首頁 > 技術(shù)文章
IFM磁性傳感器使用原理和使用技術(shù)：
磁傳感器廣泛用于現(xiàn)代工業(yè)和電子產(chǎn)品中以感應(yīng)磁場強(qiáng)度來測量電流能力、位置大數據、方向等物理參數(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)中加強宣傳，有許多不同類型的傳感器用于測量磁場和其他參數(shù)傳遞。
例如采用霍爾（Hall）元件智能化，各向異性磁電阻（Anisotropic Magnetoresistance, AMR）元件或巨磁電阻（Giant Magnetoresistance, GMR）元件為敏感元件的磁傳感器生產製造。TMR（Tunnel MagnetoResistance）元件是近年來開始工業(yè)應(yīng)用的新型磁電阻效應(yīng)傳感器拓展基地，其利用的是磁性多層膜材料的隧道磁電阻效應(yīng)對磁場進(jìn)行感應(yīng)綜合措施，比之前所發(fā)現(xiàn)并實(shí)際應(yīng)用的AMR元件和GMR元件具有更大的電阻變化率。我們通常也用磁隧道結(jié)（Magnetic Tunnel Junction, MTJ）來代指TMR元件業務，MTJ元件相對于霍爾元件具有更好的溫度穩(wěn)定性，更高的靈敏度，更低的功耗完善好，更好的線性度促進進步，不需要額外的聚磁環(huán)結(jié)構(gòu)；相對于AMR元件具有更好的溫度穩(wěn)定性全過程，更高的靈敏度更高要求，更寬的線性范圍，不需要額外的set/reset線圈結(jié)構(gòu)優勢領先；相對于GMR元件具有更好的溫度穩(wěn)定性經驗分享，更高的靈敏度，更低的功耗新技術，更寬的線性范圍
電氣數(shù)據(jù)
工作電壓 [V] 10...36 DC; (符合cULus - Class 2標(biāo)準(zhǔn))
防護(hù)等級 III
反相保護(hù) 是
輸出
輸出功能 2 x 常閉培養，1 x 常開
開關(guān)量輸出DC電壓降zui大值 [V] 5.4
zui小的負(fù)載電流 [mA] 2
漏電流zui大值 [mA] 0.5
開關(guān)量輸出DC的持續(xù)電流負(fù)載 [mA] 80
開關(guān)頻率DC [Hz] 0.5
短路保護(hù) 是
短路保護(hù)類型 脈沖
過載保護(hù) 是
監(jiān)控范圍
測量范圍 [mm] 62...137
精度/偏差
遲滯 [mm] 0.5
工作條件
環(huán)境溫度 [°C] -40...70
外殼防護(hù)等級 IP 20; IP 67; (活塞側(cè)面: IP 20; 接插件側(cè)面: IP 67)
認(rèn)證/測試
EMC電磁兼容
EN 61000-4-2 ESD 4 kV CD / 8 kV AD
EN 61000-4-3 HF電磁場輻射 3 V/m
EN 61000-4-4 Burst 2 kV
EN 61000-4-6 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)抗擾度 10 V
EN 55011 發(fā)射 等級B
IEC 60255-5 4 kV 線對線，Ri： 500Ohm
機(jī)械技術(shù)數(shù)據(jù)
重量 [g] 0.001
尺寸 [mm] Ø 40 / L = 120
原材料 黃銅 白青銅-鍍層; 接插件外殼: PA; 活塞: 特種鋼
擰緊扭矩 [Nm] < 20
顯示器/操作件
顯示
開關(guān)狀態(tài) 4 x 90° LED, 黃色 OUT 1
開關(guān)狀態(tài) 4 x 90° LED, 紅色 OUT 3
注釋
注釋
出廠狀態(tài): 所有輸出 / LED燈關(guān)閉/閃爍
說明 符合客戶特殊要求的型號標(biāo)示
包裝單位 1 件數(shù)
電氣連接 - 插頭
接口 接插件: 1 x M12; 觸頭: 鍍金的
產(chǎn)品 感應(yīng)距離 輸出功能 輸出 尺寸 連接方式
MGS206 70 mm 常閉 DC PNP M18 x 1 / L = 60 mm 接插件
MGS204 70 mm 常開 DC PNP M18 x 1 / L = 60 mm 接插件
MGS205 70 mm 常開 DC NPN M18 x 1 / L = 60 mm 接插件
MFS211 60 mm 常開 DC PNP M12 x 1 / L = 60 mm 接插件
MFS210 60 mm 常閉 DC PNP M12 x 1 / L = 60 mm 接插件
MFS209 60 mm 常開 DC NPN M12 x 1 / L = 60 mm 接插件
MGT203 70 mm 常開 DC PNP M18 x 1 / L = 60 mm 接插件
MFT202 60 mm 常開 DC PNP M12 x 1 / L = 60 mm 接插件
MFT204 60 mm 常開 DC PNP Ø 12 / L = 60 mm 接插件
IFM磁性傳感器使用原理和使用技術(shù)發(fā)展趨勢編輯：
磁傳感器未來的發(fā)展趨勢有以下幾種特點(diǎn)：
1趨勢、高靈敏度高效流通。被檢測信號的強(qiáng)度越來越弱，這就需要磁性傳感器靈敏度得到極大提高。應(yīng)用方面包括電流傳感器有力扭轉、角度傳感器、齒輪傳感器深入、太空環(huán)境測量形式。
2、溫度穩(wěn)定性設備製造。更多的應(yīng)用領(lǐng)域要求傳感器的工作環(huán)境越來越嚴(yán)酷有效性，這就要求磁傳感器必須具有很好的溫度穩(wěn)定性，行業(yè)應(yīng)用包括汽車電子行業(yè)資源配置。
3形勢、抗干擾性。很多領(lǐng)域里傳感器的使用環(huán)境沒有任何屏蔽機遇與挑戰，就要求傳感器本身具有很好的抗干擾性高效節能。包括汽車電子、水表等等。
4基地、小型化充足、集成化、智能表現。要想做到以上需求異常狀況，這就需要芯片級的集成，模塊級集成的積極性，產(chǎn)品級集成更多可能性。
5、高頻特性高效。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的推廣分析，要求傳感器的工作頻率越來越高，應(yīng)用領(lǐng)域包括水表質量、汽車電子行業(yè)、信息記錄行業(yè)。
6不久前、低功耗緊迫性。很多領(lǐng)域要求傳感器本身的功耗極低，得以延長傳感器的使用壽命體系。應(yīng)用在植入身體內(nèi)磁性生物芯片系統穩定性，指南針等等。
磁傳感器的應(yīng)用與市場編輯
磁傳感器的應(yīng)用十分廣泛多種場景，已在國民經(jīng)濟(jì)科技實力、國防建設(shè)、科學(xué)技術(shù)集中展示、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用可靠保障，成為現(xiàn)代傳感器產(chǎn)業(yè)的一個(gè)主要分支。在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和改造建設、資源探查及綜合利用共同、環(huán)境保護(hù)、生物工程、交通智能化管制等各個(gè)方面在此基礎上，它們發(fā)揮著愈來愈重要的作用。下面就一些重要方面的應(yīng)用作一論述探索創新。
磁傳感器的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用
磁傳感器已經(jīng)在許多領(lǐng)域獲得了產(chǎn)業(yè)性的應(yīng)用開展，每年所需用的磁傳感器的總數(shù)量以數(shù)十億計(jì)。
1.1 電機(jī)工業(yè)
無刷電動機(jī)具有體積小前來體驗、重量輕解決方案、效率高不負眾望、調(diào)速方便、維護(hù)少交流研討、壽命長推動並實現、不產(chǎn)生電磁干擾等一系列優(yōu)點(diǎn)，年需求量數(shù)以億計(jì)順滑地配合。
在無刷電動機(jī)中更加完善，用磁傳感器來作轉(zhuǎn)子磁極位置傳感和定子電樞電流換向器。許多磁傳感器貢獻法治，霍爾器件密度增加、威根德器件應用優勢、磁阻器件等都可以使用相對較高，但大量使用的，主要是霍爾器件發展需要。
電機(jī)的轉(zhuǎn)速檢測和控制使用了的旋轉(zhuǎn)編碼器創新內容，過去多用光編碼器。磁編碼器的使用顯示出越來越多的優(yōu)點(diǎn)信息，正在逐漸取代光學(xué)器件實踐者。使用磁傳感器還可以對電機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)(主要用霍爾電流傳感器)及轉(zhuǎn)矩檢測。
1.2 電力電子技術(shù)
電力電子表技術(shù)是電力技術(shù)和電子技術(shù)的結(jié)合廣泛關註，可實(shí)現(xiàn)交直流電流的相互變換豐富，并可在所需的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)電流、電壓和頻率的自由調(diào)節(jié)顯示。采用這些技術(shù)和產(chǎn)品善於監督，可做成各種特殊電源(如UPS、高頻電源豐富內涵、開關(guān)電源數據、弧焊機(jī)逆變電源等)和交流變頻器等產(chǎn)品(交流變頻器用于電機(jī)調(diào)速，節(jié)能效果*)就能壓製。這些變流裝置的核心邁出了重要的一步，是大功率半導(dǎo)體器件。以磁傳感器為基礎(chǔ)的各種電流傳感器被用來監(jiān)測發揮、控制和保護(hù)這些大功率器件品牌。霍爾電流傳感器響應(yīng)速度快設施，且依靠磁場和被控電路耦合和諧共生，不接入主電路，因而功耗低全會精神，抗過載能力強(qiáng)左右，線性好又進了一步，可靠性高，既可作為大功率器件的過流保護(hù)驅(qū)動器生產製造，又可作為反饋器件拓展基地，成為自控環(huán)路的一個(gè)控制環(huán)節(jié)。使用變流技術(shù)可以大量節(jié)能多元化服務體系，國外使用的電能95%是經(jīng)過變換來的處理，國內(nèi)變流技術(shù)雖已受到高度重視，但僅有5%的電能經(jīng)過這種變換實力增強，可見具有巨大的應(yīng)用前景自然條件。其中，可能吸納大量的電流傳感器，是磁傳感器的又一巨大的產(chǎn)業(yè)性應(yīng)用領(lǐng)域體系流動性。
1.3 能源管理
電網(wǎng)的自動檢測系統(tǒng)需采集大量的數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理之后深度，對電網(wǎng)的運(yùn)行狀況實(shí)施監(jiān)控助力各行，并進(jìn)行負(fù)載的分配調(diào)節(jié)和安全保護(hù)。自動監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)控制環(huán)節(jié)帶來全新智能，都可用以磁傳感器為基礎(chǔ)的電流傳感器互動互補、互感器等來實(shí)現(xiàn)∽灾餮邪l；魻栯娏鱾鞲衅饕阎鸩皆陔娋W(wǎng)系統(tǒng)中得到應(yīng)用力度。用霍爾器件作成的電度表已從研制逐步轉(zhuǎn)向?qū)嵱没鼈兛勺詣佑?jì)費(fèi)并可顯示功率因數(shù)意向，以便隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整持續發展，保證用電。
1.4 計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息讀寫磁頭
磁信息記錄裝置除磁帶優勢、磁盤等之外設計，還有磁卡、磁墨水記錄帳冊品率、磁記錄等善謀新篇，對磁信息存儲和讀出傳感器有巨大需求。感應(yīng)磁頭高質量發展，薄膜磁阻磁頭資源配置，非晶磁頭等都獲得了大量的使用。隨著記錄密度的提高攻堅克難，例如高到100G字節(jié)機遇與挑戰，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(chǔ)的巨磁阻磁頭相關、用非晶合金絲制作的非晶合金磁頭取得明顯成效、巨磁阻抗磁頭等正展開激烈的競爭基地。
1.5 汽車工業(yè)
在汽車中，使用大量的電機(jī)(汽車每輛約需40～60臺電機(jī)大力發展，一般汽車中也有15臺約定管轄，這些電機(jī)呈現(xiàn)出無刷化趨勢)，其中使用磁傳感器的數(shù)量之大集成技術，不言而喻;另一個(gè)大量使用磁傳感器的是汽車的ABS系統(tǒng)(防抱制動系統(tǒng))新創新即將到來，平均每臺汽車要使用4～6只速度傳感器，使用的主要是感應(yīng)式速度傳感器創新的技術。正在逐步推廣的新型的霍爾齒輪傳感器設計能力，以及威氏器件、非晶器件有序推進、磁阻器件等即將進(jìn)入這一領(lǐng)域適應性。
另外是汽車發(fā)動機(jī)系統(tǒng)點(diǎn)火定時(shí)用的速度傳感器及點(diǎn)火器。這些方面也主要使用感應(yīng)傳感器範圍⌒Ч?；魻桚X輪傳感器和霍爾片開關(guān)已經(jīng)在一些車型中使用。據(jù)霍尼威爾公司報(bào)導(dǎo)，截止1996年6月，他們已向汽車工業(yè)供應(yīng)了8000萬只霍爾翼片開關(guān)和300萬只霍爾齒輪速度傳感器有所應。據(jù)預(yù)測道路，未來在一輛汽車中，將采用30多只象霍爾傳感器那樣的磁傳感器今年。
還有在工業(yè)自動控制空間廣闊、機(jī)器人、辦公自動化真諦所在、家用電器及各種安全系統(tǒng)等領(lǐng)域研學體驗，除大量使用無刷直流電機(jī)，交流變頻器等之外共同，在電冰箱發展、空調(diào)器、電飯煲等裝置中在此基礎上，使用了大量的磁性溫度控制器推進一步，上世紀(jì)80年代中期已經(jīng)超過數(shù)億只。
