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磁阻傳感器分類：變磁阻式傳感器有哪些類型_變磁阻式傳感器的應(yīng)用
變磁阻式傳感器有哪些類型
常見的變磁阻式傳感器有自感式、互感式（差動(dòng)變壓器式傳感器）和渦流式三種。
（I）自感式傳感器
自感式傳感器：由鐵芯和線罔構(gòu)成的將直線或角位移的變化轉(zhuǎn)換為線圈電感量變化的傳感器，又稱電感式位移傳感器。這種傳感器的線圈匝數(shù)和材料磁導(dǎo)率都是一定的，其電感量的變化是由于位移輸入量導(dǎo)致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當(dāng)把線圈接入測量電路并接通激勵(lì)電源時(shí)，就可獲得正比于位移輸入量的電壓或電流輸出。電感式傳感器的特點(diǎn)：
①無活動(dòng)觸點(diǎn)、可靠度高、壽命長：
②分辨率高；
③靈敏度高；
④線性度高、重復(fù)性好；
⑤測量范圍寬（測量范圍大時(shí)分辨率低）；
⑥無輸入時(shí)有零位輸出電壓，引起測量誤差；
⑦對(duì)激勵(lì)電源的頻率和幅值穩(wěn)定性要求較高；
⑧不適用于高頻動(dòng)態(tài)測量。
電感式傳感器主要用于位移測量和可以轉(zhuǎn)換成位移變化的機(jī)械量（如力、速度、振動(dòng)、應(yīng)變、流量、厚度、液位、比重、轉(zhuǎn)矩等）的測量。
常用電感式傳感器有變間隙型、變面積型和螺管插鐵型。在實(shí)際應(yīng)用中，動(dòng)式，以便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤差。張力、壓力、壓差、加這三種傳感器多制成差
A.變間隙型電感傳感器。這種傳感器的氣隙隨被測量的變化而改變，從而改變磁阻（見圖2-40）。它的靈敏度和非線性都隨氣隙的增大而減小，因此常常要考慮兩者兼顧。一般取0.1～0.5mm。
B．變面積型電感傳感器。這種傳感器的鐵芯和銜鐵之間的相對(duì)覆蓋面積（即磁通截面）隨被測量的變化而改變，從而改變磁阻（見圖2-41）。它的靈敏度為常數(shù)，線性度也很好。
C．螺管插鐵型電感傳感器。它由螺管線圈和與被測物體相連的柱型銜鐵構(gòu)成。其工作原理基于線圈磁力線泄漏路徑I二磁阻化。銜鐵隨被測物體移動(dòng)時(shí)改變了線圈的電感量。這種傳感器的量程大，靈敏度低，結(jié)構(gòu)簡單，便于制作。
（2）互感式（差動(dòng)變壓器式）傳感器
互感式傳感器一一把被測的非電量變化轉(zhuǎn)換為線圈7為感變化的傳感器，這種傳感器最常見的形式是差動(dòng)變壓器式傳感器（見圖2-42），也即次級(jí)繞組用差動(dòng)形式。其優(yōu)點(diǎn)：測量精度高、靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠。圖2-43給出了幾款互感式傳感器的實(shí)物圖。
（3）渦流式傳感器
渦流式傳感器即電渦流傳感器（工作原理如圖2-44所示）。
它能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導(dǎo)體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計(jì)量工具。電
渦流傳感器能準(zhǔn)確測量被測體（必須是金屬導(dǎo)體）與探頭端面之間靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的相對(duì)位移變化。
電渦流傳感器系統(tǒng)以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)，對(duì)汽輪機(jī)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、齒輪箱等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鑒相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、油膜厚度等進(jìn)行在線測量和安全保護(hù)，以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等方面。圖2-45列舉了電渦流傳感器的一些典型應(yīng)用示意。圖2-46給出了幾款電渦流傳感器的實(shí)物圖。
變磁阻式傳感器的應(yīng)用
1.壓力測量
2.力與力矩的測量
優(yōu)點(diǎn)：承受軸向力時(shí)應(yīng)力分布均勻;當(dāng)長涇比較小時(shí)，受橫向偏心的分力的影響較小。
3.加速度測量
4.位移的測量
5.振幅的測量
6.厚度測量
7.轉(zhuǎn)速測量
8.渦流探傷
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磁阻傳感器分類：磁阻傳感器的應(yīng)用及原理
磁傳感器是一種把磁場、電流、應(yīng)力應(yīng)變、溫度、光等外界因素引起敏感元件磁性能變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以這種方式來檢測相應(yīng)物理量的器件。磁傳感器分為三類：指南針、磁場感應(yīng)器、位置傳感器。指南針：地球會(huì)產(chǎn)生磁場，如果你能測地球表面磁場就可以做指南針。電流傳感器：電流傳感器也是磁場傳感器。電流傳感器可以用在家用電器、智能電網(wǎng)、電動(dòng)車、風(fēng)力發(fā)電等等。位置傳感器： 如果一個(gè)磁體和磁傳感器相互之間有位置變化，這個(gè)位置變化是線性的就是線性傳感器，如果轉(zhuǎn)動(dòng)的就是轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器，大家在生活中都用到很多磁傳感器，比如說指南針，電腦硬盤、家用電器等等。
磁阻傳感器是基于磁阻效應(yīng)工作原理，其核心部分采用一片特殊金屬材料，其電阻值隨外界磁場的變化而變化，通過外界磁場的變化來測量物體的變化或狀況。磁阻傳感器具有高精度、高靈敏度、高分辨率、良好穩(wěn)定性和可靠性、無接觸測量及寬溫度范圍的特點(diǎn)，可進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)測量。廣泛應(yīng)用于低磁場測量，角度和位置測量。
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磁阻效應(yīng)傳感器
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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。磁阻傳感器能制作在硅片上，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。
中文名
磁阻效應(yīng)傳感器
原 理
磁性材料的磁阻效應(yīng)
特 點(diǎn)
性能明顯優(yōu)于霍爾器件
工作溫度范圍
-40℃到150℃,
目錄
1
磁阻傳感器簡介
2
磁阻傳感器與霍爾傳感器對(duì)比
磁阻效應(yīng)傳感器磁阻傳感器簡介
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語音
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(duì)它進(jìn)行磁化時(shí)，其磁化方向?qū)⑷Q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(shí)，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(gè)磁場B(被測磁場)，就會(huì)使原來的磁化方向轉(zhuǎn)動(dòng)。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(gè)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(duì)位置的兩個(gè)電阻阻值增大，另外兩個(gè)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(duì)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。FNN-3300就是用的磁阻傳感器，在市場上占據(jù)很重要的地位，所以證明在電子羅盤中磁阻式的是優(yōu)于霍爾效應(yīng)及磁通門的。
磁阻效應(yīng)傳感器磁阻傳感器與霍爾傳感器對(duì)比
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測量旋轉(zhuǎn)物體速度的很多技術(shù)是可以在市場上得到的。在很多應(yīng)用中--特別是那些工作在極端環(huán)境條件--選擇的結(jié)果通常落在霍爾效應(yīng)速度傳感器或可變磁阻（VR）速度傳感器上。速度傳感器的那些技術(shù)能應(yīng)用于極端熱及極端冷的環(huán)境條件外,還能在灰塵、油脂及其它污染環(huán)境下工作。在你的應(yīng)用中決定用哪種技術(shù)的傳感器,要了解霍爾效應(yīng)速度傳感器及VR速度傳感器是如何工作是十分重要的。這兩種技術(shù)的工作都是通過測速物體（靶）在磁場中旋轉(zhuǎn),干擾了磁場,它們得到結(jié)果是相似的。VR傳感器VR傳感器的基本工作原理是由一個(gè)穿過電磁鐵的線圈組成,一個(gè)齒輪輪齒（或其它靶的凸出部分）通過磁鐵表面,從而引起磁通量的數(shù)量的變化。當(dāng)靶的凸出部分（例如齒輪的輪齒）運(yùn)動(dòng)接近到傳感器,此時(shí)磁通量最大。當(dāng)靶的凸出部分離去,磁通量跌落。靶的運(yùn)動(dòng)結(jié)果引起磁通量隨時(shí)間變化,這在線圈中感應(yīng)出成比例的電壓,以后的電路（信號(hào)處理電路）將輸入信號(hào)變成數(shù)字波形（脈沖）,它能更容易計(jì)數(shù)及時(shí)間控制。雖然VR傳感器是基于很成熟的技術(shù),但它仍然有一些較大的缺點(diǎn)。第一是價(jià)格,線圈及磁鐵相對(duì)說是便宜的,可惜的是需要附加的信號(hào)處理電路,價(jià)格就高了。另外,取決于VR傳感器的信號(hào)的大小是正比于靶的速度,這使得設(shè)計(jì)電路適應(yīng)很低速度的信號(hào)很困難。一個(gè)給定的VR傳感器有一個(gè)明確的限制,即靶的運(yùn)動(dòng)慢到什么程度仍可以產(chǎn)生一個(gè)有用的信號(hào)。在高溫應(yīng)用領(lǐng)域中,VR傳感器優(yōu)于霍爾效應(yīng)傳感器,因?yàn)楣ぷ鳒囟仁艿狡骷兴玫牟牧系奶匦缘南拗?用適當(dāng)結(jié)構(gòu)的VR傳感器能使它工作溫度超過300℃。一個(gè)應(yīng)用例子是在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中檢測渦輪的轉(zhuǎn)速。霍爾效應(yīng)傳感器在霍爾效應(yīng)速度傳感器中,當(dāng)測速的靶轉(zhuǎn)到霍爾效應(yīng)傳感器的位置,即霍爾傳感器位于靶及磁鐵之間,霍爾效應(yīng)傳感器檢測到靶感應(yīng)的磁通量變化。不象可變磁阻傳感器（VR）,霍爾效應(yīng)傳感器感測的是磁通量的大小,而VR感測的是磁通量的變化率。霍爾效應(yīng)技術(shù)的特點(diǎn)是允許你在任意慢速下能檢測運(yùn)動(dòng)物體的速度。霍爾效應(yīng)速度傳感器另一個(gè)重要特點(diǎn)是信號(hào)處理電路通常也集成在同一封裝中,它提供了一些現(xiàn)實(shí)的好處。最重要的是無需外加信號(hào)處理電路,極大多數(shù)的霍爾速度傳感器直接提供數(shù)字信號(hào)輸出,與數(shù)字邏輯、μC及PLC兼容。另外的優(yōu)點(diǎn)是從傳感器來的信號(hào)不須去很遠(yuǎn)的信號(hào)處理電路--往往僅僅幾個(gè)密耳。這樣短的距離減低了從干擾源檢拾干擾,使霍爾效應(yīng)速度傳感器極好地免除EMI引起的故障及失效。而霍爾效應(yīng)速度傳感器不能完全經(jīng)受住VR所能經(jīng)受的環(huán)境極值。很多通用運(yùn)動(dòng)裝置的工作溫度范圍從-40℃到150℃,這限制了霍爾效應(yīng)速度傳感器的應(yīng)用。但因?yàn)榛魻査俣葌鞲衅骷闪诵盘?hào)處理電路,能測接近零速的能力及數(shù)字信號(hào)輸出,所以霍爾速度傳感器在速度檢測應(yīng)用中往往是設(shè)計(jì)者的最佳選擇。
磁阻傳感器分類：變磁阻式傳感器有哪些類型_變磁阻式傳感器的應(yīng)用 第3張" title="磁阻傳感器分類：變磁阻式傳感器有哪些類型_變磁阻式傳感器的應(yīng)用 第3張-傳感器知識(shí)網(wǎng)"/>
磁阻傳感器分類：磁阻角度傳感器
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磁阻角度傳感器
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磁阻傳感器提供的輸出信號(hào)幾乎不受磁場變動(dòng)、磁溫度系數(shù)、磁傳感器距離與位置變動(dòng)影響，可以達(dá)到高準(zhǔn)確度與高效能，因此相當(dāng)適合各種要求嚴(yán)格的車用電子與工業(yè)控制的應(yīng)用。所以它遠(yuǎn)比采用其它傳感方法的器件更具有優(yōu)勢。
中文名
磁阻角度傳感器
產(chǎn)品類型
傳感器
應(yīng) 用
車用電子與工業(yè)控制
目錄
1
特性
2
應(yīng)用舉例
3
技術(shù)指標(biāo)
磁阻角度傳感器特性
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語音
1.角度測量達(dá)到180°；2.準(zhǔn)確且可靠；3.應(yīng)用場合靈活；4.無損耗運(yùn)作；5.可在寬廣的溫度范圍下運(yùn)作；6.機(jī)構(gòu)穩(wěn)固、非接觸式運(yùn)作；7.精確度不受機(jī)構(gòu)誤差以及磁場因溫度或使用時(shí)間所造成偏折的影響。
磁阻角度傳感器應(yīng)用舉例
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1.電子羅盤以磁阻傳感器為基礎(chǔ)的電子羅盤依靠地球磁場其角度上的精確度可以高于0.1度。電子羅盤有著傳統(tǒng)針式和平衡架結(jié)構(gòu)羅盤沒有的許多方面的優(yōu)點(diǎn)，例如：防震防沖擊，對(duì)雜散場效應(yīng)的電路補(bǔ)償，以及電子導(dǎo)航系統(tǒng)直觀的交互界面。通過簡單的usart通信接口工程師可以輕易的將我們的數(shù)字羅盤模塊整合到他們自己的系統(tǒng)中去。在車輛gps系統(tǒng)，汽車電子羅盤，手持電子設(shè)備和望遠(yuǎn)鏡定位這些應(yīng)用中，都可以做到即插即用。2.磁力計(jì)霍尼韋爾的三軸智能數(shù)字磁力計(jì)（hmr）可以探測磁場的強(qiáng)度和方向，同時(shí)將x，y 和z 參量輸入計(jì)算機(jī)。三個(gè)獨(dú)立的橋電路用于感應(yīng)x，y，z 三個(gè)軸向的磁場。比起機(jī)械式和其他類型的磁力計(jì)，有低功耗，高靈敏度，響應(yīng)速度快，尺寸小，可靠性高等特點(diǎn)。這種傳感器有非常高的弱磁場靈敏度和用戶定制命令集，可以解決應(yīng)用中的各種問題。在羅盤導(dǎo)航設(shè)備，海運(yùn)，遠(yuǎn)程車輛監(jiān)控，加工控制，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，異常監(jiān)控，交通、車輛檢測等應(yīng)用中都是非常理想的。3.位置傳感－線性和角位置傳感器傳感器測量磁鐵磁場方位角時(shí)可以達(dá)到小于0.07 度的分辨率。測量磁場方向?qū)τ跍y量磁場強(qiáng)度的優(yōu)勢在于：對(duì)于磁鐵溫度系數(shù)不敏感，沖擊和振蕩影響小，可用于磁鐵和傳感器之間的多種介質(zhì)。這些傳感器可以在3 瓦特功率下達(dá)到0－5mhz 的帶寬響應(yīng)。輸出是標(biāo)準(zhǔn)的惠斯通電橋結(jié)構(gòu)。因?yàn)闆]有運(yùn)動(dòng)電子組件，傳感器具有長工作壽命，高可靠性和精確性等優(yōu)點(diǎn)。
磁阻角度傳感器技術(shù)指標(biāo)
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語音
1. vdda 工作電源電壓 vdda,vdd1,vdd2等聯(lián)接到同一個(gè)電源 4.5 5.0 5.5 v；2. vdd1 工作電源電壓 vdda,vdd1,vdd2等聯(lián)接到同一個(gè)電源 4.5 5.0 5.5 v；3. vdd2 工作電源電壓 vdda,vdd1,vdd2等聯(lián)接到同一個(gè)電源 4.5 5.0 5.5 v4. idd 工作電源電流 無負(fù)載 10.0 15.0 ma；5.[+vo-（-vo）]差分輸入電壓 相vdd ±6.6 ±28 mv/v；6. 共模電壓范圍 相vdd 490 510 mv/v；7. 磁鋼丟失閥值 相vdd 3.0 mv/v；8. 檢測角度范圍 以10°作為一調(diào)整單位 30 180 °；9. 外接時(shí)鐘頻率 用于調(diào)整 0.1 1.0 mhz；10. 內(nèi)部時(shí)鐘頻率 2.3 4 5.7 mhz；11. 輸出負(fù)載 2*105pf噓串接大于300Ω電阻 50 2*105 pf；12. 開關(guān)電壓閥值 遲滯是0.3v 2.8 4.5 v；13. 輸出電壓 輸出電壓有效范圍 5.5 94.5 %vdda；14. 精度 輸入合規(guī)定電壓信號(hào)（0---100°） ±0.45 °；15. 分辨率 輸入合規(guī)定電壓信號(hào)（0---100°） 0.1 °；16. 電源上電時(shí)間 20 ms；17. 反應(yīng)時(shí)間 從零上升到90%值 0.7 1.2 ms；18. 傳感器輸出電壓 磁鋼丟失閥值 12 15 20 mv；
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