1、磁性傳感器原理簡介

導(dǎo)語：磁性傳感器可以通過磁場的強度來測試電流的位置和方向等物理參數(shù)，這也是磁性傳感器被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和各類電子產(chǎn)品中的重要原因之一。在現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)條件之下，各種類型的傳感器都可以用來測量磁場和其他物理參數(shù)，比如說霍爾元件、各向異性磁電阻元件以及巨磁電阻元件等。這篇文章主要是為大家介紹磁性傳感器原理。

磁性傳感器的簡介

磁性傳感器主要包括以下幾種類型：HALL霍爾元件、AMR——ANISOTROPICMAGNETORESISTANCE各向異性磁電阻元件以及GMR——GIANTMAGNETORESUSTANCE巨磁電阻元件，這些磁性傳感器都是近年來應(yīng)用比較廣泛的新型磁電阻效應(yīng)傳感器。磁傳感器能夠把各種敏感元件，比如說電流、磁場、溫度、光、應(yīng)力應(yīng)變等引起的磁場轉(zhuǎn)換成為電能，并同時發(fā)出電信號，以此來測試相應(yīng)的物理量的傳感器元件。

磁性傳感器可以分為三個類型：磁場感應(yīng)器、指南針以及位置傳感器。磁場傳感器也就是我們平常所說的電流傳感器，它被廣泛地應(yīng)用于家用電器當(dāng)中，還有電動車、風(fēng)力發(fā)電站以及智能電網(wǎng)也都有所運用。大家在生活中也常常用到磁性傳感器，比如說指南針、電腦硬盤等。

磁性傳感器的工作原理

當(dāng)磁性傳感器上面的信號轉(zhuǎn)子按照順時針的方向進行轉(zhuǎn)動的時候，轉(zhuǎn)子上面的凸齒和磁場的磁頭之間產(chǎn)生的氣隙也會減小，因此，它們之間產(chǎn)生的磁路和磁阻也就隨之變小，磁通量反而隨之增大。當(dāng)轉(zhuǎn)子的凸齒快要接近磁場的磁頭的邊緣的時候，磁通量會急劇上升，此時的磁通變化率達到最大化，并且感應(yīng)電動勢也達到最高點。但是，當(dāng)信號轉(zhuǎn)子按照順時針方向轉(zhuǎn)動到凸齒的中心線的時候，此時凸齒的中心線和磁場的磁頭的中心線是堆砌的，雖然信號轉(zhuǎn)子的凸齒和磁場的磁頭之間的氣隙達到最小值，但是此時的磁通量是達到最高點的，但是，因為磁通量是不可能持續(xù)不斷的上升的，此時的磁通量變化率等于0.

磁傳感器的應(yīng)用

磁傳感器全球每年產(chǎn)值大概在10億美元，加上后端系統(tǒng)就更大了。這里所講的是感應(yīng)層面的磁傳感器。在智能交通里，比如說任何一個車在公路上開的時候，如果你公路上放一個磁傳感器，車走過的軌跡你把它記錄下來，就可以建設(shè)高速公路的車流。

前一段動車出事以后，國家交通部要求有沒有單獨的方案，建設(shè)動車是停在某一個軌道上，還是不在某一個軌道上，后來又一個方案很簡單，在動車沿線每隔兩公里鋪一個磁傳感器，這是一個單獨系統(tǒng)，所以當(dāng)你沒電的時候也可以告訴調(diào)度中心。磁傳感器應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域磁傳感器就是把磁場、電流、應(yīng)力應(yīng)變、溫度、光等引起敏感元件磁性能的變化轉(zhuǎn)換成電信號，以這種方式來檢測相應(yīng)物理量的傳感器。磁傳感器在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用很多，還呈快速增長的趨勢。

在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，最流行的磁傳感器類型是電流傳感器，包括分流電阻器、霍爾效應(yīng)集成電路、電流感應(yīng)變壓器、開環(huán)與閉環(huán)霍爾器件以及磁通門傳感器。在許多測量50安培以下電流的應(yīng)用中，比如住宅太陽能逆變器應(yīng)用或小型UPS系統(tǒng)，使用簡單的resistivebar或分路(shunt)[4]。

但隨著所測電流強度的上升，shunt變得笨重和昂貴。在大型變頻電機等電流較高的應(yīng)用中，開環(huán)與閉環(huán)霍爾傳感器在一個小型封裝中使用霍爾效應(yīng)IC;也可以提高集成度，在封裝中包含一個專用集成電路?；魻朓C同樣用于工業(yè)洗衣機變頻器控制應(yīng)用之中。除了電流傳感器，獨立霍爾效應(yīng)IC或磁阻傳感器開關(guān)也存在規(guī)模較小的磁傳感器市場，這些器件用于電機整流，以降低紋波和改善性能，或者用于位置測量。

磁傳感器的應(yīng)用與市場

磁傳感器的應(yīng)用十分廣泛，已在國民經(jīng)濟、國防建設(shè)、科學(xué)技術(shù)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，成為現(xiàn)代傳感器產(chǎn)業(yè)的一個主要分支。在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和改造、資源探查及綜合利用、環(huán)境保護、生物工程、交通智能化管制等各個方面，它們發(fā)揮著愈來愈重要的作用。下面就一些重要方面的應(yīng)用作一論述。

2、什么是磁敏傳感器

磁敏傳感器（Magnetic sensor）是一種專門用于檢測和測量磁場的設(shè)備。它利用磁場對物理特性的影響來確定磁場的存在、強度和方向。磁敏傳感器廣泛應(yīng)用于各種不同的領(lǐng)域，包括工業(yè)自動化、汽車工業(yè)、航空航天、醫(yī)療設(shè)備、消費電子等。

磁敏傳感器的工作原理可以分為幾種不同的類型。其中，最常見的是霍爾效應(yīng)傳感器。霍爾效應(yīng)傳感器基于霍爾效應(yīng)，即當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，會產(chǎn)生橫向的磁場，從而產(chǎn)生電壓差。通過測量這個電壓差，可以確定磁場的強度和方向。

另一種常見的磁敏傳感器類型是磁電阻傳感器，也被稱為磁阻傳感器。磁電阻傳感器利用磁場對電阻的影響來測量磁場。當(dāng)磁場施加在磁電阻元件上時，電阻的值會發(fā)生變化，通過測量這個變化可以確定磁場的強度和方向。

此外，還有一些其他類型的磁敏傳感器，例如磁感應(yīng)傳感器、磁強計等。這些傳感器使用不同的原理來測量磁場，但其基本目的都是相同的。

磁敏傳感器的應(yīng)用非常廣泛。在工業(yè)領(lǐng)域，它們常用于檢測和測量旋轉(zhuǎn)物體的位置、速度和方向，例如汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速傳感器。在汽車工業(yè)中，磁敏傳感器還可以用于車輛的車速、方向盤角度等參數(shù)的檢測。在醫(yī)療設(shè)備中，磁敏傳感器可以用于檢測人體內(nèi)部的磁場，例如心臟磁場的檢測。

總之，磁敏傳感器是一種用于檢測和測量磁場的設(shè)備，利用磁場對物理特性的影響來確定磁場的存在、強度和方向。它們在各種不同的領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用，為我們提供了便捷和精確的磁場測量方法。

3、門磁傳感器功能和原理

門磁傳感器分為有線門磁傳感器和無線門磁傳感器，具體功能和工作原理介紹如下：

1、有線門磁傳感器的功能和工作原理

在智能家居門禁系統(tǒng)中門磁開關(guān)的作用是負責(zé)門磁通電否，通電帶磁（閉門），斷電消磁（開門），門磁安裝于門與門套上，開關(guān)安裝于屋內(nèi)，配合自動閉門器使用，一般可承受150公斤的拉力。

有線門磁為嵌入式安裝更加隱蔽，感應(yīng)門窗的開合，適用于木質(zhì)或鋁合金門窗發(fā)出有線常閉／常開開關(guān)信號。門磁是用來探測門、窗、抽屜等是否被非法打開或移動。它由無線發(fā)射器和磁塊兩部分組成。門磁系統(tǒng)其實和床磁等原理相同。這里主要以門磁為例。

2、無線門磁傳感器的功能和工作原理

線門磁傳感器用來監(jiān)控門的開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)門不管何種原因被打開后，無線門磁傳感器立即發(fā)射特定的無線電波，遠距離向主機報警。

無線門磁是由無線發(fā)射模塊和磁塊兩部份組成，在無線發(fā)射模塊有兩個箭頭處有一個“鋼簧管”的元器件，當(dāng)磁體與鋼簧管的距離在1.5厘米內(nèi)時，鋼簧管處于斷開狀態(tài)。當(dāng)兩者距離超過1.5厘米時，鋼簧管就會閉合，造成短路，警指示燈亮的同時向主機發(fā)射報警信號。

門磁系統(tǒng)在實際生活當(dāng)中的應(yīng)用

這是市面上常見的一款暗裝式門磁，不帶電線的一端內(nèi)藏磁鐵，帶電線的低端內(nèi)部藏有干簧管等元器件，當(dāng)磁鐵接近時，電線輸出閉合信號，當(dāng)磁鐵遠離時，兩條電線輸出開路信號。

不帶電線的一端裝在門的頂部，帶電線的一端裝在門框上。門關(guān)好時，兩端正好重疊接近。市面上還有一些門磁是方形的，適用于明裝場合，用于門窗上。

4、手機地磁感應(yīng)器是什么

有磁力感應(yīng)手機會有指南針功能。

磁力傳感器：用來測試磁場強度和方向的，磁力計的原理就是中學(xué)物理中涉及到的那個最簡單的指南針了（那記得那根被磁化的鋼針么）。磁力計的強項在于定位設(shè)備的方位，可以測量出當(dāng)前設(shè)備與東南西北四個方向上的夾角。

地磁傳感器的功能是相當(dāng)強大的：當(dāng)駕駛員把車輛停在車位上，地磁傳感器能自動感應(yīng)車輛的到來并開始計時；待車輛要離開時，傳感器會自動把停車時間傳送到中繼站進行計費。因此，解決停車收費效率低下，曾經(jīng)是地磁傳感器的優(yōu)勢之一。

停車場路邊豎立著3個類似天線的裝置來接收、傳導(dǎo)傳感器的信息，據(jù)介紹，這3個感應(yīng)裝置能夠覆蓋整個停車點的占地區(qū)域。美國PNI磁傳感器就是應(yīng)用在停車場里的一個磁傳感器。

現(xiàn)在，隨著磁傳感器的的發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域用到磁傳感器了。從防、航空航天到國民經(jīng)濟各個部門，從醫(yī)療衛(wèi)生到類日常生活的諸多方面，都用到了這種磁傳感器。