AMR传感器(磁性传感器)术语集-AMR传感器(磁力传感器)

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字母表

A-B-C

AMR

AMR是Anisotropic Magneto Resistance的缩写,意为各向异性磁电阻。AMR传感器包括可检测磁场的磁力线方向和不可检测磁场的磁力线方向。

G-H-I

Hoff

Hoff是关闭AMR传感器的磁场强度。
数据表上的数值为一定条件下必将关闭该产品的磁场。

Hon

Hon是打开AMR传感器的磁场强度。
数据表上的数值为一定条件下必将打开该产品的磁场强度。

IC

  • IC是与元件在同一电路板上形成的、进行数字处理的电路。
  • 根据接收的磁场强度,当模拟变化的电位差超过一定阈值时,输出即会改变。因输出仅有Hi或Lo两种级别,所以可轻松完成信号处理。

M-N-O

mT

毫特斯拉,即磁通密度的单位名称。(Si单位)
CGS单位高斯的换算公式为“1mT=10高斯”。

中文

模拟输出

  • 绝大部分AMR传感器的输出为Hi/Lo数字输出,用于开关,但部分传感器还包括仅由元件组成,且以模拟输出输出电压的产品,并不适合用于一般用途。
  • 请您考虑使用内置处理电路的数字输出型传感器。

响应频率(驱动周期)

在某一时刻查看是否存在可打开的磁场,该时刻即为驱动周期。驱动周期越快,就会被更多地用于旋转检测,但消耗电流也会随之增大。驱动周期越慢,就越能抑制消耗电流,继而被更多地运用于打开、关闭检测等应用。

温度特性

AMR传感器中的透磁合金(Ni-Fe合金)的灵敏度随外界温度而变化。一般情况下,低温时灵敏度偏高,而高温时灵敏度则偏低。
此外,部分AMR传感器内置有温度校正电路,确保低温时灵敏度偏低,高温时灵敏度偏高。这与透磁合金的温度特性相抵消,降低了传感器的灵敏度变化量。

灵敏度

打开(或关闭)AMR传感器的磁力强度。在0(零)或弱磁场中处于关闭状态的AMR传感器打开时的磁力被称为ON灵敏度(Hon),而在强磁场中处于打开状态的AMR传感器关闭时的磁力则被称为OFF灵敏度(Hoff)。

灵敏度波动

AMR传感器的灵敏度因各个AMR传感器而异。数据表上的Hon和Hoff仅表示该产品所处范围。

强磁性金属

  • AMR传感器的磁阻部分采用Ni、Fe、Co等的合金薄膜,该合金为强磁性金属。
  • 强磁性金属的电阻因外部磁场而发生变化。
  • 因施加外部磁场,强磁性金属在原子级发生3d-band电子轨道面的旋转,并且结合电子本身具有的自旋轨道的相互作用,在3d-band电子分布中会产生畸变(d-band的波函数失真)。因此,电子会寻求能量上的稳定,继而导致传导到不同电子轨道4s-band的电子出现概率发生改变,具体表现为电阻变化。

磁阻效果

以用于磁阻元件的Ni、Fe、Co等强磁性金属为主要成分的合金薄膜因施加外部磁场,而在原子级发生3d-band电子轨道面的旋转,并且结合电子本身具有的自旋轨道的相互作用,在3d-band电子分布中会产生畸变(d-band的波函数失真)。
因此,电子会寻求能量上的稳定,继而导致传导到不同电子轨道4s-band的电子出现概率发生改变,具体表现为电阻变化。

消耗电流

  • AMR传感器本身消耗的电流。
  • 消耗电流产生于流过传感器内部的IC电路、磁阻的电流。
  • 消耗电流取决于电源电压。电源电压越大,消耗电流就越高。

元件

  • 元件是指模拟输出型。
  • 可通过模拟输出获取磁铁的接近方式和磁铁的旋转位置。
    模拟输出可通过信号处理端的性能提高分辨率。

震动

指在一定状态下反复打开、关闭的状态。若通过外接电阻等调整电源电压,或者附近没有电容器时,可能会在内部间歇运作过程中大量消耗电流的瞬间使电压下降,从而导致电路无法打开。在即将打开的磁场中发生这种情况时,可能会发生类似震动的反复Hi、Lo的动作。敬请注意。

电阻值

  • AMR传感器采用根据磁力变化的电阻。
  • 电阻值因产品而异,为数百~数百kΩ不等。因磁力大小和方向的不同,最多会改变3%左右。
  • 电阻值虽然具有越大就越能抑制消耗电流的优点,但另一方面,因电流路径变长,元件尺寸也会相应变大。若采用细小元件,还会出现无法确保过程稳定和获得足够的变化等问题。
    村田制作所的AMR传感器经过精心设计,实现了小巧的外形和低耗电量。

工作磁场

  • AMR传感器打开(或关闭)时的磁力强度,单位为mT(毫特斯拉)。
  • 在弱磁场中,处于关闭状态的传感器打开时的磁力被称为ON灵敏度(Hon),而在强磁场中,处于打开状态的传感器关闭时的磁力则被称为OFF灵敏度(Hoff),H表示磁通密度。

透磁合金

Ni-Fe的合金。具有当接收来自特定方向的磁场时电阻值发生改变的特性。AMR传感器就是利用此特性执行磁力开关动作的。

磁滞

AMR传感器的输出为ON与OFF时的磁通密度差(设置范围)被称为磁滞。
AMR传感器采用偏离输出为High的磁通密度和输出为Low的磁通密度的设计,可防止开关震动现象。
※ 并非数据表上的Hon和Hoff的差(例如:MRMS501A-001的0.5~2.5mT)。
(因产品名称和个体差异也会有所不同,但磁滞约为0.1~0.4mT。一般不在规格中规定磁滞大小。)

非接触

  • 指不直接接触便可进行的操作。
  • 就AMR传感器而言,产品内部贴装了传感器的电路板,
    • 无法直接看到传感器。
    • AMR传感器可广泛应用于各种用途,例如易于实现防水结构的开关
    • 不希望被一般用户知道的开关等。
  • 若外壳采用磁力可穿透的材料,即可从外部进行操作等。

  • 磁簧开关发生动作的场所有触点,而AMR传感器则无触点。即便在抗冲击和振动等操作环境较差的场所,AMR传感器也会更可靠。并且,AMR传感器还具备直接使用与磁簧开关相同的磁铁的可能性。