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零功耗磁敏傳感器可靠性高 應(yīng)用廣泛

時間:2016/11/27閱讀:2907
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   零功耗磁敏傳感器正是利用韋根效應(yīng)研制開發(fā)出的磁敏傳感器,它由兩部分組成:敏感合金絲和繞于合金絲外的檢測線圈。當(dāng)被測磁體與傳感器之間發(fā)生相對運動時,合金絲上作用有適當(dāng)?shù)耐獯艌觯瑑?nèi)芯磁化跳變,檢測線圈便會輸出感生電壓脈沖。因此可以用此電壓脈沖檢測磁體的運動,應(yīng)用于間接測量多種物理量的儀表,如:流量計、三表(水表,氣表,熱能表)、轉(zhuǎn)速計、轉(zhuǎn)角檢測器、無源脈沖發(fā)生器、無觸點限位開關(guān)等等。

  一個霍爾元件一般有四個引出端子,其中兩根是霍爾元件的偏置電流IC的輸入端,另兩根是霍爾電壓的輸出端。如果兩輸出端構(gòu)成外回路,就會產(chǎn)生霍爾電 流。一般地說,偏置電流的設(shè)定通常由外部的基準(zhǔn)電壓源給出;若精度要求高,則基準(zhǔn)電壓源均用恒流源取代。為了達到高的靈敏度,有的霍爾元件的傳感面上裝有 高導(dǎo)磁系數(shù)的坡莫合金;這類傳感器的霍爾電勢較大,但在0.05T左右出現(xiàn)飽和,僅適用在低量限、小量程下使用。

  近年來,由于半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展,出現(xiàn)了各種類型的新型集成霍爾元件。這類元件可以分為兩大類,一類是線性元件,另一類是開關(guān)類元件。

  零功耗磁敏傳感器,包括外殼、功能合金絲和骨架,外殼包裹在骨架外面,功能合金絲設(shè)在骨架內(nèi),它還包括一個能產(chǎn)生預(yù)置磁場、磁力線方向與功能合金絲的軸向平行的磁體。磁體固定在外殼內(nèi)部或外部。磁體通過膠水粘接或灌封材料灌封固定。功能合金絲處于預(yù)置磁場下,能在單塊磁鐵作用下工作,而不必非工作在旋轉(zhuǎn)磁場下,因而大大地擴大了零功耗磁敏傳感器的可工作領(lǐng)域,并且可靠性大大提高;而且可以從輸出電壓的正負判斷移動方向,即可實現(xiàn)運動方向的檢測。

  零功耗磁敏傳感器的原理

  零功耗磁敏傳感器是利用韋根效應(yīng)原理,用韋根特絲做成性能十分*的磁敏傳感器。

  韋根特(Wiegand)效應(yīng):韋根特絲是用一種坡莫合金或維卡合金制成的新型功能合金絲234,直徑 0.3 毫米。經(jīng)特殊加工后,成為有外殼和內(nèi)芯二層結(jié)構(gòu)組成。外殼和內(nèi)芯具有不同的矯頑力,外殼需要加比內(nèi)芯高很多的磁場才能使其改變磁極性方向。

  為了產(chǎn)生脈沖,采用兩塊磁場強度大小相等但極性相反的磁鐵,形成工作磁場。磁鐵首先將韋根特絲的外殼和內(nèi)芯按同一方向進行排組。在這過程中,首先線芯的極性方向改變,然后外殼的極性方向發(fā)生改變。這一作用在檢測線圈中產(chǎn)生了一個方向的電壓脈沖輸出。接著,將磁場旋轉(zhuǎn) 180 度。韋根特絲將進入反向致偏狀態(tài)。時,首先內(nèi)芯的極性改變,其次外殼的極性又隨之改變?yōu)槠鹗嫉姆较颉_@一過程又產(chǎn)生了一個相反方向的電壓脈沖。只要磁鐵不斷旋轉(zhuǎn),傳感器就能發(fā)出一對對,一正一負的脈沖信號。

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