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PNI的磁传感器精度凭什么这么高?

导读: PNI自成立之初,就专注于为精确磁导航和定位研究领域提供先进的产品和技术支持服务,多年来推出了一系列性能出色的产品,包括各类电子罗盘和磁元件。PNI不仅在磁导航方面拥有领先的算法开发经验,而且其MI(磁感)传感器至今仍是世界上精度最高的磁感元件。

PNI自成立之初,就专注于为精确磁导航和定位研究领域提供先进的产品和技术支持服务,多年来推出了一系列性能出色的产品,包括各类电子罗盘和磁元件。PNI不仅在磁导航方面拥有领先的算法开发经验,而且其MI(磁感)传感器至今仍是世界上精度最高的磁感元件。下面我们一起来揭开,这样一款高精度的磁传感器背后工作的“秘密”。

图1:PNI磁传感器元件及ASCI驱动芯片

图2是PNI磁感式(MI)传感器的实际简要应用电路。这是一个典型的LR振荡电路,其中,电感元件由传感器中的高磁导率磁芯和缠绕在其四周的螺旋管组成,电阻则需要用户提供。除此之外,电路中还有一个用于状态切换的施密特触发器。

图2:PNI磁传感器典型应用电路图

当图中电路接通电源后,由物理规律可知,传感器处的磁场强度H由两部分组成:一部分是外界磁场强度HE;另一部分则是电流所产生的,大小与电流成正比,可表示为k0I(k0为常数)。所以,可以得到如下关系式:

H=HE+k0I

在图2的工作电路中,假设施密特触发器的阈值电压为VH,并且当输入电压(A点电压)为0或某个小于阈值电压的值VL时,触发器的逻辑状态降为“1”,同时输出大小为VS的电压信号。在此条件下,电路中传感器两端的电压会逐渐增加,直到A点的电压上升到VH时,触发器的逻辑状态会转换为“0”,从而使得传感器上的电压又开始慢慢减小。如图3,上半部分所示为是施密特触发器逻辑状态波形图,下半部分为A点处的实际电压变化波形图。

图3:振荡电路输出波形与触发器逻辑状态变化图

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