磁傳感器的工業(yè)應(yīng)用

磁傳感器為電流傳感、接近傳感、線性速率或轉(zhuǎn)動(dòng)速率傳感，以及定向磁異態(tài)檢測(cè)，角度、位置或位移測(cè)量等許多傳感方面的問(wèn)題提供了*的解決方案。了解磁傳感器技術(shù)背后的概念和它們zui合適的應(yīng)用將有助于幫您決定選擇的磁傳感器是否是您的*應(yīng)用解決方案。

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磁傳感器的應(yīng)用十分廣泛，今天，我們就來(lái)掰一掰磁傳感器在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)技術(shù)、醫(yī)療衛(wèi)生等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用狀況。
一、工業(yè)上用途廣泛
在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，zui流行的磁性傳感器類型是電流傳感器，包括分流電阻器、霍爾效應(yīng)集成電路、電流感應(yīng)變壓器、開(kāi)環(huán)與閉環(huán)霍爾器件以及磁通門傳感器。

1、電機(jī)
在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)中，用磁傳感器來(lái)作轉(zhuǎn)子磁極位置傳感和定子電樞電流換向器，磁傳感器中，霍爾器件、威根德器件、磁阻器件等都可以使用，但主要還是以霍爾傳感器為主。另外磁傳感器還可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)及轉(zhuǎn)矩檢測(cè)；
交流變頻器用于電機(jī)調(diào)速，節(jié)能效果*；磁編碼器的使用正在逐漸取代光編碼器來(lái)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)和控制，例如，在電動(dòng)車窗之中，傳感器可以確定軸轉(zhuǎn)動(dòng)了多少圈，以控制車窗升降器的行程，傳感器也可以探測(cè)到人手造成的異常負(fù)載情況，提供所謂的“防夾”功能，在碰到物體的時(shí)候，電機(jī)可以反轉(zhuǎn)；
用于直流電機(jī)換向和探測(cè)電流的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向傳感器也是一個(gè)快速增長(zhǎng)的應(yīng)用，用于代替電動(dòng)液壓型系統(tǒng)。

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，可實(shí)現(xiàn)交直流電流的相互變換，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)。
采用這些技術(shù)和產(chǎn)品，可做成各種特殊電源（如UPS、高頻電源、開(kāi)關(guān)電源、弧焊機(jī)逆變電源等）和交流變頻器等產(chǎn)品。這些變頻裝置的核心，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(lái)監(jiān)測(cè)控制和保護(hù)這些大功率器件?；魻栯娏鱾鞲衅黜憫?yīng)速度快，且依靠磁場(chǎng)和被控電路耦合，不接入主電路，因而功耗低，抗過(guò)載能力強(qiáng)，線性好，可靠性高，既可作為大功率器件的過(guò)流保護(hù)驅(qū)動(dòng)器，又可作為反饋器件，成為自控環(huán)路的一個(gè)控制環(huán)節(jié)。
使用變頻技術(shù)可以大量節(jié)能， 我國(guó)的變頻技術(shù)改造，將需求大量的電流傳感器，這將是磁傳感器的又一巨大的產(chǎn)業(yè)性應(yīng)用領(lǐng)域。

3、能源管理
電網(wǎng)的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)需采集大量的數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理之后，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況實(shí)施監(jiān)控，并進(jìn)行負(fù)載的分配調(diào)節(jié)和安全保護(hù)。自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)控制環(huán)節(jié)，是用磁傳感器為基礎(chǔ)的電流傳感器、互感器等來(lái)實(shí)現(xiàn)?；魻栯娏鱾鞲衅髟缫言陔娋W(wǎng)系統(tǒng)中得到應(yīng)用，用霍爾器件作成的電度表可自動(dòng)計(jì)費(fèi)并可顯示功率因數(shù)，以便隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保證用電。
第四代的TMR磁傳感器溫度穩(wěn)定性好，對(duì)溫度不敏感，線性度好，靈敏度高，不需要聚磁，因此采用TMR磁傳感器的電流傳感器具有體積小，溫度特性好，精度高，整體成本低的特點(diǎn)，在智能電表計(jì)量領(lǐng)域具有非常重要的優(yōu)勢(shì)。在氣表和熱力表上也有同樣的TMR磁傳感器的應(yīng)用。

4、磁信息記錄裝置
磁信息記錄裝置除磁帶、磁盤等之外，還有磁卡、磁墨水記錄帳冊(cè)、磁記錄等，對(duì)磁信息存儲(chǔ)和讀出傳感器有巨大需求。目前，感應(yīng)磁頭，TMR薄膜磁阻磁頭，非晶磁頭等都獲得了大量的使用。隨著記錄密度的提高，例如高到100G字節(jié)，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、用非晶合金絲制作的非晶合金磁頭、巨磁阻抗磁頭等都被廣泛地應(yīng)用。 

5、交通控制
目前，在加強(qiáng)行車支持道路系統(tǒng)(AHS)、智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)和道路交通信息系統(tǒng)(VICS)等的開(kāi)發(fā)與建設(shè)中，高靈敏度、高速響應(yīng)的微型DMR磁傳感器大有用武之地。例如，用分辨率可達(dá)1nT的SI傳感器，可構(gòu)成ITS傳感器（作高速路上的道路標(biāo)志，測(cè)車輪角度，貨車接近距離），汽車通過(guò)記錄儀（測(cè)通行方向、速度、車身長(zhǎng)度、車種識(shí)別）、停車場(chǎng)成批車輛傳感器、加速度傳感器（測(cè)車輛通過(guò)時(shí)路橋的振動(dòng)等）等。
利用GMR傳感器可放置在公路上探測(cè)到車輛大小、位置等數(shù)據(jù)，用于監(jiān)控高速公路車流量和停車場(chǎng)車輛停放情況。GMR也可用在公路的收費(fèi)亭，從而實(shí)現(xiàn)收費(fèi)的自動(dòng)控制。 
為了保障動(dòng)車運(yùn)行的安全，在動(dòng)車沿線每隔兩公里鋪一個(gè)磁性傳感器，當(dāng)動(dòng)車沒(méi)電的時(shí)候信號(hào)就可以自動(dòng)傳到調(diào)度中心；美國(guó)的NVE公司已經(jīng)把GMR傳感器用在車輛的交通控制系統(tǒng)上。

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