首页 . 工学 . 仪器科学与技术 . 传感器 . [被测原理] . 物理量传感器 . 磁学量传感器

磁学量传感器

/magnetic quantity sensor/
条目作者刘鹏

刘鹏

最后更新 2022-01-20
浏览 160
最后更新 2022-01-20
浏览 160
0 意见反馈 条目引用

能感受磁学量并转换成可用输出信号的传感器。即把磁场、电流、应力、应变、温度、光等引起敏感元件磁性能的变化转换成电信号,以这种方式来检测相应物理量的传感器。

英文名称
magnetic quantity sensor
所属学科
仪器科学与技术

磁学量传感器可以分为两大类:一类是基于铁芯线圈电磁感应原理的磁电感应传感器,一类是基于半导体材料磁敏效应的磁敏传感器。

磁电感应传感器是利用电磁感应原理,将运动速度转换成线圈中的感应电势输出。磁敏传感器是将磁场加到半导体材料上,使材料的电性能发生改变,如霍尔元件、磁阻元件、磁敏二极管、磁敏三极管、超导量子干涉器件。

磁敏传感器种类繁多,在传统的用于微弱磁场精确测量的磁场传感器中,霍尔元件、磁敏二极管和磁敏三极管体积小、重量轻;磁通门传感器灵敏度较高;磁阻传感器在室温下的灵敏度高;超导量子干涉器件是探测微弱磁场最灵敏的器件。

结构简单、工艺成熟、体积小、寿命长、线性好、频带宽,可用于测量磁感应强度、电功率、电能、大电流、微气隙中的磁场。磁敏二极管和磁敏三极管的磁灵敏度比霍尔元件高得多,能识别磁场极性,但在磁线性方面不如霍尔元件。

是利用被测磁场中高导磁铁芯在交变磁场的饱和激励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的一种传感器。与其他类型测磁仪器相比,磁通门传感器具有分辨率高(最高可达10-11特斯拉),测量弱磁场范围宽(在10-8特斯拉以下),可靠、简易、经济、耐用,能够直接测量磁场的分量和适于在高速运动系统中使用等特点。

是根据电场和磁场的原理,当在铁磁合金薄带的长度方向施加一个电流时,如果施加垂直于电流方向的磁场,则会引起合金带自身的阻值变化来测量磁场的一种传感器,具有高精度、小体积、高稳定性的特点,广泛应用于探矿、地下钻孔、位置检测、航海等方面。

是基于超导结电流的宏观量子衍射效应和完全超导环磁通量子化效应的一种磁敏感器件,对磁感应轻度的分辨率可达到10-15特斯拉左右,具有灵敏度极高、噪声低、响应速度极快、功耗极小的特点,可用来测量微弱磁场、磁场稳定性、航测地磁找矿、研究弱磁物质和医学上测量心磁图等。

磁学量传感器已经广泛应用于精密测量磁场、电子通信、自动化控制、计算机,飞机、军舰、航空航天航海等工业部门及国防领域。

磁学量传感器作为用途最广的传感器之一,起初只是简单应用于磁场检测。随着现代科技的进步,现已发展到应用于与磁场相关的各种物理量(如力学量、电量、光学量等)的间接测量或控制,特别是将在越来越重要的非接触传感技术领域发挥更重要的作用;另一方面,新兴磁性材料的不断发展加速了磁相关元器件的小型化和高性能化。

  • 涂有瑞.飞速发展的磁传感器.传感器技术,1998,18(4):5-8.
  • BAIBICH M N, BROTO J M, FERT A, et al.Giant magnetoresistance of (001) Fe/(001) Cr magnetic superlattices.Physical Review Letters,1988,61:2472-2475.
  • 张雅茹,兰慕杰,王东红.微型磁通门传感器研究的现状与未来发展.遥测遥控,2002,23(4):1-6.

相关条目

阅读历史

    意见反馈

    提 交

    感谢您的反馈

    我们会尽快处理您的反馈!
    您可以进入个人中心的反馈栏目查看反馈详情。
    谢谢!