电子罗盘地磁传感器
发表时间：2024-02-18来源：欣仰邦
地磁传感器是检测地球磁力（地磁场）的传感器。有时也称为电子罗盘，分为可检测XY轴的2轴型和可检测XYZ轴的3轴型。在平地上使用时，2轴型没有问题。然而，在斜坡上使用时，除非是3轴型，否则无法准确检测地球磁场。
地磁传感器的应用
地磁传感器通常用于检测方向。除了作为电子罗盘安装在登山GPS设备中外，它还安装在智能手机和汽车导航系统中，以测量设备在地图上的方位。
检测XY轴的二轴型安装在汽车等中，但如果飞机等可以进行俯仰和偏航等三维运动，则需要安装可检测的三轴型XYZ。
地磁传感器原理
地磁传感器在三轴的情况下测量X轴、Y轴、Z轴各方向的磁力，并计算方向。地磁传感器分为三种类型。典型示例包括霍尔传感器、MR（磁阻）传感器和 MI（磁阻抗）传感器。
1.霍尔传感器
磁通量是磁场的垂直分量，它向霍尔元件提供电动势，该电动势被感知为地磁。利用霍尔效应测量磁通密度，经过放大电路后，输出与磁通密度成正比的电压。它的特点是易于使用。
2. MR传感器
在 MR 传感器中，磁通量（磁场的水平分量）向 MR 元件传递欧姆，该电阻被感知为地磁。与霍尔传感器的不同之处在于，地面的大小是利用 MR 元件因磁场而产生的电阻变化来测量的。
由于它们比霍尔传感器具有更高的灵敏度和更低的功耗，因此被频繁使用，通常用于地磁检测应用，例如电子罗盘、电机旋转和位置检测应用。
3. 磁力传感器
MI 传感器使用由不具有晶态的特殊材料（称为非晶态线）制成的线。当脉冲电流在地磁存在的情况下通过非晶导线时，就会发生 MI 效应，利用磁阻抗的变化来检测地磁。它的灵敏度比霍尔传感器高一万倍以上，使得高精度测量地球磁场的微小变化成为可能。
MI效应是当高频电流通过磁性材料时，阻抗因外部磁场而发生高灵敏度变化，从而产生趋肤效应的现象。 MI传感器使用缠绕在非晶丝上的拾波线圈来检测当脉冲电流通过非晶丝时对外部磁性的反应。
集肤效应是当高频电流流过导体时，电流密度在导体表面附近增大，并随着进入内部而减小的效应。
有关地磁传感器的其他信息
1.霍尔元件
霍尔元件是利用霍尔效应的磁传感器。霍尔效应是当垂直于流经材料的电子施加磁场时，在垂直于电流和磁场的方向上产生电动势的现象。
当变成电流的带电粒子由于磁场的影响而受到洛伦兹力时，物质内会产生电荷偏压。此时，物质内部产生电位差，产生电动势。
2. MR传感器元件
MR传感器元件是利用磁阻效应（MR效应）的磁传感器元件。 MR效应是指当磁场变化时电阻值发生变化的现象，在磁性材料中观察到。
电子有两种自旋态，称为上自旋和下自旋。当电子穿过铁磁材料时，磁化材料内的散射概率随着电子自旋状态的上下变化而变化。这就是引起MR效应的因素。
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