2.磁力计霍尼韦尔的三轴智能数字磁力计(hmr)可以探测磁场的强度和方向,同时将x,y 和z 参量输入计算机。三个独立的桥电路用于感应x,y,z 三个轴向的磁场。比起机械式和其他类型的磁力计,有低功耗,高灵敏度,响应速度快,尺寸小,可靠性高等特点。这种传感器有非常高的弱磁场灵敏度和用户定制命令集,可以解决应用中的各种问题。在罗盘导航设备,海运,远程车辆监控,加工控制,实验室设备,异常监控,交通、车辆检测等应用中都是非常理想的。3.位置传感-线性和角位置传感器传感器测量磁铁磁场方位角时可以达到小于0.07 度的分辨率。测量磁场方向对于测量磁场强度的优势在于:对于磁铁温度系数不敏感,冲击和振荡影响小,可用于磁铁和传感器之间的多种介质。这些传感器可以在3 瓦特功率下达到0-5mhz 的带宽响应。输出是标准的惠斯通电桥结构。因为没有运动电子组件,传感器具有长工作寿命,高可靠性和精确性等优点。
磁阻角度传感器技术指标
编辑
语音
1. vdda 工作电源电压 vdda,vdd1,vdd2等联接到同一个电源 4.5 5.0 5.5 v;2. vdd1 工作电源电压 vdda,vdd1,vdd2等联接到同一个电源 4.5 5.0 5.5 v;3. vdd2 工作电源电压 vdda,vdd1,vdd2等联接到同一个电源 4.5 5.0 5.5 v4. idd 工作电源电流 无负载 10.0 15.0 ma;5.[+vo-(-vo)]差分输入电压 相vdd ±6.6 ±28 mv/v;6. 共模电压范围 相vdd 490 510 mv/v;7. 磁钢丢失阀值 相vdd 3.0 mv/v;8. 检测角度范围 以10°作为一调整单位 30 180 °;9. 外接时钟频率 用于调整 0.1 1.0 mhz;10. 内部时钟频率 2.3 4 5.7 mhz;11. 输出负载 2*105pf嘘串接大于300Ω电阻 50 2*105 pf;12. 开关电压阀值 迟滞是0.3v 2.8 4.5 v;13. 输出电压 输出电压有效范围 5.5 94.5 %vdda;14. 精度 输入合规定电压信号(0---100°) ±0.45 °;15. 分辨率 输入合规定电压信号(0---100°) 0.1 °;16. 电源上电时间 20 ms;17. 反应时间 从零上升到90%值 0.7 1.2 ms;18. 传感器输出电压 磁钢丢失阀值 12 15 20 mv;
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