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磁阻傳感器的基本工作原理

工程師 ? 來源:未知 ? 作者:姚遠(yuǎn)香 ? 2018-12-17 16:23 ? 次閱讀
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磁阻效應(yīng)傳感器是根據(jù)磁性材料的磁阻效應(yīng)制成的。磁性材料(如坡莫合金)具有各向異性,對它進(jìn)行磁化時,其磁化方向?qū)⑷Q于材料的易磁化軸、材料的形狀和磁化磁場的方向。當(dāng)給帶狀坡莫合金材料通電流I時,材料的電阻取決于電流的方向與磁化方向的夾角。如果給材料施加一個磁場B(被測磁場),就會使原來的磁化方向轉(zhuǎn)動。如果磁化方向轉(zhuǎn)向垂直于電流的方向,則材料的電阻將減小;如果磁化方向轉(zhuǎn)向平行于電流的方向,則材料的電阻將增大。磁阻效應(yīng)傳感器一般有四個這樣的電阻組成,并將它們接成電橋。在被測磁場B作用下,電橋中位于相對位置的兩個電阻阻值增大,另外兩個電阻的阻值減小。在其線性范圍內(nèi),電橋的輸出電壓與被測磁場成正比。

磁阻是磁場改變電阻值,外加磁場與本身具備的釘扎場方向平行和垂直,會有電阻大小的變化,偵測其變化,轉(zhuǎn)變成需要的信號,進(jìn)行感應(yīng)。

變磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器 它屬于變磁阻式傳感器。變磁阻式傳感器的三種基本類型,電感式傳感器、變壓器式傳感器和電渦流式傳感器都可制成轉(zhuǎn)速傳感器。電感式轉(zhuǎn)速傳感器應(yīng)用較廣,它利用磁通變化而產(chǎn)生感應(yīng)電勢,其電勢大小取決于磁通變化的速率。這類傳感器按結(jié)構(gòu)不同又分為開磁路式和閉磁路式兩種。開磁路式轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)比較簡單,輸出信號較小,不宜在振動劇烈的場合使用。閉磁路式轉(zhuǎn)速傳感器由裝在轉(zhuǎn)軸上的外齒輪、內(nèi)齒輪、線圈和永久磁鐵構(gòu)成。內(nèi)、外齒輪有相同的齒數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)軸連接到被測軸上一起轉(zhuǎn)動時,由于內(nèi)、外齒輪的相對運(yùn)動,產(chǎn)生磁阻變化,在線圈中產(chǎn)生交流感應(yīng)電勢。測出電勢的大小便可測出相應(yīng)轉(zhuǎn)速值。

磁阻傳感器已經(jīng)能制作在硅片上,并形成產(chǎn)品。其靈敏度和線性度已經(jīng)能滿足磁羅盤的要求,各方面的性能明顯優(yōu)于霍爾器件。遲滯誤差和零點(diǎn)溫度漂移還可采用對傳感器進(jìn)行交替正向磁化和反向磁化的方法加以消除。由于磁阻傳感器的這些優(yōu)越性能,使它在某些應(yīng)用場合能夠與磁通門競爭。

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