正如我們?cè)谥暗?a href="http://www.www27dydycom.cn/tags/te/" target="_blank">TechZone文章（“接近感應(yīng)選項(xiàng)，第1部分：電容式傳感器”）中所述，工程師可以采用各種傳感器技術(shù) - 電容式，磁性式或光學(xué)式 - 來確定一個(gè)物體的接近程度。另一方面，技術(shù)的選擇在很大程度上取決于應(yīng)用的細(xì)節(jié)。在本文中，我們將使用不同類型的當(dāng)前可用傳感器及其典型用途的示例來檢查磁技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)。

磁傳感器

磁傳感器是一種能夠以與變化或中斷成比例的方式響應(yīng)磁場變化或中斷的設(shè)備。磁傳感器的類型包括依賴于霍爾效應(yīng)的磁傳感器和基于磁阻（MR）效應(yīng)的磁傳感器。這兩種傳感器的主要功能區(qū)別在于霍爾效應(yīng)傳感器響應(yīng)垂直于傳感器場的場的變化，而MR傳感器響應(yīng)平行于傳感器場的場變化（圖1）。

圖1：雖然霍爾效應(yīng)（a）和磁阻（b）傳感器都響應(yīng)外部場，但每種類型的傳感器都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

由Edwin Hall于1879年發(fā)現(xiàn)，同名霍爾效應(yīng)在半導(dǎo)體上產(chǎn)生電壓差（霍爾電壓），當(dāng)磁場垂直于該電流時(shí)，恒定電流橫向流動(dòng)（圖1a）。使用MR傳感器時(shí)，當(dāng)連接到恒壓源的材料經(jīng)受改變材料電阻的平行磁場時(shí)會(huì)產(chǎn)生電流差異，從而改變電流（圖1b）。在這兩種情況下，變化都與磁場的變化成比例。

MR傳感器比霍爾傳感器靈敏得多，最高可達(dá)兩個(gè)數(shù)量級(jí)。并且霍爾傳感器在磁極相對(duì)于傳感器在某個(gè)方向上對(duì)準(zhǔn)的情況下操作（例如，向北），而MR在極方向上是不可知的。然而，霍爾傳感器具有基于硅的優(yōu)點(diǎn)，這意味著它們可以與其他數(shù)字電子器件單片集成以進(jìn)行濾波和補(bǔ)償。兩種類型的易讀磁性傳感器由許多不同的制造商生產(chǎn)，其產(chǎn)品可以在Digi-Key網(wǎng)站上找到，包括：ams，Bourns，Cherry，Littelfuse/Hamlin，霍尼韋爾傳感與控制，Magnasphere，Murata，Spectra Symbol ，Standex-Meder Electronics和TT Electronics。

磁阻傳感器

磁阻傳感器的主要用途之一是精確，非接觸式位移測量;醫(yī)療，運(yùn)輸和工業(yè)系統(tǒng)都以這種方式用于MR傳感器。這種傳感器的一個(gè)例子是霍尼韋爾傳感與控制的APS00B。 APS00B高分辨率磁性角位傳感器IC是一種用于角度或旋轉(zhuǎn)位移的微型表面貼裝設(shè)備，專為磁場，飽和磁場傳感而設(shè)計(jì)。它產(chǎn)生的模擬輸出電壓隨著通過IC表面的磁通量的方向而變化。

APS00B采用霍尼韋爾（中國）的各向異性磁阻（AMR）技術(shù)，該技術(shù)與基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器相比具有一些優(yōu)勢(shì)。 AMR能夠分辨十分之一度或十分之一毫米，能夠承受磁鐵與傳感器間隙的巨大差異，并且對(duì)沖擊和振動(dòng)不敏感。該技術(shù)用于雙飽和模式惠斯通電橋（圖2），產(chǎn)生正交（正弦和余弦）信號(hào)，可提供高達(dá)180°的擴(kuò)展角度測量范圍。

圖2：霍尼韋爾（中國）的APS00B磁阻傳感器在橋接器中使用雙傳感器進(jìn)行精確傳感，分辨率優(yōu)于10 mm。傳感器（左側(cè)）與儀表放大器和帶有ADC的微處理器一起使用，在進(jìn)一步處理之前將傳感器的模擬輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式（由霍尼韋爾傳感與控制部提供）。

霍尼韋爾（中國）為大批量OEM設(shè)計(jì)創(chuàng)建了傳感器，這是一種經(jīng)濟(jì)高效且節(jié)省空間的解決方案;除了非接觸式精密位置測量之外，潛在的應(yīng)用包括位置傳感和旋轉(zhuǎn)速度和角度檢測。表面貼裝器件設(shè)計(jì)為通過自動(dòng)焊料回流操作直接連接到PC板（PCB）的電氣跡線;由于傳感器不需要在電路板上鉆孔，因此可能有助于降低PCB成本。

霍爾效應(yīng)傳感器

霍爾效應(yīng)傳感器最常見的應(yīng)用之一是確定齒輪齒的接近程度。這已經(jīng)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床，測量傳動(dòng)速度，以及提供工業(yè)反饋控制。

這種類型的有趣設(shè)備是GS100102，它是Cherry的GS1001，1002系列的成員。堅(jiān)固的齒輪齒傳感器設(shè)計(jì)用于需要進(jìn)行鐵質(zhì)邊緣檢測或接近零速度檢測（無需加電識(shí)別）的應(yīng)用。該器件的工作電壓為5至24 VDC，最大電流為6 mA，上升時(shí)間僅為5μs。該傳感器采用不銹鋼外殼，耐ESD至4 kV（接觸放電），工作溫度范圍為-40°C至125°C。正在檢測其位置的目標(biāo)應(yīng)由低碳冷軋鋼制成。性能受齒輪高度，寬度，厚度和齒間間隙等因素的影響（圖3）。

圖3：Cherry的GS100102設(shè)計(jì)用于接近零速的惡劣條件下。請(qǐng)注意，其電流吸收輸出需要使用上拉電阻（由Cherry提供）。

另一種常用的霍爾效應(yīng)傳感器是葉片或槽探測器。在這種類型的裝置中，霍爾效應(yīng)傳感器和磁鐵彼此相對(duì)安裝，在它們之間有一個(gè)槽，鐵質(zhì)材料可以通過該槽。當(dāng)槽被鐵材料（稱為葉片）阻擋時(shí)，霍爾傳感器看到的磁通密度降低，并且產(chǎn)生輸出。

這種傳感器的一個(gè)例子是Littelfuse/Hamlin的55085微型葉片霍爾效應(yīng)傳感器（圖4）。在這個(gè)單元中，傳感器和磁鐵包含在一個(gè)外殼中，其中一個(gè)3針引出線與傳感器成為一體。該傳感器具有反向和過壓保護(hù)以及內(nèi)置溫度補(bǔ)償功能。

圖4：Littelfuse/Hamlin的55085是一種葉片式霍爾效應(yīng)傳感器，內(nèi)置磁鐵，采用小型封裝。如果需要抑制瞬態(tài)，可選擇電容Cn靠近傳感器放置，而Rpu是用于吸收輸出的上拉電阻（由Littelfuse/Hamlin提供）。

該設(shè)備適用于位置和極限傳感，軸旋轉(zhuǎn)傳感和安全系統(tǒng)等應(yīng)用，具有多種優(yōu)勢(shì)，包括高開關(guān)速度（高達(dá)10 kHz）和長壽命（高達(dá)200億次操作）。此外，它不受惡劣環(huán)境的影響，并且可以在靜態(tài)或動(dòng)態(tài)磁場中操作。它的優(yōu)點(diǎn)是它的小尺寸;封裝器件的占位面積為28 x 9 mm，高度為13.5 mm，不包括引腳。結(jié)果