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零功耗磁敏传感器可靠性高 应用广泛

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零功耗磁敏传感器可靠性高 应用广泛

发布日期:2017-11-18 作者: 点击:

零功耗磁敏传感器正是利用韦根效应研制开发出的磁敏传感器,它由两部分组成:敏感合金丝和绕于合金丝外的检测线圈。当被测磁体与传感器之间发生相对运动时,合金丝上作用有适当的外磁场,内芯磁化跳变,检测线圈便会输出感生电压脉冲。因此可以用此电压脉冲检测磁体的运动,应用于间接测量多种物理量的仪表,如:流量计、三表(水表,气表,热能表)、转速计、转角检测器、无源脉冲发生器、无触点限位开关等等。  

一个霍尔元件一般有四个引出端子,其中两根是霍尔元件的偏置电流IC的输入端,另两根是霍尔电压的输出端。如果两输出端构成外回路,就会产生霍尔电流。一般地说,偏置电流的设定通常由外部的基准电压源给出;若精度要求高,则基准电压源均用恒流源取代。为了达到高的灵敏度,有的霍尔元件的传感面上装有高导磁系数的坡莫合金;这类传感器的霍尔电势较大,但在0.05T左右出现饱和,仅适用在低量限、小量程下使用。  

近年来,由于半导体技术的飞速发展,出现了各种类型的新型集成霍尔元件。这类元件可以分为两大类,一类是线性元件,另一类是开关类元件。  

零功耗磁敏传感器,包括外壳、功能合金丝和骨架,外壳包裹在骨架外面,功能合金丝设在骨架内,它还包括一个能产生预置磁场、磁力线方向与功能合金丝的轴向平行的磁体。磁体固定在外壳内部或外部。磁体通过胶水粘接或灌封材料灌封固定。功能合金丝处于预置磁场下,能在单块磁铁作用下工作,而不必非工作在旋转磁场下,因而大大地扩大了零功耗磁敏传感器的可工作领域,并且可靠性大大提高;而且可以从输出电压的正负判断移动方向,即可实现运动方向的检测。  

零功耗磁敏传感器的原理  

零功耗磁敏传感器是利用韦根效应原理,用韦根特丝做成性能十分独特的磁敏传感器。  

韦根特(Wiegand)效应:韦根特丝是用一种坡莫合金或维卡合金制成的新型功能合金丝234,直径0.3毫米。经特殊加工后,成为有外壳和内芯二层结构组成。外壳和内芯具有不同的矫顽力,外壳需要加比内芯高很多的磁场才能使其改变磁极性方向。  

为了产生脉冲,采用两块磁场强度大小相等但极性相反的磁铁,形成工作磁场。磁铁首先将韦根特丝的外壳和内芯按同一方向进行排组。在这过程中,首先线芯的极性方向改变,然后外壳的极性方向发生改变。这一作用在检测线圈中产生了一个方向的电压脉冲输出。接着,将磁场旋转180度。韦根特丝将进入反向致偏状态。时,首先内芯的极性改变,其次外壳的极性又随之改变为起始的方向。这一过程又产生了一个相反方向的电压脉冲。只要磁铁不断旋转,传感器就能发出一对对,一正一负的脉冲信号。


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