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磁傳感器的工業應用

發布時間： 2017-08-07　　點擊次數： 1463次

磁傳感器為電流傳感、接近傳感、線性速率或轉動速率傳感，以及定向磁異態檢測，角度、位置或位移測量等許多傳感方面的問題提供了*的解決方案。了解磁傳感器技術背后的概念和它們zui合適的應用將有助于幫您決定選擇的磁傳感器是否是您的*應用解決方案。

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磁傳感器的應用十分廣泛，今天，我們就來掰一掰磁傳感器在國民經濟、國防建設、科學技術、醫療衛生等各個領域的應用狀況。
一、工業上用途廣泛
在工業應用領域，zui流行的磁性傳感器類型是電流傳感器，包括分流電阻器、霍爾效應集成電路、電流感應變壓器、開環與閉環霍爾器件以及磁通門傳感器。

1、電機
在無刷電動機中，用磁傳感器來作轉子磁極位置傳感和定子電樞電流換向器，磁傳感器中，霍爾器件、威根德器件、磁阻器件等都可以使用，但主要還是以霍爾傳感器為主。另外磁傳感器還可以對電機進行過載保護及轉矩檢測；
交流變頻器用于電機調速，節能效果*；磁編碼器的使用正在逐漸取代光編碼器來對電機的轉速進行檢測和控制，例如，在電動車窗之中，傳感器可以確定軸轉動了多少圈，以控制車窗升降器的行程，傳感器也可以探測到人手造成的異常負載情況，提供所謂的“防夾”功能，在碰到物體的時候，電機可以反轉；
用于直流電機換向和探測電流的電動助力轉向傳感器也是一個快速增長的應用，用于代替電動液壓型系統。
2、電力電子技術
電力電子表技術是電力技術和電子技術的結合，可實現交直流電流的相互變換，并可在所需的范圍內實現電流、電壓和頻率的自由調節。
采用這些技術和產品，可做成各種特殊電源（如UPS、高頻電源、開關電源、弧焊機逆變電源等）和交流變頻器等產品。這些變頻裝置的核心，是大功率半導體器件。
以磁傳感器為基礎的各種電流傳感器被用來監測控制和保護這些大功率器件。霍爾電流傳感器響應速度快，且依靠磁場和被控電路耦合，不接入主電路，因而功耗低，抗過載能力強，線性好，可靠性高，既可作為大功率器件的過流保護驅動器，又可作為反饋器件，成為自控環路的一個控制環節。
使用變頻技術可以大量節能，我國的變頻技術改造，將需求大量的電流傳感器，這將是磁傳感器的又一巨大的產業性應用領域。
3、能源管理
電網的自動檢測系統需采集大量的數據，經計算機處理之后，對電網的運行狀況實施監控，并進行負載的分配調節和安全保護。自動監控系統的各個控制環節，是用磁傳感器為基礎的電流傳感器、互感器等來實現。霍爾電流傳感器早已在電網系統中得到應用，用霍爾器件作成的電度表可自動計費并可顯示功率因數，以便隨時進行調整，保證用電。
第四代的TMR磁傳感器溫度穩定性好，對溫度不敏感，線性度好，靈敏度高，不需要聚磁，因此采用TMR磁傳感器的電流傳感器具有體積小，溫度特性好，精度高，整體成本低的特點，在智能電表計量領域具有非常重要的優勢。在氣表和熱力表上也有同樣的TMR磁傳感器的應用。
4、磁信息記錄裝置
磁信息記錄裝置除磁帶、磁盤等之外，還有磁卡、磁墨水記錄帳冊、磁記錄等，對磁信息存儲和讀出傳感器有巨大需求。目前，感應磁頭，TMR薄膜磁阻磁頭，非晶磁頭等都獲得了大量的使用。隨著記錄密度的提高，例如高到100G字節，需要更高靈敏度和空間分辨力的磁頭。以多層金屬薄膜為基礎的巨磁阻磁頭、用非晶合金絲制作的非晶合金磁頭、巨磁阻抗磁頭等都被廣泛地應用。
5、交通控制
目前，在加強行車支持道路系統(AHS)、智能運輸系統(ITS)和道路交通信息系統(VICS)等的開發與建設中，高靈敏度、高速響應的微型DMR磁傳感器大有用武之地。例如，用分辨率可達1nT的SI傳感器，可構成ITS傳感器（作高速路上的道路標志，測車輪角度，貨車接近距離），汽車通過記錄儀（測通行方向、速度、車身長度、車種識別）、停車場成批車輛傳感器、加速度傳感器（測車輛通過時路橋的振動等）等。
利用GMR傳感器可放置在公路上探測到車輛大小、位置等數據，用于監控高速公路車流量和停車場車輛停放情況。GMR也可用在公路的收費亭，從而實現收費的自動控制。
為了保障動車運行的安全，在動車沿線每隔兩公里鋪一個磁性傳感器，當動車沒電的時候信號就可以自動傳到調度中心；美國的NVE公司已經把GMR傳感器用在車輛的交通控制系統上。

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