磁阻传感器专用电路
日期：2016-11-16标签：类别：会员资讯
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摘要：磁阻传感器专用电路
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 ＭＲ传感器输出电压的温度特性
MR传感器的输出电压受温度的影响,其输出电压的温度特性在室温附近的变化率约为-0.6%/℃ | 
図3 |
| 纸币的磁模式 |
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图４ |
我们利用ＭＲ传感器来观察纸币、在这里以1＄美元纸币为例。请看图4、以对角线为界、纸币的实物照片（对角线的上左方）和磁模式的画面（对角线的右下方）。从图4中很容易区分印刷画面和所测出的磁信号画面。
在自动销售机等装有纸币的机器中，使用ＭＲ传感器可以检测纸币的真伪。 |
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磁传感变换器
ＭＲ传感器的另一个用途、可用来检测旋转速度和位置。这里间隔地放置四个ＭＲ元素搭成桥电路、将旋转齿轮靠近ＭＲ传感器、如图5所示。 |
图５ |
| 这样做、从二个输出端可以得到图6照片这样的信号。 |
 图６ |
可以看出二个的信号Va和Vb有相位差。
此信号是正弦波，波形的一个周期对应齿轮的一个齿数、一定时间内的波形周期数除以齿数得到一定时间内的转数。
另外，Va和Vb之间的相位错位关系与转动方向有关。分析两个信号的相位超前滞后的关系，便可知道齿轮是正转还是反转。
这个磁传感变换器是用于控制精密发动机转动的。如果不知道发动机机轴的转速和转动位置，就不可能精确有效地进行控制。为此，精密机械主轴用的驱动马达中常采用反应速度快，防油能力强的ＭＲ传感器。
电位器
通常的电位计，因为有机械接触点，会由于摩耗和灰尘的缘故、使电阻值有不连续变化的可能性。
而ＭＲ元素的电位器没有接点，电阻值变化是随磁场变化而变化的。所以、常用于在调整中需要连续变化的可变电阻中。 |
图A | 关于ＭＲ传感器是如何检测出磁墨粉等磁性体的原理，简单地给以说明。
磁阻效应元素（以下称ＭＲ元素），由于磁阻效应，其电阻值随磁场变化而变化。
图Ａ所表示的是ＭＲ元素的电阻值随磁场变化的情况、从图中可看出电阻值随磁场强度的变化而变化，与磁场的方向没关系。 | 从具有这种特性的ＭＲ元素中，选择特性接近的元素（ＭＲ1，ＭＲ2）、将其串联连接。
利用磁铁在二个ＭＲ元素上加均等磁场、把二个ＭＲ元素的相接处作为输出端、这个输出端的电压称为输出电压。请参看右图。
给两个ＭＲ元素加电源电压Ｖ，输出端的电压应是1/2电源电压Ｖ、我们称这个电压为中心电压。 | 
图B | 
图C | 如果给二个ＭＲ元素加不同强度的磁场时，则元素的电阻值会不同，因此输出电压值也就不等于中心电压值了。
比如将图Ｂ中的ＭＲ1的磁场增大，则ＭＲ1电阻值就会比ＭＲ2的电阻值大，则输出电压值将小于中心电压值。相反，将ＭＲ2的磁场增大，则输出电压值将大于中心电压值。
与此相同，磁性体检测时的情况也是这个道理。例如作为磁铁的磁性体靠近二个ＭＲ元素中的其中一方（例如ＭＲ2），则磁力线集中于磁铁这边，这时ＭＲ2的磁场要比ＭＲ1的大、这样ＭＲ2的电阻值就比ＭＲ1的大，输出电压则大于中心电压。请参看图Ｃ。 |
| 下面的连续图Fig.1到Fig.3表示的是磁性体在ＭＲ传感器前面被移动的情况。 | | ＭＲ传感器的输出电压是如何变化的、请看下面的曲线图。
这个图表示的是磁性体在ＭＲ传感器前面被移动时、输出电压的变化情况。
下面的曲线图中、Fig.1到Fig.3的箭头符号是对应于上图中磁性体和ＭＲ传感器的位置关系的。 | | 注意:
这个输出电压变化关系图，是对于小面积磁性体的情况而言的。对于大面积磁性体将二个ＭＲ元素同时覆盖时的情况会与此稍有不同。 以上、简单地说明了ＭＲ传感器检测出磁墨粉这种磁性体时，输出电压变化的情况。 |
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半导体磁敏传感器 MRS-F-21
| 用途
磁性油墨印刷物的识别,例：人民币
检测AC,DC电流
特点
MR传感器是由InSb单结晶制成,感度高,SN比好.
被检体不必紧密接触传感器也可以检测.
输出电压值与磁性体的移动速度无关.
被检部是纯电阻,抗诱导干扰能力强.
体积小,安装方便. |
最大额定值 (Ta=25℃)
项目 | 记号 | 额定值 | 单位 |
最大外加电压 | Va max | 5.5 | V |
绝缘耐压 | Vi | 100 | V |
容许损失 | PD | 44 | mW |
工作环境温度 | Ｔopg | -30～+85 | ℃ |
保存环境温度 | Ｔstg | -30～+85 | ℃ |
电力的特性 (Ta=25℃)
项目 | 记号 | 条件 | min. | Typ. | Max. | 单位 |
输出电压 | V0 | Va=5V *1 | 0.16 | --- | 0.42 | mVrms |
电极电阻 | R(MR1+MR2) | I=1mA | 700 | --- | 4500 | Ω |
中点对称性 | d | I=1mA *2 | --- | --- | 30 | % |
内部杂音 | VNW | Va=5V | --- | --- | 50 | μVp-p |
压电杂音电压 | VNP | Va=5V, press.=10g | --- | --- | 300 | μVp-p |
检测面磁通密度 | B | --- | --- | 0.075 | --- | T (S Pole) |
检测宽度 | W | --- | --- | --- | 3 | mm |
*1. 使用在φ0.1mm 的 导线上流过 50Hz 100mA(rms) 电流而产生磁通量.
*2. d=|MR1-MR2|/MR1(或者 MR2)×100
ADI产品系列 磁场传感器
| 器件 | 后缀 | 管脚 | 电压范围
(V) | 工作电流
(mA) | Trise/Fall
(µS) | 共模域
(µT) | 差模域
(µT) | 低速范围
(RPM) | 高速范围
(RPM) | 工作点精度
(mm) | 说明 | | AD22151 | YR | 8 | 4.5~6 | 10 | 3 | 0~400 | 4~75 | 15 | 4000 | 0~3.5 | 可设置增益，线性输出 |
Infineon产品系列 | 型号 | 封装 | 电源电压(V) | 方向精度 | 工作温度 | 类型 | 描述 | | GMR B6 | 6-SMD | +5~+7 | 180 | -40~+150 | 磁场方向而非密度 | 惠斯通电桥全桥 | | GMR C6 | 6-SMD | +5~+7 | 360 | -40~+150 | 磁场方向而非密度 | 两交叉半桥 |
Zetex产品系列 | 器件 | 封装 | 电源电压(V) | 典型输出电压
(mV/V) | 典型桥阻抗
(Ω) | 灵敏度
(kA/m) | 最大偏移电压(mV/V) | 内部磁体 | 描述 | | ZMY20 | SOT223S | 12V | 20 | 1.7 | 4.7 | ±1.0 | 否 | 输出电压与磁场强度成正比 | | ZMY20M | SOT223S | 12V | 18 | 1.7 | 5.5 | ±1.5 | 是 | 输出电压与磁场强度成正比 |
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磁敏元件/磁阻传感器