磁阻传感器HMC102在车辆检测技术的应用
发表时间:2022年11月19日浏览量:
一、章节 目前国内外智能交通行业车辆检测装置使用的技术除了最先研发的地感线圈技术以外,还包括光电技术、超声波技术、微波技术、视频技术等,然而后面几种技术更容易受到日照、风雨、电磁场等外界阻碍,应用于范围受到相当大的容许,因此地感线圈仍为主要的检测手段。地感线圈作为车辆检测器,是在道路表层下埋置环形感应器线圈,以测量电感变化检测车辆否不存在。地感线圈虽然是比较成熟期的车辆检测技术,但仍有许多缺点。
利用AMR(AnisotropicMagnetoResistant)各向异性磁传感器展开的地磁车辆检测,通过检测汽车对地磁信号的扰动,辨别车辆的做到及通过,从而构建车辆信息的分析、掌控及管理,具备加装简单、抗干扰能力强劲、集成化程度高等更加多优点。 二、AMR各向异性磁阻传感器的工作原理 物质在磁场中电阻发生变化的现象称作磁电阻效应。磁电阻效应有基于霍尔效应的普通磁电阻效应和各向异性磁电阻效应之分。
对于强磁性金属(铁、钴、镍及其合金),当另加磁场平行于磁体内部磁化方向时,电阻完全不随另加磁场而变;当另加磁场背离金属的内磁化方向时,金属的电阻增大,这就是各向异性磁电阻效应。 AMR各向异性传感器的基本单元是用一种宽而厚的坡什(Ni-Fe)合金用半导体工艺沉积在以硅衬底上做成的,沉积的时候薄膜以条带的形式化学键,构成一个平面的线阵以减少磁阻的感官磁场的面积。另加磁场使得磁阻内部的磁畴指向发生变化,进而与电流的夹角发生变化,就展现出为磁阻电阻各向异性的变化。
从图1可以确切地看见,坡莫合金薄膜的电阻依赖磁化强度M和电流I方向的夹角,即 式中,R//电流方向与磁化方向平行时的电阻;R电流方向与磁化方向横向时的电阻。 当电流方向与磁化方向平行时,传感器最脆弱。而一般磁阻都工作于图中45线性区附近,这样可以构建输入的线性特性。
美国霍尼韦尔公司磁阻传感器HMC102是一款性能杰出的磁阻传感器,其核心部分是由4个放射状坡莫合金薄膜包含的惠斯通电桥。当其曝露在变化磁场中时,其电阻有所转变(R),引发适当输入电压的变化,图2右图是HMC1021的输入曲线,在磁场6Gauss内有一个灵敏度为1mV/Gauss的线性区域,可准确获取磁场强度和方向变化的信息。通过将两个各向异性的磁阻传感器相接在一起,该部件沦为两轴传感器,将其水平加装后,需要将任何水平磁场分成X轴和Y轴向量分量。
图3回应HMC1022传感器中该传感器的人组。当磁场方向为BS方向的地球磁场时,传感器将磁场分为Bx、By向量分量。这样,Bx、By就既能代表分方向,也能代表BS的幅值。
当有铁磁性物质附近传感器时,BS的方向和幅值就不会发生变化。要留意的是,该器件在暴露于强磁场范围内用于时必需展开适合的置位/废黜操作者。
霍尼韦尔磁传感器获取了在当地磁场范围内十分灵敏的磁阻传感器。可测量几十微高斯的磁场,这是霍尔元件所无法做的。由于它的体积小、全固态、在某些场合下可以代替磁通门传感器。
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