Датчики магнитного поля.

1.Магниторезистивные датчики.

2.Датчики Холла.

3.Датчики Виганда.

Области приминения:

-измерения:

- положения,

- скорости вращения,

- давления,

- линейной скорости.

Магниторезистивные датчики.

Некоторые ферромагнитные материалы, например пермалой(80%Ni+20%Fe) изменяют свое электрическое сопротивление при воздействии внешнего магнитного поля.Тонкопленочная технология. Степень этого изменения зависит от величины напряженности магнитного поля (H) и угла между вектором напряженности и направлением тока в проводнике R от 30Ом до 1 кОм.

ве резистивныеструктуры из пленки пермалоя A,B ориетированные со сдвигом на 90°. Если мимо датчика проходит магнит, то изменяется сопротивление датчика(его плечо).

Датчик Холла.

Датчик Холла-генераторный датчик, относится к активным датчикам,т.е. он вырабатывает измерительное напряжение,связанное с изменением магнитного поля.

Конструкция:

Под действием тока I и магнитной индукции B,векторы которых перпендикулярны, на обкладках датчика возникает измерительное напряжение Uн.Величина Uн зависит от геометрии датчика(d-толщина), тока I,коэффициента Холла Rн и магнитной индукции (B).

Uн= Rн*I*B/d

Материал: Si,арсенид индия(InAs),антимонид индия(InSb).

Например,датчик Холла из арсенида индия при B=1Тесла и токе I=0.1А имеет Uн=0.5В.

Если смещать источник магнитного поля вдоль Х, то напряжение датчика меняется пропорционально изменению Х.

Если источник магнитного поля расположен на мембране, то датчик Холла можно использовать для измерения давления.

Датчик Виганда.

Датчик Виганда-пороговый генераторный, состоит из предварительно обработанной механически прволоки из сплава «Викалой» (10%Vi52%Co;38%Fe) диаметром 0.3 мм, намотанной в виде катушки l=15мм w=1300 витков.Если эту катушку поместить в магнитное поле, то при превышении порога напряженности(H) направление намагниченности спонтанно скачком изменится, в результате возникнет импульс Uv:t=20мкс Uv=2.5В.

Преимущества:

- отсутствие необходимости в источнике питания;

- большой сигнал;

- широкий диапазон температур:-196 до +175°С;

- искробезопастность.

Амплитуда и форма импульса не зависят от скорости нарастания(H) даже если gradH®0.

Порог чувствительности зависит от нулевого провода, количества витков катушки и конструктива катушки.

В небольших пределах- чувствительность можно менять изменяя процентный состав.

Оптические датчики.

Часто только при помощи оптических датчиков возможно бесконтактное изменение ряда физических величин:перемещения, вибрации, температуры.

Информация в оптических датчиках передается (кодируется) изменением интенсивности, фазы, цвета или геометрическим распределением в пространстве световых волн.

Преобразование оптического сигнала в электрический осуществляется детекторами излучения, использующими различные физические эффекты и работающих в различных диапазонах: видимое, инфракрасное, ультрофиолетовое, рентгеновское излучения и другие.

Дата добавления: 2015-08-13