Koje su vrste magnetskih senzora?

Magnetski senzori su bitne komponente u različitim industrijama, igraju ključnu ulogu u otkrivanju magnetnih polja i pretvaranju u električne signale. Kao dobavljač senzora, imam duboko znanje o različitim tipovima magnetnih senzora i njihovoj primjeni. U ovom blogu ću vas upoznati sa glavnim tipovima magnetnih senzora, njihovim principima rada i njihovim tipičnim slučajevima upotrebe.

Hall - efekt senzori

Hall-effect senzori su među najčešće korištenim magnetnim senzorima. Oni rade na osnovu Holovog efekta, koji je otkrio Edwin Hall 1879. Kada se magnetsko polje primeni okomito na tok struje u provodniku ili poluprovodniku, napon (Halov napon) se generiše preko provodnika okomito i na struju i na magnetno polje.

Osnovna struktura senzora sa Hallovim efektom sastoji se od tanke trake poluvodičkog materijala kroz koju prolazi struja. Kada je prisutno magnetsko polje, Lorentzova sila djeluje na nosioce naboja u poluvodiču, uzrokujući da se akumuliraju na jednoj strani trake. Ovo stvara potencijalnu razliku, ili Hallov napon, koji se može izmjeriti.

Jedna od ključnih prednosti Holovih senzora je njihov beskontaktni rad. Oni mogu otkriti prisutnost, snagu i smjer magnetskog polja bez fizičkog kontakta, što ih čini pogodnim za primjene gdje je habanje zbog mehaničkog kontakta problem. Na primjer, oni se široko koriste u automobilskim aplikacijama za senzor brzine u senzorima brzine kotača, senzor položaja leptira za gas i senzor položaja zupčanika. U industrijskoj automatizaciji, senzori sa Hallovim efektom se koriste za senzor blizine, senzor položaja i senzor struje.

Magnetoressive Sensors

Magnetoresivni senzori rade na principu da se električni otpor određenih materijala mijenja kada su izloženi magnetnom polju. Postoje različite vrste magnetootpornih senzora, uključujući anizotropne magnetorezivne (AMR), gigantske magnetootporne (GMR) i tunelske magnetootporne (TMR) senzore.

AMR senzori se temelje na činjenici da se otpor feromagnetnog materijala mijenja ovisno o kutu između smjera strujanja i smjera magnetizacije materijala. Relativno su jednostavni i isplativi, a koriste se u aplikacijama kao što su kompasi, senzori položaja i magnetni enkoderi.

GMR senzori, s druge strane, pokazuju mnogo veću promjenu otpora u odnosu na AMR senzore. Sastoje se od više slojeva magnetnih i nemagnetnih materijala. Kada se primeni magnetno polje, relativna orijentacija magnetizacije u magnetnim slojevima se menja, što dovodi do značajne promene električnog otpora senzora. GMR senzori se koriste u aplikacijama visoke osjetljivosti kao što su tvrdi diskovi za čitanje podataka s diska, te u nekim automobilskim i industrijskim senzorskim aplikacijama.

TMR senzori imaju čak i veću osjetljivost od GMR senzora. Oni rade na osnovu kvantnog mehaničkog efekta tuneliranja. U TMR senzoru, tanki izolacijski sloj je u sendviču između dva feromagnetna sloja. Tunelska struja kroz izolacijski sloj ovisi o relativnom smjeru magnetizacije dva feromagnetna sloja. TMR senzori se koriste u aplikacijama koje zahtijevaju izuzetno visoku osjetljivost, kao što su magnetna memorija sa slučajnim pristupom (MRAM) i neke napredne aplikacije za magnetno sensiranje.

Induktivni senzori

Induktivni senzori koriste princip elektromagnetne indukcije za otkrivanje prisutnosti magnetnog polja ili metalnog objekta. Kada se provodni predmet postavi u blizinu naizmjeničnog magnetnog polja koje stvara zavojnica u senzoru, u objektu se induciraju vrtložne struje. Ove vrtložne struje, zauzvrat, stvaraju vlastito magnetsko polje koje se suprotstavlja izvornom magnetskom polju, uzrokujući promjenu impedanse zavojnice.

Promjena impedanse može se otkriti i koristiti za određivanje prisutnosti, položaja ili blizine metalnog objekta. Induktivni senzori se obično koriste za detekciju metalnih predmeta u industrijskoj automatizaciji, kao što su transportni sistemi za detekciju objekata, u mašinama za detekciju položaja alata i u mašinama za pakovanje za otkrivanje prisustva metalnih delova.

Jedno od ograničenja induktivnih senzora je da mogu detektovati samo metalne objekte. Nisu prikladni za otkrivanje nemetalnih materijala kao što su plastika ili drvo. Međutim, oni nude visoku pouzdanost i dugoročnu stabilnost, što ih čini popularnim izborom u mnogim industrijskim aplikacijama.

Fluxgate senzori

Fluxgate senzori su visoko osjetljivi senzori magnetnog polja koji su sposobni mjeriti i veličinu i smjer magnetnog polja. Sastoje se od feromagnetnog jezgra koje se dovodi do zasićenja naizmjeničnom strujom u primarnom zavojnici. Kada je prisutno vanjsko magnetsko polje, ono mijenja karakteristike zasićenja jezgra, što rezultira promjenom magnetnog fluksa u jezgri.

Sekundarni kalem se koristi za otkrivanje promjena u magnetskom fluksu. Izlaz sekundarne zavojnice je signal koji je proporcionalan vanjskom magnetskom polju. Fluxgate senzori se obično koriste u aplikacijama gdje su potrebna visoko precizna mjerenja magnetnog polja, kao što su geofizička istraživanja za otkrivanje magnetnih anomalija u Zemljinoj kori, u svemirskim aplikacijama za određivanje položaja i u navigacijskim sistemima za kompasiranje.

Aplikacije i naša ponuda proizvoda

Svaki tip magnetnog senzora ima svoje jedinstvene karakteristike i pogodan je za različite primjene. Kao dobavljač senzora, nudimo širok spektar magnetnih senzora kako bismo zadovoljili različite potrebe naših kupaca. Na primjer, imamoE3JK - RR11 - C 2M OMS senzor, koji se može koristiti u raznim aplikacijama industrijske automatizacije za senzor blizine. Ovaj senzor je poznat po svojoj visokoj pouzdanosti i mogućnostima detekcije na daljinu.

Naš0J5136 Senzorje još jedan odličan proizvod. To je svestrani senzor koji se može koristiti u različitim vrstama primjena senzora magnetskog polja, nudeći precizne i stabilne performanse.

TheE2B - M12KN08 - WZ - B1 senzorje visokokvalitetni induktivni senzor koji je pogodan za detekciju metalnih predmeta u industrijskim okruženjima. Ima robustan dizajn i može izdržati teške uslove rada.

Zaključak

Magnetski senzori su sastavni dio moderne tehnologije, omogućavajući širok spektar primjena u automobilskoj, industrijskoj automatizaciji, svemirskoj i potrošačkoj elektronici. Razumijevanje različitih tipova magnetnih senzora i njihovih principa rada ključno je za odabir pravog senzora za određenu primjenu.

Kao dobavljač senzora, posvećeni smo pružanju visokokvalitetnih magnetnih senzora i odlične usluge za korisnike. Bilo da tražite senzor za razvoj novog proizvoda ili trebate zamijeniti postojeći senzor, imamo stručnost i asortiman proizvoda da zadovoljimo vaše zahtjeve. Ukoliko ste zainteresovani za naše magnetne senzore ili imate bilo kakva pitanja o izboru i primeni senzora, slobodno nas kontaktirajte radi nabavke i daljeg razgovora.

Reference

• Hall, EH (1879). O novom djelovanju magneta na električne struje. American Journal of Mathematics, 2(3), 287 - 292.
• Prinz, GA (1995). Magnetoresivni senzori. Časopis za magnetizam i magnetne materijale, 148(1 - 2), 178 - 192.
• Dodd, CV, & Deeds, WE (1968). Analitička rješenja problema vrtložna struja sonda - zavojnica. Časopis za primijenjenu fiziku, 39(6), 2829 - 2838.
• Ripka, P. (2001). Fluxgate senzori. Senzori i aktuatori A: Fizički, 91(1 - 3), 115 - 131.