【技术分享】九轴传感器之磁力计

本文摘要: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。下面我们讲解一下其工作原理。 磁传感器就是感应器环境磁场的变化,并把它切换为电信号,从而测量出有对应物理量的器件,主要应用于在电子罗盘、磁场感应器、方位感应器等方案中。

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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。下面我们讲解一下其工作原理。

磁传感器就是感应器环境磁场的变化,并把它切换为电信号,从而测量出有对应物理量的器件,主要应用于在电子罗盘、磁场感应器、方位感应器等方案中。闻图1,磁传感器普遍使用AMR材料(AnisotropicMagneto-Resistance),如铁、钴、镍及其合金等;AMR特性是指当外部磁场与磁体内辟磁场方向成零度角时,电阻是会随着另加磁场强度变化而再次发生转变的,但当外部磁场与磁体的内辟磁场有一定角度的时候,磁体内部磁化矢量不会位移,从而磁场方向和电流方向也不会随之变化,造成电阻阻值也将发生变化;从图1中可以看见,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发的电阻变化呈现的是线性关系,所以磁传感器在没外部磁力影响时候的初始角度原作为45度,利用这个线性关系再行通过惠斯通电桥才可获得外界磁场值。图1如图2右图即为惠斯通电桥,由四个磁阻构成磁传感器,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的阻值不会增加△R,而R2和R3的阻值不会减少△R。

图2下面我们分别使用欧姆定律来计算出来B点和C点的电压Vb和Vc。流到R1和R3的电流I1为B点的电压为某种程度的,C点电压为这样我们就可以得出结论B点和C点的压差假设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,最后构成值为从以上公式可以显现出,在外部磁场的起到下电阻变化为△R时,△V的值和△R现成正比关系,这就是磁力计的工作原理。


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