傳感器是將磁通量的大小和波動轉(zhuǎn)換為電脈沖的設(shè)備。磁傳感器用于各種工業(yè)應(yīng)用，包括線性、角位移和旋轉(zhuǎn)傳感。

什么是磁傳感器？

磁傳感器根據(jù)通量、強度和方向測量磁場。幾年來，磁場傳感在許多行業(yè)中一直至關(guān)重要。

磁傳感器讀數(shù)（磁場的變化和變化）可用于監(jiān)測物品的位置、方向、轉(zhuǎn)數(shù)和角度、是否存在電流等。因此，磁傳感器被用于許多應(yīng)用中，例如汽車、軍事、機器人、醫(yī)療設(shè)備、空間設(shè)備、地球科學(xué)和工業(yè)測量。

磁性傳感器的類型

已經(jīng)生產(chǎn)了幾種磁傳感器，例如霍爾效應(yīng)傳感器、鈣鈦礦磁電阻器、磁通門傳感器、各向異性磁阻 (AMR) 傳感器和電感磁力計�；魻栃�應(yīng)傳感器是用于感應(yīng)磁場的最廣泛使用的傳感器之一。

然而，具有嵌入式開關(guān)和反饋線圈的各向異性磁阻 (AMR) 探測器最近已成為典型的現(xiàn)成組件，用于數(shù)字設(shè)備羅盤等中等精度技術(shù)。AMR 探測器的場精度是相同尺寸和功耗的霍爾效應(yīng)傳感器的 100 倍。

磁傳感器的工作原理

磁傳感器由帶有檢測磁矢量的磁阻元件和磁阻元件可識別的磁矢量偏置磁體的芯片組成。

傳感器中使用的芯片可用于檢測磁矢量的變化。當(dāng)磁阻元件的電阻發(fā)生變化時，該向量會觀察磁性體的活動。

當(dāng)磁鐵與磁體配合產(chǎn)生電磁矢量偏置時，會在傳感器芯片內(nèi)部產(chǎn)生運動。該傳感器可用于啟用導(dǎo)航菜單中的指南針功能。

軟磁材料在監(jiān)測磁性、電流、位移和機械力的各種傳感器中發(fā)揮著重要作用。用于生產(chǎn)磁傳感器的最流行的軟磁材料包括晶體、納米晶體和多晶型軟磁化合物，例如鎳鐵合金和鎳鈷合金。

磁傳感器：優(yōu)點和局限性

磁性傳感器的主要優(yōu)點是成本低廉且堅固耐用。磁力線不會被塑料、鋁、銅或其他非磁性材料截斷并流向另一側(cè)。磁性傳感器可以利用這些特性來檢測物體。

此外，它們可用于各種傳感器任務(wù)，例如位置檢測、速度測量和運動方向感測。

同時，外部鐵磁干擾可能會影響磁傳感器中存在的磁場。由于這種對雜散磁場的脆弱性，測量精度可能會受到影響。

磁性傳感器無法測量距離大于 10 cm 的電流。解決這個問題的唯一方法是使用能夠產(chǎn)生大磁場的極其強大的磁鐵。

高溫會對磁感應(yīng)能力產(chǎn)生影響，從而影響電荷載流子的遷移率以及霍爾效應(yīng)傳感器的靈敏度。

磁傳感器的應(yīng)用

磁性傳感器在各個領(lǐng)域都非常有用。它們可分為磁場檢測器、磁定位和范圍傳感器、磁接近開關(guān)、磁力、扭矩檢測器、磁流量計和電流傳感器。

磁傳感器的主要用途是位置測量。大多數(shù)用于位置測量的磁性傳感器都是圍繞霍爾效應(yīng)傳感器和微型永磁體構(gòu)建的。

工業(yè)擴(kuò)張的另一個主要領(lǐng)域是機器人技術(shù)和使用機器人進(jìn)行制造自動化。磁性傳感器，尤其是線性和角度位置傳感器，在保持生產(chǎn)過程正常工作方面發(fā)揮著重要作用。磁鐵用于評估機器人運動的精度和準(zhǔn)確性。

近年來，適應(yīng)性電子產(chǎn)品在醫(yī)療保健、娛樂和家用電器領(lǐng)域產(chǎn)生了獨特的應(yīng)用。結(jié)果，出現(xiàn)了一個健康且快速增長的市場，預(yù)計到 2027 年將達(dá)到 76 億美元。在這種情況下，柔性磁傳感器的生產(chǎn)由于財務(wù)原因而具有吸引力，并開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。

未來展望 

預(yù)計 2022 年至 2028 年間，全球磁傳感器市場將以 5.1% 的復(fù)合年增長率 (CAGR) 發(fā)展，高于 2013 年至 2021 年間 4.0% 的復(fù)合年增長率。

各行各業(yè)對霍爾效應(yīng)傳感器、3D 磁探測器和磁阻傳感器系統(tǒng)的需求不斷增長，預(yù)計將推動全球磁傳感器市場的有吸引力的增長機會。

柔性磁傳感器的生產(chǎn)在商業(yè)和新應(yīng)用領(lǐng)域都具有吸引力。未來的研究應(yīng)集中在改進(jìn)靈活和適應(yīng)性強的磁傳感器上，以改善其工業(yè)應(yīng)用。