您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
德國(guó)巴魯夫BALLUFF磁敏傳感器的工作原理
磁敏傳感器,，顧名思義就是感知磁性物體的存在或者磁性強(qiáng)度(在有效范圍內(nèi))這些磁性材料除永磁體外,，還包括順磁材料(鐵,、鈷,、 鎳及其它們的合金)當(dāng)然也可包括感知通電(直、交)線包或?qū)Ь€周圍的磁場(chǎng),。
一,， 傳統(tǒng)的磁檢測(cè)中首先被采用的是電感線圈為敏感元件。特點(diǎn)正是無須在線圈中通電,，一般僅對(duì)運(yùn)動(dòng)中的永磁體或電流載體起敏感作用,。后來發(fā)展為用線圈組成振蕩槽路的。 如探雷器,， 金屬異物探測(cè)器,，測(cè)磁通的磁通計(jì)等. (磁通門，振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)),。
二, 霍爾傳感器
霍爾傳感器是依據(jù)霍爾效應(yīng)制成的器件。
霍爾效應(yīng)：通電的載體在受到垂直于載體平面的外磁場(chǎng)作用時(shí),，則載流子受到洛倫茲力的作用,， 并有向兩邊聚集的傾向,由于自由電子的聚集(一邊多一邊必然少)從而形成電勢(shì)差， 在經(jīng)過特殊工藝制備的半導(dǎo)體材料這種效應(yīng)更為顯著,。從而形成了霍爾元件,。早期的霍爾效應(yīng)的材料Insb(銻化銦)。為增強(qiáng)對(duì)磁場(chǎng)的敏感度,在材料方面半導(dǎo) 體IIIV 元素族都有所應(yīng)用,。
近年來,，除Insb之外，有硅襯底的，也有砷化鎵的,?；魻柶骷捎谄涔ぷ鳈C(jī)理的原因都制成全橋路器件，其內(nèi)阻大約都在 150Ω~500Ω之間,。對(duì)線性傳感器工作電流大約在2~10mA左右,，一般采用恒流供電法。
Insb與硅襯底霍爾器件典型工作電流為10mA,。而砷化鎵典型工作電流為2 mA,。作為低弱磁場(chǎng)測(cè)量，我們希望傳感器自身所需的工作電流越低越好,。（因?yàn)殡娫粗車从写艌?chǎng),，就不同程度引進(jìn)誤差。另外,，目前的傳感器對(duì)溫度很敏感,，通 的電流大了，有一個(gè)自身加熱問題,。（溫升）就造成傳感器的零漂,。這些方面除外附補(bǔ)償電路外，在材料方面也在不斷的進(jìn)行改進(jìn),。
霍爾傳感器主要有兩大類,，一類為開關(guān)型器件，一類為線性霍爾器件,，從結(jié)構(gòu)形式（品種）及用量,、產(chǎn)量前者大于后者?；魻柶骷捻憫?yīng)速度大約在1us 量級(jí),。
三，磁阻傳感器
磁阻傳感器,，磁敏二極管等是繼霍爾傳感器后派生出的另一種磁敏傳感器,。采用的半導(dǎo)體材料于霍爾大體 相同。但這種傳感器對(duì)磁場(chǎng)的作用機(jī)理不同,，傳感器內(nèi)載流子運(yùn)動(dòng)方向與被檢磁場(chǎng)在一平面內(nèi),。（順便提醒一點(diǎn)，霍爾效應(yīng)于磁阻效應(yīng)是并存的,。在制造霍爾器件時(shí) 應(yīng)努力減少磁阻效應(yīng)的影響,，而制造磁阻器件時(shí)努力避免霍爾效應(yīng)（在計(jì)算公式中，互為非線性項(xiàng)）,。
在磁阻器件應(yīng)用中,，溫度漂移的控制也是主要矛盾,，在器件制 備方面，磁阻器件由于與霍爾不同,，因此,，早期的產(chǎn)品為單只磁敏電阻。由于溫度漂移大,，現(xiàn)在多制成單臂（兩只磁敏電阻串聯(lián)）主要是為補(bǔ)償溫度漂移,。目前也有 全橋產(chǎn)品，但用法（目的）與霍爾器件略有差異,。據(jù)報(bào)導(dǎo)磁阻器件的響應(yīng)速度同霍爾1uS量級(jí),。
磁阻傳感器由于工作機(jī)理不同于霍爾，因而供電也不同,，而是采用恒壓源（但也需要一定的電流）供電,。當(dāng)后續(xù)電路不同對(duì)供電電源的穩(wěn)定性及內(nèi)部噪聲要求高低有所不同。
以上內(nèi)容可供參考,，如有需求,，詳見：德國(guó)巴魯夫BALLUFF