Датчики электромагнитного поля

Одним из главных компонент систем «магнитного зрения» являются датчики электромагнитного поля. Стоит отметить, что необходимая точность датчика обуславливается применением системы магнитного позиционирования.

) Одно из наиболее широких распространений получили датчики работающие на основе эффекта Холла. Датчики магнитного поля на основе эффекта Холла обладают хорошей линейностью выходного сигнала и высокой чувствительностью к магнитным полям, приложенным перпендикулярно, вне зависимости от их плоскости. Конструктивно датчики Холла состоят из чувствительного элемента Холла, стабилизатора питания, схемы усиления сигнала и выходного каскада [13]. Параметры датчиков Холла приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Параметры датчиков Холла

В целом датчики Холла обладают такими преимуществами как компактность, высокая надежность, широкий динамический диапазон, удовлетворительная магнитная чувствительность, хорошая ориентационная характеристика, широкий ценовой диапазон. За счет этих качеств, а также за счет широкого ассортимента на рынке, датчики Холла часто применяются в системах магнитного позиционирования объектов.

) Другим типом датчиков являются магнитоиндуктивные сенсоры, которые представляют собой миниатюрную катушку индуктивности с ферромагнитным сердечником. Катушка содержит всего одну обмотку и регистрирует магнитное поле в направлении только одной из осей [13]. Магнитоиндуктивные датчики характеризуются компактностью и высокой надежностью, высокой магнитной чувствительностью, малой постоянной времени, хорошей ориентационной характеристикой. К недостаткам стоит отнести ограниченный динамический диапазон. Параметры магнитоиндуктивных сенсоров приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Параметры магнитоиндуктивных датчиков

3) В основе работы магниторезистивных датчиков лежит анизотропный магниторезистивный эффект, который заключается в способности длинной пермаллоевой (NiFe) пленки изменять свое сопротивление в зависимости от взаимной ориентации протекающего через нее тока и направления ее вектора намагниченности. В зависимости от угла между направлением тока и вектором намагниченности изменяется сопротивление пермаллоевой пленки. Под углом 90° оно минимально, угол 0° соответствует максимальному значению сопротивления. Для построения датчика четыре идентичные магниторезистивные пленки соединяются по мостовой схеме и образуют плечи моста. В конструкции датчика могут быть объединены несколько мостовых схем, образуя, таким образом, двух- и трехосевые сенсоры.

Другие стьтьи в тему

Разработка вычислительного блока системы электромагнитного позиционирования
Актуальность развития методов точного определения координат и углов ориентации того или иного объекта по отношению к некоторой заданной системе координат трудно переоценить. Определение пространственных и угловых координат движущихся объектов лежит в основе решения многих важных нау ...

Р-канальный полевой транзистор с изолированным затвором
Одним из основных достижений микроэлектроники является создание на основе фундаментальных и прикладных наук новой элементной базы - интегральных микросхем. Развитие вопросов проектирования и совершенствование технологии позволило в короткий срок создать высокоинтегрированные функ ...