简要谈谈什么是磁性传感器及应用

磁性传感器为电流传感、接近传感、线性速率或转动速率传感，定向、磁异态检测，角度、位置或位移测量等许多传感方面的问题提供了独特的解决方案，

磁性传感器用于检测磁场的存在，测量磁场的大小，确定磁场的方向或测定磁场的大小或方向是否有改变。磁性传感器可用于检测静止的或如汽车、卡车或火车等运动的铁磁物体；门或闩锁的关闭，如飞机货舱门；一个物体的位置，如键盘上的按键；如发动机中轴的旋转运动；一个物体的部位，如阀轴或机械手；或者用于跟踪虚拟现实和运动控制等应用。

磁场测量可分为三个范围。在每个范围中，能在其环境中处于佳工作状态的磁性传感器型号也不同。个磁场范围远大于地球磁场(如在磁铁或大电流附近)100。其范围为奥斯特(Oe)或更高。**个磁场范围约等于地球磁场或或0.6Oe。第三个磁场范围远远小于地球1磁场，它们在mOe或更低范围内。地球磁场常用作受铁磁物体干扰的背景磁场，如在1磁异态检测中的铁磁物体。

图1.

霍尼韦尔齿轮传感器，装有一个磁性霍尔效应传感器

何时使用磁性传感器?

极少的应用场合只需要一个磁场测量，更确切地说是将现有的或已建立的磁场用于感测其它信息。以下是几个实例: (1) 电流传感，此处将载流线产生的磁场用于监控电路中的过负荷状态或蓄电池的状态；(2) 定向，将地球磁场的两个水平分量用来计算相对于磁

北的角度；(3) 磁异态检测，此处将由铁磁物体产生的对地球磁场的干扰(如一个铁钉、金属螺栓、汽车、潜艇或地磁岩石)用来检测这些物体是否存在。一旦表现出有相同的干扰，也能用来识别该物体的类型(如汽车实体或模型)。

另一个例子是齿轮齿传感(1图)，此处传感器与一块磁铁和齿轮齿的组合一起使用。齿轮齿或凹槽对磁铁产生的磁场有不同的干扰，就可将齿轮齿与凹槽辨认开来。这个数据可用于测量齿轮的转速。

磁性传感器，通常称为磁力计，有不同的物理原理和设计结构。下面我们将讨论各种磁性传感器中使用的不同技术。

线 圈

线圈是老式的磁性传感器之一。根据法拉弟定律，通过线圈的通量有何化都将导致线圈产生电动势，在时变磁场区中放置变线圈就可工作。通过改变磁场就能测量线圈中感应的电压。当穿过导电回路的磁通量有量的变化，这个回路中就会产生电压。

感应的电压磁通量变化时间变化线圈型传感器用于需测量变动场变化的应用场合。对这种原理有许多不同的实施方法。线圈的一个常见的应用是用来触发红绿灯信号的埋在道路中的电路回路。系统执行时线圈通常大而成本高。

磁通门

磁通门(2图)，

同样基于法拉弟定律，通常是用两个铁磁材料制成的杆，但也可以是用一次或二次绕组绕成的环或圈。这两个杆用一次绕组缠绕，以相反方向产生驱动磁场。频率f的交流电在一次绕组中流动，在驱动磁场的作用下两个杆的磁化作用处于相反方面。二次绕组测量两个杆产生的净磁通量。在未施加外部磁场时，假定两个杆和一次线圈是相同的，则在二次线圈里的净磁通量为零。这样在此线圈中就不会有信号产生。当沿着杆的轴线方向施加一个外部磁场时，其中的一个杆将先于另一个杆磁性饱和。磁通门的输出是驱动频率f的**谐波。施加一个小磁场时，**谐波的波幅与施加的磁场成正比。

磁通门可以在制造工艺上使其非常敏感，分1辨率低为μOe?？梢圆饬恐绷骰蚪涣鞔懦　Ｆ德实纳舷尬猭Hz。与霍尔和磁阻传感器相比，它们的尺寸规格较大，价格也更贵。