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采用惠斯通電橋的九軸傳感器之磁力計
2019-10-14 15:07:16    
三軸磁力計屬于一種九軸傳感器,是通過測量磁場強度和方向來定位設備的方位的傳感器。磁傳感器就是感應環境磁場的變化,并把它轉換為電信號,從而測量出對應物理量的器件,主要應用在電子羅盤、磁場感應器、位置感應器等方案中。

通常,磁傳感器采用AMR材料(Anisotropic Magneto-Resistance),如鐵、鈷、鎳及其合金等。這里的AMR特性是指當外部磁場與磁體內建磁場方向成零度角時, 電阻是不會隨著外加磁場強度變化而發生改變的,但當外部磁場與磁體的內建磁場有一定角度的時候, 磁體內部磁化矢量會偏移,從而磁場方向和電流方向也會隨之變化,導致電阻阻值也將發生變化。

特別是,當電流方向和磁體內磁化方向成45度角度時,外部磁場給磁阻所引起的電阻變化呈現出的是線性關系,所以磁傳感器在沒有外部磁力影響時候的初始角度設定為45度,利用這個線性關系再通過惠斯通電橋即可得到外界磁場值。

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這里的惠斯通電橋由四個磁阻組成磁傳感器,其中R1和R4對應圖中的Rb,R2和R3對應圖中的Ra,一旦受到外部磁場影響,則R1和R4的阻值會減少?R,而R2和R3的阻值會增加?R。在外部磁場的作用下電阻變化為?R時,?V的值和?R現成正比關系,這就是磁力計的工作原理。
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