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地磁传感器

 

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何谓地磁传感器?

地球被磁场磁力所包围,这被称为地磁。
地磁传感器是检测地球磁力的传感器,也被称为“电子罗盘”。
地磁传感器可以通过检测地磁来检测方向。

【围绕地球的地磁】

围绕地球的地磁

地磁传感器有X和Y两轴型以及添加了Z的三轴型,并测量各方向上的磁力值。
如果不考虑诸如简单罗盘之类的倾斜,则仅使用X轴和Y轴的值。当考虑倾斜时,需要将地磁传感器的3轴值与加速度传感器相结合,将其校正到正确的方向。
下图显示了地磁传感器水平旋转时X和Y值的分布。

地磁传感器输出分布 磁北角的计算公式

如果地磁传感器水平旋转,在不受周围磁场影响的理想情况下,输出分布图的圆心变为零。
然而,实际上中心因环境磁场的影响而移动,因此需要进行调整以将圆心移动到零。
地磁传感器导出的北极称为磁北(略偏离北极)。通过上述方程式计算该磁北的角度,可以容易知道方向。

各类磁传感器

磁传感器是一种旨在测量磁场的大小和方向的传感器。
根据目的不同有多种传感器,以下列举典型的传感器。

检测方法 霍尔 MR MI
构成 霍尔 MR MI
抗噪声
(灵敏度)
×
消耗电流 ×
响应速度 ×
霍尔传感器
基于霍尔效应测量磁通密度的传感器,输出与磁通密度成比例的电压。
它易于使用,主要用于非接触式开关应用,例如门和笔记本电脑等物体的打开和关闭检测。
MR传感器
MR(Magneto Resistance)传感器也被称为磁阻效应传感器,利用物体电阻因磁场变化来测量地磁大小的传感器。
灵敏度高于霍尔传感器,功耗更低,因此是一种使用更广泛的磁传感器。除了电子罗盘等地磁检测应用外,它还用于电机旋转和位置检测应用。
MI传感器
MI(Magneto Impedance)传感器是下一代磁传感器,采用特殊的非晶丝并应用了磁阻抗效应。
它的灵敏度比霍尔传感器高出10,000倍以上,并且可以高精度地测量地磁的微小变化。
可以应用于超低消耗电流的方位检测(电子罗盘),还可应用于室内定位、金属异物检测等高灵敏度特性的应用。

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