磁性傳感器的工業(yè)應(yīng)用

磁傳感器已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了工業(yè)應(yīng)用。每年磁性傳感器的總需求量是數(shù)十億。

1.1汽車行業(yè)

無(wú)刷電機(jī)具有體積小、重量輕、效率高、調(diào)速方便、維護(hù)少、使用壽命長(zhǎng)、無(wú)電磁干擾等一系列優(yōu)點(diǎn)。每年的需求量是數(shù)億美元。

無(wú)刷電機(jī)采用磁傳感器作為轉(zhuǎn)子極位置傳感器和定子電樞電流換向器。許多磁傳感器、霍爾器件、wigendre器件和磁阻器件都可以使用，但霍爾器件主要使用數(shù)量大。

旋轉(zhuǎn)編碼器用于電機(jī)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)和控制。在過(guò)去，主要采用光學(xué)編碼器。磁編碼器的使用顯示出越來(lái)越多的優(yōu)點(diǎn)，并逐漸取代光學(xué)器件。磁傳感器還可以用于電機(jī)的過(guò)載保護(hù)(主要是霍爾電流傳感器)和轉(zhuǎn)矩檢測(cè)。

1.2電力電子技術(shù)

電力電子表技術(shù)是電力技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合。可實(shí)現(xiàn)交直流電流的相互變換，在要求的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)電流、電壓、頻率的自由調(diào)節(jié)。利用這些技術(shù)和產(chǎn)品，可制成各種專用電源(如UPS、高頻電源、開(kāi)關(guān)電源、弧焊逆變器等)和交流變頻器(交流變頻器用于電機(jī)調(diào)速，節(jié)能效果極佳)。這些轉(zhuǎn)換器件的核心是大功率半導(dǎo)體器件。基于磁傳感器的各種電流傳感器用于監(jiān)測(cè)、控制和保護(hù)這些大功率器件。霍爾電流傳感器響應(yīng)速度快，依賴于磁場(chǎng)與控制電路的耦合，且不與主電路相連。因此，它功耗低，抗過(guò)載能力強(qiáng)，線性度好，可靠性高。它不僅可以作為大功率裝置的過(guò)流保護(hù)驅(qū)動(dòng)器，還可以作為反饋裝置，成為自控回路的控制環(huán)節(jié)。采用轉(zhuǎn)爐技術(shù)可以節(jié)約大量能源。國(guó)外使用的95%的電能都實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化。國(guó)內(nèi)變頻器技術(shù)雖然受到高度重視，但僅轉(zhuǎn)化了5%的電能，具有廣闊的應(yīng)用前景。其中，它可以吸收大量的電流傳感器，這是磁傳感器另一個(gè)巨大的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。

1.3能源管理

電網(wǎng)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)需要采集大量數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后監(jiān)測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行負(fù)荷分配、調(diào)節(jié)和安全保護(hù)。自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的所有控制環(huán)節(jié)都可以通過(guò)電流傳感器和基于磁傳感器的互感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。霍爾電流傳感器已逐漸應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)中。用霍爾器件制作的電能表已逐漸從研制階段走向?qū)嵱秒A段。可自動(dòng)充電并顯示功率因數(shù)，隨時(shí)調(diào)整，保證高效用電。

1.4計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息讀寫頭

磁性信息記錄裝置除了磁帶和磁盤外，還有磁卡、磁墨記錄賬簿、磁鈔票記錄等，對(duì)磁性信息存儲(chǔ)和讀取傳感器的需求巨大。感應(yīng)頭、薄膜磁阻頭和非晶態(tài)頭已得到廣泛應(yīng)用。隨著記錄密度的增加，如高達(dá)100g字節(jié)，需要具有更高靈敏度和空間分辨率的磁頭。基于多層金屬薄膜的巨磁電阻頭、由非晶合金絲制成的非晶合金頭和巨磁阻抗頭競(jìng)爭(zhēng)激烈。