侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

【技术分享】九轴传感器之磁力计

2019-10-10 10:04
润欣科技
关注

所谓的磁力计就是通过测量磁场强度和方向来定位设备的方位的传感器。下面我们介绍一下其工作原理。

磁传感器就是感应环境磁场的变化,并把它转换为电信号,从而测量出对应物理量的器件,主要应用在电子罗盘、磁场感应器、位置感应器等方案中。见图1,磁传感器广泛采用AMR材料(Anisotropic Magneto-Resistance),如铁、钴、镍及其合金等;AMR特性是指当外部磁场与磁体内建磁场方向成零度角时, 电阻是不会随着外加磁场强度变化而发生改变的,但当外部磁场与磁体的内建磁场有一定角度的时候, 磁体内部磁化矢量会偏移,从而磁场方向和电流方向也会随之变化,导致电阻阻值也将发生变化;从图1中可以看到,当电流方向和磁体内磁化方向成45度角度时,外部磁场给磁阻所引起的电阻变化呈现出的是线性关系,所以磁传感器在没有外部磁力影响时候的初始角度设定为45度,利用这个线性关系再通过惠斯通电桥即可得到外界磁场值。

【技术分享】九轴传感器之磁力计

图1

如图2所示即为惠斯通电桥,由四个磁阻组成磁传感器,其中R1和R4对应图1中的Rb,R2和R3对应图1中的Ra,一旦受到图1一样方向的外部磁场影响,则R1和R4的阻值会减少R,而R2和R3的阻值会增加R。

【技术分享】九轴传感器之磁力计

图2

下面我们分别采用欧姆定律来计算B点和C点的电压Vb和Vc。

流过R1和R3的电流I1为

【技术分享】九轴传感器之磁力计

B点的电压为

【技术分享】九轴传感器之磁力计

同样的,C点电压为

【技术分享】九轴传感器之磁力计

这样我们就可以得出B点和C点的压差

【技术分享】九轴传感器之磁力计

假设R1/R2/R3/R4的初始值为R,阻值变化为△R,则R1和R4的值为R-R,R2和R3的值为R+R,最终形成值为

【技术分享】九轴传感器之磁力计

从以上公式可以看出,在外部磁场的作用下电阻变化为R时,V的值和R现成正比关系,这就是磁力计的工作原理。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号