基本介紹
- 中文名：磁阻效應感測器
- 原理：磁性材料的磁阻效應
- 特點：性能明顯優於霍爾器件
- 工作溫度範圍：-40℃到150℃,
磁阻感測器簡介,磁阻感測器與霍爾感測器對比,
磁阻感測器簡介
磁阻效應感測器是根據磁性材料的磁阻效應製成的。磁性材料(如坡莫合金)具有各向異性，對它進行磁化時，其磁化方向將取決於材料的易磁化軸、材料的形狀和磁化磁場的方向。當給帶狀坡莫合金材料通電流I時，材料的電阻取決於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動。如果磁化方向轉向垂直於電流的方向，則材料的電阻將減小;如果磁化方向轉向平行於電流的方向，則材料的電阻將增大。磁阻效應感測器一般有四個這樣的電阻組成，並將它們接成電橋。在被測磁場B作用下，電橋中位於相對位置的兩個電阻阻值增大，另外兩個電阻的阻值減小。在其線性範圍內，電橋的輸出電壓與被測磁場成正比。
磁阻感測器已經能製作在矽片上，並形成產品。其靈敏度和線性度已經能滿足磁羅盤的要求，各方面的性能明顯優於霍爾器件。遲滯誤差和零點溫度漂移還可採用對感測器進行交替正向磁化和反向磁化的方法加以消除。由於磁阻感測器的這些優越性能，使它在某些套用場合能夠與磁通門競爭。
FNN-3300就是用的磁阻感測器，在市場上占據很重要的地位，所以證明在電子羅盤中磁阻式的是優於霍爾效應及磁通門的。
磁阻感測器與霍爾感測器對比
測量旋轉物體速度的很多技術是可以在市場上得到的。在很多套用中--特別是那些工作在極端環境條件--選擇的結果通常落在霍爾效應速度感測器或可變磁阻（VR）速度感測器上。速度感測器的那些技術能套用於極端熱及極端冷的環境條件外,還能在灰塵、油脂及其它污染環境下工作。
在你的套用中決定用哪種技術的感測器,要了解霍爾效應速度感測器及VR速度感測器是如何工作是十分重要的。這兩種技術的工作都是通過測速物體（靶）在磁場中旋轉,干擾了磁場,它們得到結果是相似的。
VR感測器
VR感測器的基本工作原理是由一個穿過電磁鐵的線圈組成,一個齒輪輪齒（或其它靶的凸出部分）通過磁鐵表面,從而引起磁通量的數量的變化。
當靶的凸出部分（例如齒輪的輪齒）運動接近到感測器,此時磁通量最大。當靶的凸出部分離去,磁通量跌落。靶的運動結果引起磁通量隨時間變化,這線上圈中感應出成比例的電壓,以後的電路（信號處理電路）將輸入信號變成數字波形（脈衝）,它能更容易計數及時間控制。
雖然VR感測器是基於很成熟的技術,但它仍然有一些較大的缺點。第一是價格,線圈及磁鐵相對說是便宜的,可惜的是需要附加的信號處理電路,價格就高了。另外,取決於VR感測器的信號的大小是正比於靶的速度,這使得設計電路適應很低速度的信號很困難。一個給定的VR感測器有一個明確的限制,即靶的運動慢到什麼程度仍可以產生一個有用的信號。
在高溫套用領域中,VR感測器優於霍爾效應感測器,因為工作溫度受到器件中所用的材料的特性的限制,用適當結構的VR感測器能使它工作溫度超過300℃。一個套用例子是在噴氣發動機中檢測渦輪的轉速。
霍爾效應感測器
在霍爾效應速度感測器中,當測速的靶轉到霍爾效應感測器的位置,即霍爾感測器位於靶及磁鐵之間,霍爾效應感測器檢測到靶感應的磁通量變化。不象可變磁阻感測器（VR）,霍爾效應感測器感測的是磁通量的大小,而VR感測的是磁通量的變化率。
霍爾效應技術的特點是允許你在任意慢速下能檢測運動物體的速度。霍爾效應速度感測器另一個重要特點是信號處理電路通常也集成在同一封裝中,它提供了一些現實的好處。最重要的是無需外加信號處理電路,極大多數的霍爾速度感測器直接提供數位訊號輸出,與數字邏輯、μC及PLC兼容。
另外的優點是從感測器來的信號不須去很遠的信號處理電路--往往僅僅幾個密耳。這樣短的距離減低了從干擾源檢拾干擾,使霍爾效應速度感測器極好地免除EMI引起的故障及失效。
而霍爾效應速度感測器不能完全經受住VR所能經受的環境極值。很多通用運動裝置的工作溫度範圍從-40℃到150℃,這限制了霍爾效應速度感測器的套用。但因為霍爾速度感測器集成了信號處理電路,能測接近零速的能力及數位訊號輸出,所以霍爾速度感測器在速度檢測套用中往往是設計者的最佳選擇。
