سنسورهای مگنتورزیستیو

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

کـــــاربـــرد ها 

این سنسور ها برای پیدا کردن اشیاء مغناطیسی در هواپیماها، قطار واتومبیل ها که میدان مغناطیسی زمین را به هم می زنند به کار می روند.

از کاربردهای دیگر آنها در قطب نمای مغناطیسی، سنسورهای زوایه ای و چرخشی موقعیت، ردیابی و هدایت مته در زیر زمین می تواند یادکرد.

 برخلاف دیگر سنسورهای AMR سنسور موقعیت AMR باید توسط میدان خارجی به حالت اشباع در آید یعنی با افزایش بزرگی میدان تغییری در مقدار مقاومت AMR پدید نیاید و تنها عاملی از موقعیت میدان بر مبنای زاویه حاصل بین بردارمغناطیس کنندگی و جریان باشد. بنابراین این سنسورهای موقعیت سنجی درناحیه اشباع عمل می کنند.

رخلاف سنسورهای اثرهال که نیاز به میدان مغناطیسی درحد کیلوگارس نیاز دارند، AMR به این شدت میدان مغناطیسی نیازی ندارد. با استفاده از چند سنسور خاصیت براحتی افزایش می یابد.

 برای توضیح کاربرد ها ، از دو سنسور صنعتی شرکت Honeywell با نامهای HMC1501 و HMC1512 می کنیم .

سنسورهای HMC1501 و HMC1512  به ترتیب دارای مقاومت 5 و 2.1 کیلواهم در مدار پل می باشند. ضریب حساسیت آنها بین  می باشد. ( در ناحیه خطی عملکرد) ولتاژ خروجی تقریباً 120mv  می باشد. پهنای باند درحدود 5MHZ می باشد.

HMC1501  دسته ازموقعیت سنجهای AMR هستند که دارای یک پل وتستون برای موقعیت سنجی  می باشند خروجی مدار پل به شرح زیر است:

HMC1512 دسته ای دیگر از موقعیت سنجهای AMR است که دارای دو پل وتستون برای رنج  می باشد. که خروجی هر یک از مدارهای پل بصورت و می باشد.

 رزولوشن و رنج کاری هریک در Data sheet آمده است.

کاربردهای خطی

دیاگرام زیر 2 دوره متناوب از خروجی مدار پل را نشان می دهد، ناحیه خطی در بازه ای در اطراف زوایای 180-،90-،0،90،180 درجه قرار دارد. در نقاط 0 و شیب مثبت و در بقیه شیب منفی است.

خروجی سنسورهای موقعیت AMR نیازمند مدار بهسازی است. چنانچه تغییرات دمایی زیاد باشد باید از جبرانساز دمایی نیز استفاده نماییم.  همینطور اگر از چند مدار پل استفاده نماییم، خطای دیگری که باید آنرا بطریقی جبران نماییم تلورانس بخش به بخش در مواد است.

شکل زیر یکی از کاربردهای موقعیت سنجی خطی را نشان میدهد.

IC بکار گرفته شده HMC1501  است که دارای یک مدار پل می باشد و می تواند را در رنج تغییرات خطی  تعیین کند. با فرض منبع تغذیه 5 ولت این سنسور دربازه   میلی ولت تغییرات ولتاژ خواهد داشت. شکل موج خروجی بر حسب زوایه  در زیر‌آمده است.

شکل زیر یک تقویت کننده ابزار دقیق را نشان می دهد. یک تقویت کننده تفاضلی وانتگرالی. گین ولتاژ این تقویت کننده تقریباً 25 ولت است. بنابراین مقدار پیک - پیک خروجی را از 120 میلی ولت به 3 ولت تغییر می دهد.

 ضریب ولتاژ آفست مدار پل   و با منبع تغذیه 5 ولت آفست مدار پل 35mV خواهد بود که در نهایت با وجود تقویت کننده به 850mv خواهدرسید. بنابراین باید بگونه ای آفست مدار را تضعیف نمود. یک روش برای مقابله با آفست مدار تغییر زمین مدار با استفاده از یک پتانسیومتر می باشد.

روش دیگری برای حذف خطای آفست وجود دارد و آن این است تا بوسیله آزمایش کالیبراسیون مقدار خطا را بدست آورده و از مقدار نهایی کم کنیم. این عمل با کاهش متعلقات مدار بهسازی از افزایش حجم، قیمت و تاثیر نویز جلوگیری می کند. ولی از آن جهت که طراح را مجبور می کند تا بهره تقویت کننده را جهت تعادل در آفست و ضریب حساسیت کاهش دهد چندان جالب نمی باشد.

 جهت افزایش رنج موقعیت سنجی از به از 2 سنسور HMC1501   و یا یک سنسور HMC1512 (با 2 مدار پل)  استفاده می کنیم.