자기 센서의 작동 원리

첫째, 전통적인 자기 감지에서는 인덕터 코일이 먼저 민감한 요소로 사용됩니다. 특징은 코일에 전원을 공급할 필요가 없으며 일반적으로 움직이는 영구 자석이나 전류 운반체에만 민감하다는 것입니다. 나중에 코일을 사용하여 진동 탱크 회로를 형성하도록 개발되었습니다. 지뢰 탐지기, 금속 이물질 탐지기, 자속 측정용 자속계 등(플럭스 게이트, 진동 시료 자력계). 2. 홀 센서 홀 센서는 홀 효과를 기반으로 한 장치입니다. 홀 효과: 활성화된 캐리어가 캐리어 평면에 수직인 외부 자기장의 영향을 받을 때 캐리어는 로렌츠 힘의 영향을 받고 자유 전자의 축적으로 인해 양쪽에 모이는 경향이 있습니다. , 다른 쪽은 적어야 함) 따라서 전위차가 발생합니다. 이 효과는 특수 공정을 통해 제조된 반도체 재료에서 더욱 두드러집니다. 따라서 홀 요소를 형성합니다. 초기 홀 효과 소재 Insb(안티몬화인듐). 자기장에 대한 감도를 높이기 위해 반도체 IIIV 원소 그룹이 재료에 사용됩니다. 최근에는 Insb 외에도 실리콘 기판, 갈륨비소 등이 등장하고 있습니다. 작동 메커니즘으로 인해 홀 장치는 모두 풀 브리지 장치로 만들어지며 내부 저항은 약 150Ω에서 500Ω 사이입니다. 선형 센서의 경우 동작 전류는 2~10mA 정도이며 정전류 전원 공급 방식이 일반적으로 사용됩니다. Insb 및 실리콘 기판 홀 장치의 일반적인 작동 전류는 10mA입니다. 갈륨비소의 일반적인 작동 전류는 2mA입니다. 약한 자기장 측정으로서 센서 자체에 필요한 작동 전류가 가능한 한 낮기를 바랍니다. (전원 주변에 자기장이 있기 때문에 정도의 오차가 발생합니다. 또한 전류 센서는 온도에 매우 민감합니다. 전류가 크면 자체 발열 문제가 있습니다. (온도 상승) 이러한 측면을 제외하고, 홀 센서에는 두 가지 주요 범주가 있는데, 하나는 스위칭 유형 장치이고 다른 하나는 선형 홀 장치입니다. 전자는 구조 형태(다양성), 용량, 출력에 따라 홀 소자의 응답 속도가 약 1us입니다. 3. 자기 저항 센서, 자기 저항 센서 등도 자기 센서에서 파생됩니다. 홀 센서 이후의 반도체 재료에서는 이 센서가 자기장에 작용하는 메커니즘이 감지된 자기장과 동일한 평면에 있습니다. 그런데, 홀효과와 자기저항효과는 공존한다. 홀소자를 제작할 때에는 자기저항효과의 영향을 줄이려는 노력이 필요하고, 자기저항소자를 제작할 때에는 홀효과를 피하도록 노력해야 한다. 계산식에서 서로는 비선형적이다.) 자기저항 소자의 적용에서는 온도 드리프트의 제어도 중요하다. 모순적으로, 자기저항 소자는 홀과 다르다. 단일 자기저항은 온도 드리프트가 크기 때문에 현재는 대부분 단일 암(직렬로 연결된 2개의 자기저항)으로 만들어집니다. 풀 브리지 제품도 있지만 용도(목적)가 홀과 약간 다릅니다. 장치의 작동 메커니즘으로 인해 자기 저항 장치의 응답 속도는 홀 자기 저항 센서와 동일하지만 전원 공급 장치는 정전압 소스를 사용합니다(그러나 특정 전류도 필요함). .후속 회로가 다를 경우 전원 공급 장치의 안정성 및 내부 노이즈에 대한 요구 사항이 다릅니다. 4. 자기에 민감한 장치의 적용 문제: (단위) 볼륨 문제를 감지하도록 설계 및 제작되었습니다. 자기장 탐지의 일반적인 개념은 자기장 내 특정 지점의 자성을 측정하는 것입니다. 자기장의 면적, 부피, 간격 크기 등이 있기 때문에 지점의 정의는 매우 미미합니다. 모두 제한된 영역(치수)이므로 측정된 자기장의 영역보다 자기 감지 요소의 영역이 더 작고 더 정확해야 합니다. 크기가 작을수록 동일한 영역에 더 많은 픽셀을 수집할 수 있으며 표면 자기장 및 다단계 자석을 감지할 때 자기 스케일에 대한 요구 사항이 있어야 합니다. 감도를 향상시키기 위해 구성 요소의 자기장에서 기하학적 모양의 기하학적 크기에 대한 해당 요구 사항이 있으며 이는 "점" 요구 사항과 모순됩니다.

외국 전문가들과 기술교류를 하던 중, 러시아 전문가들이 1999년에 0.6mm 부피의 탐사선을 만들었다고 했다는 사실을 알게 됐다(여러 연구기관 협력). 미국에도 해당 제품이 있는데 가격은 개당 미화 70달러 정도입니다. 현재 최고 수준인지에 대한 다른 보고는 없습니다. 2차원 및 3차원 필드 측정에서 프로브 패키지의 수직성에 대한 요구 사항도 매우 어렵습니다. gt;