磁敏Z-元件特性與應(yīng)用電路總結(jié)?
磁敏Z-元件正向特性對(duì)磁場(chǎng)敏感,反向無(wú)磁敏特性。它的閾值點(diǎn)P(Vth,Ith)中,Vth為正磁系數(shù),Ith有較小的負(fù)磁系數(shù)。磁敏Z-元件也有兩個(gè)穩(wěn)定的工作狀態(tài),即VZ≥Vth時(shí)工作在低阻M3區(qū),當(dāng)VZ十一、磁敏Z-元件應(yīng)用示例
1. 流量脈沖傳感器
該流量傳感器電路示于圖14,這是一個(gè)RL與磁敏Z-元件串聯(lián)的電路。Z-元件工作在M3區(qū),電源電壓E應(yīng)大于(Vth +IthRL),使之在允許的工作溫度范圍內(nèi),能可靠地工作在M3區(qū)。
由N、S磁極構(gòu)成的平行磁場(chǎng)固定在轉(zhuǎn)盤(pán)上,當(dāng)流體沖擊轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),只在磁極罩在磁敏Z-元件上的一瞬間,輸出端輸出一個(gè)高電平VOH,磁極離去時(shí),輸出為低電平VOL。轉(zhuǎn)盤(pán)上的磁
?
極對(duì)數(shù)根據(jù)實(shí)際需要選擇,兩個(gè)高電平的間隔時(shí)間tx是流量的函數(shù),經(jīng)過(guò)標(biāo)定以后,可編成查表程序用低功耗單片機(jī)進(jìn)行顯示,并需要輸出相應(yīng)信號(hào)。
圖14電路還可以用來(lái)制做接觸式電子轉(zhuǎn)速表。轉(zhuǎn)速表的接觸式錐軸與磁極固定在一起,當(dāng)磁極被錐軸代動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)時(shí),磁敏Z-元件在磁極作用下,輸出與圖14相同的信號(hào),進(jìn)行計(jì)數(shù)、顯示。當(dāng)N=1、S=1時(shí),磁極對(duì)數(shù)為P=1,計(jì)數(shù)器的閘門信號(hào)為t,直接計(jì)數(shù),顯示的即是轉(zhuǎn)速n[r/s]
t=1/p(s)
2. 報(bào)警傳感器
該報(bào)警傳感器采用圖15電路, 待機(jī)(安全狀態(tài))電平為高電平VOH=E-IZ2RL。
被保護(hù)的物品(貴重文物、家電、門窗等)與磁極巧妙地固定在一起,使之罩在磁敏Z-元件上,輸出信號(hào)為VOH表示正常待機(jī),即安全狀態(tài)。當(dāng)被保護(hù)的物品被非法移位,致使磁極與Z-元件分開(kāi),輸出信號(hào)由VOH變?yōu)閂OL時(shí),即發(fā)生了警情。用VOL信號(hào)去觸發(fā)報(bào)警裝置,發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)或自動(dòng)觸發(fā)并送出特種遠(yuǎn)傳報(bào)警尋求幫助,這些在技術(shù)上,都是非常容易實(shí)現(xiàn)的。磁敏Z-元件能以簡(jiǎn)單的電路實(shí)現(xiàn)諸多應(yīng)用,應(yīng)用示例很多,這里不再贅述。
十二、磁敏Z-元件研究中存在的問(wèn)題
我們對(duì)磁敏Z-元件工作機(jī)理和特性的探討做了大量工作,仍然有不少問(wèn)題需要進(jìn)一步探討:
1.磁場(chǎng)的磁力線與Z-元件管芯平面的法線垂直時(shí)靈敏度最高,但是,磁場(chǎng)改變了方向后和改變方向前兩者靈敏度不等的現(xiàn)象,尚未找到答案。
2.磁場(chǎng)由弱到強(qiáng)的變化,Vf的增加有跳躍式的變化,這種Z-元件在用于連續(xù)測(cè)量時(shí)就受到了限制。