“磁传感器及其应用技术”讲座 第六讲 磁敏电阻传感器(三)

五、用作调制器在许多自动化仪表中,例如自动平衡记录仪中随动系统,为了消除直流放大器的"零漂",常使用调制器将直流信号调制成交流信号后再用交流放大器进行放大,避免"零漂"所产生的误差。常使用的调制器有机械振子式调制器、磁调制器、光调制器、二极管调制器等,但它们或有噪音易受外界干扰、或因瞬变电压烧毁PN结,或寿命不长。用磁敏电阻构成的调制器具有无触点、无噪音、时间常数小、线性好、体积小、重量轻、功耗小等优点。其调制器的原理如图9所示。压电换能器是一种"双晶体机械转换器",它的一端固定在支架上,另一端与磁敏电阻相联接。压电转换器为双层带     

“磁传感器及其应用技术”讲座 第五讲 磁敏电阻传感器(二)

上一讲介绍了半导体磁敏电阻及强磁性金属薄膜磁敏电阻的结构、工作原理和特性。本讲将着重介绍这两种器件组成的各类磁传感器的具体应用。一、位移测量 1.半导体磁敏电阻构成的位移传感器利用磁场外磁敏电阻的相对位移所引起磁敏电阻值的变化可精确地检测位移。图1所示的磁变阻器是由磁钢和半导体磁敏电阻构成的一种结构简单的位移传感器。图中所用的半导体磁敏电阻具有带狭缝的匚型结构。并将其固定,磁钢采用等强度的均匀磁钢,当磁钢如图向右移动X时,由于半导体磁敏电阻感受到感应强度增大,其阻值也会相应的增加。此种磁变阻器具有位移传感器的特性,即R(X)/R(l)和X=b/l的关系如图1所示。这     

“磁传感器及其应用技术”讲座：第七讲 磁敏晶体管传感器（一）

磁敏晶体管分为磁敏二极管和磁敏三极管两类。它们都属于PN结型器件,其电特性随外施磁场的改变有显著的变化。磁敏二极管出现于60年代末期,磁敏三极管出现于70年代,现我国皆有生产与应用。由于它们具有体积小、灵敏度高(比霍尔器件约高百倍左右)、使用简单等优点,故作为磁传感器可用来检测磁场、电流、位移、液位、加速度、角度等参数,也可以用其构成无刷直流电机和各种非接触开关等。一、磁敏二极管磁敏二极管简称MD,目前可分为磁性整流器(CMD)和磁敏二极管(XMD)等。由于CMD的灵敏度     

“磁传感器及其应用技术”讲座 第二讲 霍尔传感器(一)

一、霍尔器件霍尔器件是人们发现最早的一种磁传感器,1879年美国人霍尔在研究电动机原理时发现了霍尔效应,1910年就有人用铋制成了霍尔器件并用它来测量磁场。但是,由于金属中的霍尔效应很弱,当时并没有引起人们的重视。1948年后,由于半导体技术的迅速发展,人们找到了霍尔效应较为显著的半导体材料-锗(Ge),接着,又在1958年前后,人们对化合物半导体——锑化铟(InSb)、砷化铟(InAs)等进行了大量的研究,并制成了各种霍尔器件,这时霍尔器件及用其组成的各种磁传感器,测试仪表才得以广泛的应用,受到了应有的重视。近年来,随着半导体工艺的发展,霍尔器件的性能又有了较大地提高,目前已发展到薄膜化、集成化的阶段。因此用霍尔器件构成的各种传感器已在磁场检测、仪器仪表及自动控制等领域中得到了广泛的应用。     

“磁传感器及其应用技术”讲座第三讲霍尔传感器(二)

目前,霍尔效应不仅应用于磁场的测量方面,而且已逐步推广到测量技术、无线电技术、计算技术和自动化技术等领域中。按霍尔器件的作用原理,霍尔传感器的应用大致可分为如下四类:①应用霍尔电势与外施磁感应强度成比例的特性,固定器件的控制电流,对磁学量以及其它可转换成磁学量的电量、机械量和非电基等进行测量和控制。属于这类应用的很多,有磁通计,电流计、逻辑演算器、位移计、速度计、加速度计、振动计、转速计、转矩计、无触点开关等。②利用霍尔电势与外施磁感应强度与器件控制电流乘积成正比的关系。其具体应用还可分为三种,一种是利用它们有效乘积的,如功率计、阻抗计、微波可变衰减器、微波功率计、交直流功率放大器、功率继电器等;另一种是用其进行频率变换的,如频谱分析器、变频器、调制器、微波混频器等;再一种是利用它的模拟乘法特性,如开方     

“磁传感器及其应用技术”讲座：第八讲 磁敏晶体管传感器（二）

二、磁敏三极管磁敏三极管是继磁敏二极管后出现的一种新型的三端结型元件。它分为PNP型和NPN型两种。所用符号同晶体三极管只在旁边加一磁场符号×以示磁敏三极管。目前国内已有这种器件的生产,其中3CCM型硅磁敏三极管的主要参数见表3。3BCM型锗磁敏三极管的主要参数见表4,把两只3CCM型磁敏三极     

“磁传感器及其应用技术”讲座 第一讲 磁传感器的基础知识

一、概述磁传感器是磁敏传感器的简称,如按字面理解的话,凡是能感知磁并能显示出其感知程度的所有器件都是磁传感器。近几年来,一些学者发现了在水栖菌类中,有一些细菌能够感之地磁从而确定水深、方向和其自身的姿态。这类细菌是大小数微米、粗细为几分之一微米的极其微小的微生物。作为磁传感器来说,这些细菌恐怕就是最小的器件了。可是,这样小的微生物不用说用肉眼看不到它,就是用光学显微镜来观查它也相当困难。如果我们将这类细菌作为磁传感器来应用的话,就目前的技术水平来说,无论如何也是不可能的。因此,能够为我们所用的磁传感器必须是能够感知磁场的变化并能把这种变化易于显示出来的器件。特别是在仪器仪表中,检测、控制和信息处理等系统中使用磁传感器时,我们总是希望磁传感器对磁场的反应以电信号的形式输出为好,若给磁传感器下一个定义的话,可以说磁传感器就是具有磁电转换性能的器件。从广义上讲,磁传感器是指利用材料(磁性材     

“磁传感器及其应用技术”讲座：第九讲 几种新型磁传感器

本讲将介绍最近几年进入实用阶段的几种传感器。一、韦岗德磁敏器件韦岗德(Wiegand)器件是用强磁性合金丝及线圈构成的。早在19世纪人们就发现,金属经多次扭拧之后在它的周围发生翘棱或各向异性的现象。韦岗德用适当的条件对强磁性合金丝施加适当的张力拉紧的同时,左右拧十多次之后,经过适当的热处理和表面腐蚀,金属丝就会变成内层和外层具有不同矫顽力的两种磁化特性的结构。这种强磁性合金丝称为韦岗德金属丝,它具有     

固态传感器及其应用——第三讲 磁敏传感器及其应用

<正> (一)概述磁敏传感器是一种磁电转换传感器,它的基本原理霍尔效应和磁阻效应早在十九世纪就被发现。目前除了半导体霍尔元件、磁阻元件以及磁敏二极管已商品化外,还有铁磁体金属薄膜磁阻元件和不要电源的韦冈德元件。关于磁敏元件用的材料除S_l、G_e、Ⅲ-Ⅴ族化合     

磁敏电阻传感器

磁敏电阻传感器灵敏度高、体积小、寿命长、反应迅速、工作可靠、对环境要求低、频率特性好、与积分线路匹配容易。本文即介绍了这种传感器的结构、原理、特性及一些应用情况。     

化学量传感器 第四讲 离子敏场效应器件及其应用 十三离子敏场效应晶体管的应用(一)

<正> 随着ISFET性能的改进和种类的增多,有关其应用研究愈来愈深入。到目前为止,实验室内的应用研究已取得了可喜的进展;这予示着在不久的将来,在生物医学、临床诊断和分析化学等领域,此类器件必将得到广泛的应用。 目前国外主要研究将ISFET用于分析人和动物的体液。1983年在日本市场上出现了pH-ISFET和CO_2-FET的商品,美国和欧洲的工业界也开始致力于ISFET的研究和发展。ISFET在临床上应用的难度较大,其主要原因是:目前ISFET的性能尚不够完善,有时还不能全面满足临床测量     

半导体磁敏电阻和传感器

ＩｎＳｂ磁敏电阻元件用磁敏电阻传感器是一种新型的，重要的磁敏元件和传感器。首先，简要介绍了ＩｎＳｂ磁敏电阻元件和磁敏电阻传感器的工作原理，结构，性能等；分别介绍磁敏电阻传感器，磁性墨水文字图形识别传感器，齿轮传感器，磁性编码器，直线位移传感器，齿轮传感器，磁性编码器，直线位移传感器，无接触电位器等工作原理，结构，主要技术性能和应用。     

磁敏电阻无触点倾斜角传感器

本文介绍了利用电阻值随外界磁场变化而改变的磁敏电阻作为敏感元件,采用自重摆驱动永磁体转动,使永磁体与两个差动联结的ＭＲ元件相对覆盖面积变化,即磁通量改变,导致输出电压信号的变化,据此开发出ＷＴＨ系列无触点倾斜角传感器。该产品可广泛用于需要使用寿命长,工作频繁,可在水,油,粉尘,等多种恶劣环境下长期使用的多种场合。     

第二讲 力敏传感器及其应用(下)

<正> 关于扩散型应变片的基本特性有:①压力灵敏度和非线性。压力灵敏度不仅取决于膜片晶面和配置电阻的晶向,而且与扩散电阻层的杂质浓度和破坏应力有关,设N-Si 基片杂质浓度为10~(-15)/cm~3,破坏应力为(4～5)×10~9达因/cm~2,配置p 型电阻浓度为7×10~(18)/cm~8,则对(100)晶面基片破坏时压力灵敏度为15%,对(111)晶面基片为10%。另一方面,膜片受压时产生非线性,当膜片中心挠度大于膜片厚度     

固态传感器及其应用 第二讲 力敏传感器及其应用(上)

<正> 一、概述力敏传感器是对力形态信息敏感的传感器。最早出现力敏元件之一是金属电阻应变片。由于应变灵敏系数小,存在蠕度滞后,而且要粘贴在试件上等问题,它的应用受到了一定限制。自从1954年发现半导体压     

固态传感器及其应用——第四讲 热敏光敏传感器及其应用(下)

<正> (四)热释电型红外线传感器这种传感器的基本原理是热释电效应。在一些晶体中,当其受热时,在晶体两端产生数量相等,符号相反的电荷;若晶体冷却,则与加热相反。这种由于热变化产生电极化现象称为热释电效应。产生这种电     

固态传感器及其应用——第五讲 气敏、湿敏传感器及其应用

<正> (一)概述气敏传感器是敏感各种气体组份的传感器,湿敏传感器是敏感湿度(或理解为气体中水蒸汽的相对含量)的传感器,这两种传感器都属于成份分析方面的传感器。通常分析气体组份是利用气体的物理或化学性质进行检测,譬如光学法(包括红外线吸收法、光干涉法),气体色谱分析法、电化学法(包括溶液电导法、恒电位电解法)等。但这些方法一般比较复杂,简便的方     

“调节阀选用技术”讲座 第四讲 调节阀的流量特性及其选择(二)

三、流量特性的选择 1.国内外对调节阀流量特性选择的概况国外在四十年代就有了充分的认识,并就如何正确的选择调节阀的流量特性做了一系列的研究,提出了不少的选择方法,如美国的FisHer公司、MaSoNei Lan公司、日本的山武-霍尼韦尔公司等都提出了调节阀流量特性的选择准则,并在试验中得到验证。我国对流量特性的选择的重要性多年来一直没有被人们所认识,当然对调节阀的特性选择更没有进行研究,直到七十年代中期才由上海工业自动化仪表研究所和兰化公司等单位组成研究小组,开展对流量特性选择的研究工作,并取得了初步的结果,提出了调节阀流量特性选择的推荐准则。但流量特性的选择是一个比较繁杂的问题,各国正在进一步研究之中。