BALLUFF磁編碼式傳感器工作原理，BES516-325-ES-C-S4

安裝手冊
巴魯夫磁編碼式傳感器是為在高動態(tài)應用中實現(xiàn)定位和速度探測而開發(fā)的。
這些度高、快速工作的測量系統(tǒng)可選擇裝備磁編碼式線性或旋轉(zhuǎn)測量頭。
它們適合線性應用和旋轉(zhuǎn)應用，適合增量或位置探測。
堅固的結(jié)構(gòu)允許在環(huán)境條件下使用 – 在這里傳感器也能確保您的機器或設備具有高可用性。
磁傳感器已經(jīng)在許多域獲得了產(chǎn)業(yè)性的應用，每年所需用的磁傳感器的總數(shù)量以數(shù)十億計。
1.1 電機工業(yè)
無刷電動機具有體積小、重量輕、效率高、調(diào)速方便、維護少、壽命長、不產(chǎn)生電磁干擾等一系列，年需求量數(shù)以億計。
在無刷電動機中，用磁傳感器來作轉(zhuǎn)子磁極位置傳感和定子電樞電流換向器。許多磁傳感器，霍爾器件、威根德器件、磁阻器件等都可以使用，但使用的，主要是霍爾器件。
電機的轉(zhuǎn)速檢測和控制使用了的旋轉(zhuǎn)編碼器，過去多用光編碼器。磁編碼器的使用顯示出越來越多的，正在逐漸取代光學器件。使用磁傳感器還可以對電機進行過載保護(主要用霍爾電流傳感器)及轉(zhuǎn)矩檢測。
1.2 電力電子技術(shù)
電力電子表技術(shù)是電力技術(shù)和電子技術(shù)的結(jié)合，可實現(xiàn)交直流電流的相互變換，并可在所需的范圍內(nèi)實現(xiàn)電流、電壓和頻率的自由調(diào)節(jié)。采用這些技術(shù)和產(chǎn)品，可做成各種特殊電源(如UPS、高頻電源、開關電源、弧焊機逆變電源等)和交流變頻器等產(chǎn)品(交流變頻器用于電機調(diào)速，節(jié)能效果*)。這些變流裝置的核心，是大功率半導體器件。以磁傳感器為基礎的各種電流傳感器被用來監(jiān)測、控制和保護這些大功率器件。霍爾電流傳感器響應速度快，且依靠磁場和被控電路耦合，不接入主電路，因而功耗低，抗過載能力強，線性，性高，既可作為大功率器件的過流保護驅(qū)動器，又可作為反饋器件，成為自控環(huán)路的一個控制環(huán)節(jié)。使用變流技術(shù)可以節(jié)能，外使用的電能95%是經(jīng)過變換來的，內(nèi)變流技術(shù)雖已受到高度重視，但僅有5%的電能經(jīng)過這種變換，可見具有巨大的應用前景。其中，可能吸納的電流傳感器，是磁傳感器的又一巨大的產(chǎn)業(yè)性應用域。
1.3 能源管理
電網(wǎng)的自動檢測系統(tǒng)需采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)計算機處理之后，對電網(wǎng)的運行狀況實施監(jiān)控，并進行負載的分配調(diào)節(jié)和安全保護。自動監(jiān)控系統(tǒng)的各個控制環(huán)節(jié)，都可用以磁傳感器為基礎的電流傳感器、互感器等來實現(xiàn)?；魻栯娏鱾鞲衅饕阎鸩皆陔娋W(wǎng)系統(tǒng)中得到應用。用霍爾器件作成的電度表已從研制逐步轉(zhuǎn)向?qū)嵱没?，它們可自動計費并可顯示功率因數(shù)，以便隨時進行調(diào)整，高效用電。

技術(shù)指導
1.4 計算機技術(shù)與信息讀寫磁頭
磁信息記錄裝置除磁帶、磁盤等之外，還有磁卡、磁墨水記錄帳冊、的磁記錄等，對磁信息存儲和讀出傳感器有巨大需求。感應磁頭，薄膜磁阻磁頭，非晶磁頭等都獲得了的使用。隨著記錄密度的提高，例如高到100G字節(jié)，需要更高靈敏度和空間分辨力的磁頭。以多層金屬薄膜為基礎的巨磁阻磁頭、用非晶合金絲制作的非晶合金磁頭、巨磁阻抗磁頭等正展開激烈的競爭。
1.5 汽車工業(yè)
在汽車中，使用的電機(汽車每輛約需40～60臺電機，一般汽車中也有15臺，這些電機呈現(xiàn)出無刷化趨勢)，其中使用磁傳感器的數(shù)量之大，不言而喻;另一個使用磁傳感器的是汽車的ABS系統(tǒng)(防抱制動系統(tǒng))，平均每臺汽車要使用4～6只速度傳感器，使用的主要是感應式速度傳感器。正在逐步推廣的新型的霍爾齒輪傳感器，以及威氏器件、非晶器件、磁阻器件等即將進入這一域。
另外是汽車發(fā)動機系統(tǒng)點火定時用的速度傳感器及點火器。這些方面也主要使用感應傳感器。霍爾齒輪傳感器和霍爾片開關已經(jīng)在一些車型中使用。據(jù)霍尼威爾公司報導，截止1996年6月，他們已向汽車工業(yè)供應了8000萬只霍爾翼片開關和300萬只霍爾齒輪速度傳感器。據(jù)預測，未來在一輛汽車中，將采用30多只象霍爾傳感器那樣的磁傳感器。
還有在工業(yè)自動控制、機器人、辦公自動化、家用電器及各種安全系統(tǒng)等域，除使用無刷直流電機，交流變頻器等之外，在電冰箱、空調(diào)器、電飯煲等裝置中，使用了的磁性溫度控制器，上世紀80年代中期已經(jīng)超過數(shù)億只。
在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造中的應用及市場
據(jù)報道，1995年僅工業(yè)過程控制傳感器的市場已達到260億美元;2001年計算機HDD用SV-GMR磁頭的市場超過了4000億日元(約合34億美元)。若采用新型微型磁傳感器，既使操作更簡便，又提高了性，增長了器件壽命，降低了成本。
使用新型磁傳感器可以顯著提高測量和控制精度，如使用GMI(巨磁阻抗)磁場傳感器，檢測分辨率和常用磁通門磁強計一樣，而響應速度卻快了一倍，消耗功率僅為后者的1%;若用霍爾器件，其分辨率僅4A/m，而所需外場比前者高300余倍;在應力檢測中，SI 傳感器的靈敏度是常用電阻絲的2000倍高，是半導體應變規(guī)的20～40倍。工業(yè)機床的油壓或氣壓汽缸活塞位置檢測，廣泛采用套在活塞桿上的永磁環(huán)和AMR元件組成的磁傳感器，檢測精度達0.1mm，檢測速度可在0～500mm/s內(nèi)以高低速度變換;改用GMI或SV-GMR傳感器后，測量精度少可以提高1個數(shù)量。在機床數(shù)控化時代，數(shù)字磁尺幫助設計師們實現(xiàn)了閉環(huán)控制。使用信號輸出的磁尺，則不受噪聲、電源電壓波動等干擾，也不必原點復位。使用工作狀態(tài)磁敏開關，還可以完成手動與數(shù)控之間的轉(zhuǎn)換。
旋轉(zhuǎn)磁編碼器在旋轉(zhuǎn)量的檢測控制中起關鍵作用，它在數(shù)控機床、機器人、自動化設備的位置檢測、傳輸速度控制，磁盤、打印機之類的自動化設備通訊設備的旋轉(zhuǎn)量檢測中都是*的重要部件。其檢測對象是光磁圖形，不受油霧粉塵的影響，因此比目前光編碼器的性高壽命長，尤其適合于自動焊接、油漆機器人和與鋼鐵有關的位置檢測以及各種金屬、木材、塑料等加工的應用。而仍使用光編碼器，由于這種器件易受粉塵、油污和煙霧的影響，用在自動焊接、油漆機器人、紡織和鋼鐵、木料、塑料等的加工中，性極差。應用AMR、GMR 、GMI敏感元件構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)磁編碼器，就不存在上述缺點，因此，它們的市場需求年增長率在30%以上。在家用電器和節(jié)能產(chǎn)品中也也有其廣泛的應用潛力，在節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品中也大有用武之地。若使用微型磁編碼器和控制微機一體化，更有利于簡化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少元件數(shù)和占空體積，這在精密制造和加工業(yè)中意義十分重大。
在環(huán)境監(jiān)測中的應用
環(huán)境保護的前提是對各個環(huán)境參數(shù)(溫度、氣壓、大氣成份、噪聲.......)的監(jiān)測，這里需要使用多種的傳感器。采用強磁致伸縮非晶磁彈微型磁傳感器，可以同時測量真空或密閉空間的溫度和氣壓，而且不用接插件，可以遙測和遠距離訪問。在食品包裝、環(huán)境科學實驗等方面，應用前景廣闊。
在交通管制中的應用
交通事故和交通阻塞是城市中和城市間交通存在的一個大問題。內(nèi)外都在加強高速公路行車支持道路系統(tǒng)(AHS)、智能運輸系統(tǒng)(ITS)和道路交通信息系統(tǒng)(VICS)等的開發(fā)與建設。在這些新系統(tǒng)中，高靈敏度、高速響應微型磁傳感器大有用武之地。例如，用分辨率可達1nT的GMI和SI傳感器，可構(gòu)成ITS傳感器(作高速路上的道路標志，測車輪角度，貨車近接距離)，汽車通過記錄儀(測通行方向、速度、車身長度、車種識別)，停車場成批車輛傳感器，加速度傳感器(測車輛通過時路橋的振動等)。
磁傳感器在電子羅盤中的應用
產(chǎn)品圖片

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