德國IFM易福門磁性傳感器應用與市場:
IFM-易福門異常強大的產(chǎn)品系列不僅考慮了所有相關標準解決方案,還注重了單獨行業(yè)的特定需求。除位置和過程傳感器外,這個產(chǎn)品系列也包括了用于運動控制和安全技術的傳感器。在此之外,ifm 還提供了用于工業(yè)圖像處理和通信的產(chǎn)品,同時也包含用于移動機器的識別系統(tǒng)等。產(chǎn)品特點:
輕松地將光纖連接至放大器
安裝中進行的設定過程節(jié)約時間和成本
用于檢查運行、開關狀態(tài)和功能的 LED 顯示
丙烯酸或玻璃光纖,用于不同的應用
安裝快速便捷
德國IFM磁傳感器的應用與市場:
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磁傳感器的應用十分廣泛,已在國民經(jīng)濟、國防建設、科學技術、醫(yī)療衛(wèi)生等領域都發(fā)揮著重要作用,成為現(xiàn)代傳感器產(chǎn)業(yè)的一個主要分支。在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應用和改造、資源探查及綜合利用、環(huán)境保護、生物工程、交通智能化管制等各個方面,它們發(fā)揮著愈來愈重要的作用。下面就一些重要方面的應用作一論述。
磁傳感器的產(chǎn)業(yè)應用
磁傳感器已經(jīng)在許多領域獲得了產(chǎn)業(yè)性的應用,每年所需用的磁傳感器的總數(shù)量以數(shù)十億計。
1.1 電機工業(yè)
無刷電動機具有體積小、重量輕、效率高、調(diào)速方便、維護少、壽命長、不產(chǎn)生電磁干擾等一系列優(yōu)點,年需求量數(shù)以億計。
在無刷電動機中,用磁傳感器來作轉(zhuǎn)子磁極位置傳感和定子電樞電流換向器。許多磁傳感器,霍爾器件、威根德器件、磁阻器件等都可以使用,但大量使用的,主要是霍爾器件。
電機的轉(zhuǎn)速檢測和控制使用了的旋轉(zhuǎn)編碼器,過去多用光編碼器。磁編碼器的使用顯示出越來越多的優(yōu)點,正在逐漸取代光學器件。使用磁傳感器還可以對電機進行過載保護(主要用霍爾電流傳感器)及轉(zhuǎn)矩檢測。
1.2 電力電子技術
電力電子表技術是電力技術和電子技術的結合,可實現(xiàn)交直流電流的相互變換,并可在所需的范圍內(nèi)實現(xiàn)電流、電壓和頻率的自由調(diào)節(jié)。采用這些技術和產(chǎn)品,可做成各種特殊電源(如UPS、高頻電源、開關電源、弧焊機逆變電源等)和交流變頻器等產(chǎn)品(交流變頻器用于電機調(diào)速,節(jié)能效果極好)。這些變流裝置的核心,是大功率半導體器件。以磁傳感器為基礎的各種電流傳感器被用來監(jiān)測、控制和保護這些大功率器件?;魻栯娏鱾鞲衅黜憫俣瓤?,且依靠磁場和被控電路耦合,不接入主電路,因而功耗低,抗過載能力強,線性好,可靠性高,既可作為大功率器件的過流保護驅(qū)動器,又可作為反饋器件,成為自控環(huán)路的一個控制環(huán)節(jié)。使用變流技術可以大量節(jié)能,國外使用的電能95%是經(jīng)過變換來的,國內(nèi)變流技術雖已受到高度重視,但僅有5%的電能經(jīng)過這種變換,可見具有巨大的應用前景。其中,可能吸納大量的電流傳感器,是磁傳感器的又一巨大的產(chǎn)業(yè)性應用領域。
1.3 能源管理
電網(wǎng)的自動檢測系統(tǒng)需采集大量的數(shù)據(jù),經(jīng)計算機處理之后,對電網(wǎng)的運行狀況實施監(jiān)控,并進行負載的分配調(diào)節(jié)和安全保護。自動監(jiān)控系統(tǒng)的各個控制環(huán)節(jié),都可用以磁傳感器為基礎的電流傳感器、互感器等來實現(xiàn)。霍爾電流傳感器已逐步在電網(wǎng)系統(tǒng)中得到應用。用霍爾器件作成的電度表已從研制逐步轉(zhuǎn)向?qū)嵱没鼈兛勺詣佑嬞M并可顯示功率因數(shù),以便隨時進行調(diào)整,保證高效用電。
1.4 計算機技術與信息讀寫磁頭
磁信息記錄裝置除磁帶、磁盤等之外,還有磁卡、磁墨水記錄帳冊、票的磁記錄等,對磁信息存儲和讀出傳感器有巨大需求。感應磁頭,薄膜磁阻磁頭,非晶磁頭等都獲得了大量的使用。隨著記錄密度的提高,例如高到100G字節(jié),需要更高靈敏度和空間分辨力的磁頭。以多層金屬薄膜為基礎的巨磁阻磁頭、用非晶合金絲制作的非晶合金磁頭、巨磁阻抗磁頭等正展開激烈的競爭。
1.5 汽車工業(yè)
在汽車中,使用大量的電機(高級汽車每輛約需40~60臺電機,一般汽車中也有15臺,這些電機呈現(xiàn)出無刷化趨勢),其中使用磁傳感器的數(shù)量之大,不言而喻;另一個大量使用磁傳感器的是汽車的ABS系統(tǒng)(防抱制動系統(tǒng)),平均每臺汽車要使用4~6只速度傳感器,使用的主要是感應式速度傳感器。正在逐步推廣的新型的霍爾齒輪傳感器,以及威氏器件、非晶器件、磁阻器件等即將進入這一領域。
另外是汽車發(fā)動機系統(tǒng)點火定時用的速度傳感器及點火器。這些方面也主要使用感應傳感器?;魻桚X輪傳感器和霍爾片開關已經(jīng)在一些車型中使用。據(jù)霍尼威爾公司報導,截止1996年6月,他們已向汽車工業(yè)供應了8000萬只霍爾翼片開關和300萬只霍爾齒輪速度傳感器。據(jù)預測,未來在一輛汽車中,將采用30多只象霍爾傳感器那樣的磁傳感器。
還有在工業(yè)自動控制、機器人、辦公自動化、家用電器及各種安全系統(tǒng)等領域,除大量使用無刷直流電機,交流變頻器等之外,在電冰箱、空調(diào)器、電飯煲等裝置中,使用了大量的磁性溫度控制器,上世紀80年代中期已經(jīng)超過數(shù)億只。
在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造中的應用及市場:
據(jù)報道,1995年僅工業(yè)過程控制傳感器的全球市場已達到260億美元;2001年計算機HDD用SV-GMR磁頭的市場超過了4000億日元(約合34億美元)。若采用新型微型磁傳感器,既使操作更簡便,又提高了可靠性,增長了器件壽命,降低了成本。
使用新型磁傳感器可以顯著提高測量和控制精度,如使用GMI(巨磁阻抗)磁場傳感器,檢測分辨率和常用磁通門磁強計一樣,而響應速度卻快了一倍,消耗功率僅為后者的1%;若用霍爾器件,其分辨率僅4A/m,而所需外場比前者高300余倍;在應力檢測中,SI 傳感器的靈敏度是常用電阻絲的2000倍高,是半導體應變規(guī)的20~40倍。工業(yè)機床的油壓或氣壓汽缸活塞位置檢測,廣泛采用套在活塞桿上的永磁環(huán)和AMR元件組成的磁傳感器,檢測精度達0.1mm,檢測速度可在0~500mm/s內(nèi)以高低速度變換;改用GMI或SV-GMR傳感器后,測量精度至少可以提高1個數(shù)量級。在機床數(shù)控化時代,數(shù)字磁尺幫助設計師們實現(xiàn)了閉環(huán)控制。使用對信號輸出的磁尺,則不受噪聲、電源電壓波動等干擾,也不必原點復位。使用工作狀態(tài)磁敏開關,還可以完成手動與數(shù)控之間的轉(zhuǎn)換。
旋轉(zhuǎn)磁編碼器在旋轉(zhuǎn)量的檢測控制中起關鍵作用,它在數(shù)控機床、機器人、工廠自動化設備的位置檢測、傳輸速度控制,磁盤、打印機之類的自動化設備通訊設備的旋轉(zhuǎn)量檢測中都是不可缺少的重要部件。其檢測對象是光磁圖形,不受油霧粉塵的影響,因此比目前先進的光編碼器的可靠性高壽命長,尤其適合于自動焊接、油漆機器人和與鋼鐵有關的位置檢測以及各種金屬、木材、塑料等加工行業(yè)的應用。而仍大量使用光編碼器,由于這種器件易受粉塵、油污和煙霧的影響,用在自動焊接、油漆機器人、紡織和鋼鐵、木料、塑料等的加工中,可靠性極差。應用AMR、GMR 、GMI敏感元件構成的旋轉(zhuǎn)磁編碼器,就不存在上述缺點,因此,它們的市場需求年增長率在30%以上。在家用電器和節(jié)能產(chǎn)品中也也有其廣泛的應用潛力,在節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品中也大有用武之地。若使用微型磁編碼器和控制微機一體化,更有利于簡化控制系統(tǒng)結構,減少元件數(shù)和占空體積,這在精密制造和加工業(yè)中意義十分重大。
德國IFM易福門磁性傳感器發(fā)展趨勢編輯:
磁傳感器未來的發(fā)展趨勢有以下幾種特點:
1、高靈敏度。被檢測信號的強度越來越弱,這就需要磁性傳感器靈敏度得到極大提高。應用方面包括電流傳感器、角度傳感器、齒輪傳感器、太空環(huán)境測量。
2、溫度穩(wěn)定性。更多的應用領域要求傳感器的工作環(huán)境越來越嚴酷,這就要求磁傳感器必須具有很好的溫度穩(wěn)定性,行業(yè)應用包括汽車電子行業(yè)。
3、抗干擾性。很多領域里傳感器的使用環(huán)境沒有任何屏蔽,就要求傳感器本身具有很好的抗干擾性。包括汽車電子、水表等等。
4、小型化、集成化、智能。要想做到以上需求,這就需要芯片級的集成,模塊級集成,產(chǎn)品級集成。
5、高頻特性。隨著應用領域的推廣,要求傳感器的工作頻率越來越高,應用領域包括水表、汽車電子行業(yè)、信息記錄行業(yè)。
6、低功耗。很多領域要求傳感器本身的功耗極低,得以延長傳感器的使用壽命。應用在植入身體內(nèi)磁性生物芯片,指南針等等。
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