磁通门电路

① 电子罗盘的分类

电子罗盘分为：平面电子罗盘和三维电子罗盘。

② 数字罗盘的数字罗盘的分类

随着微电子集成技术以及加工工艺、材料技术的不断发展。数字罗盘的研究制造与运用也达到了一个前所未有的水平。目前数字罗盘按照有无倾角补偿可以分为平面数字罗盘和三维数字罗盘,也可以按照传感器的不同分为磁阻效应传感器、霍尔效应传感器和磁通门传感器。 磁阻效应传感器是根据磁性材料的磁阻效应制成的。磁性材料(如坡莫合金)具有各向异性，对它进行磁化时，其磁化方向将取决于材料的易磁化轴、材料的形状和磁化磁场的方向。如下图2-1所示，当给带状坡莫合金材料通电流I时，材料的电阻取决于电流的方向与磁化方向的夹角。如果给材料施加一个磁场B(被测磁场)，就会使原来的磁化方向转动。如果磁化方向转向垂直于电流的方向，则材料的电阻将减小;如果磁化方向转向平行于电流的方向，则材料的电阻将增大。磁阻效应传感器一般有四个这样的电阻组成，并将它们接成电桥。在被测磁场B作用下，电桥中位于相对位置的两个电阻阻值增大，另外两个电阻的阻值减小。在其线性范围内，电桥的输出电压与被测磁场成正比。
图2-1 磁阻效应
磁阻传感器已经能制作在硅片上，并形成产品。其灵敏度和线性度已经能满足磁罗盘的要求，各方面的性能明显由于霍尔器件。迟滞误差和零点温度漂移还可采用对传感器进行交替正向磁化和反向磁化的方法加以消除。由于磁阻传感器的这些优越性能，使它在某些应用场合能够与磁通门竞争。
磁阻传感器的主要问题是其翻转效应,这是其原理所固有的。如前所述，在使用前对磁性材料进行了磁化，此后如果遇到了较强的相反方向的磁场(大于20高斯)就会对材料的磁化产生影响，从而影响传感器的性能。在极端情况下，会使磁化方向翻转180。这种危险虽然可以利用周期性磁化的方法加以消除，但仍存在问题。对材料进行磁化的磁场必须很强，如果采用外加线圈来产生周期性磁化磁场，就失去了小型化的意义，Honeywell公司的一项专利，解决了这个问题。他们在硅片上制作了一个电流带来产生磁化磁场，该电流带的阻值只有5欧姆左右。虽然磁化电流只持续1-2毫秒，但电流强度却高达1到1.5安培。但这种方案对驱动电路要求高，而且如果集成入微系统，这样强的脉冲电流将威胁系统中的微处理器等其它电路的可靠性。 霍尔效应磁传感器的工作原理如图2-2所示。如果沿矩形金属薄片的长方向通电流I，由于载流子受洛仑兹力作用，在垂直于薄片平面的方向施加强磁场B，则在其横向会产生电压差U，其大小与电流I、磁场B和材料的霍尔系数R成正比，与金属薄片的厚度d反比。100多年前发现的霍尔效应，由于一般材料的霍尔系数都很小而难以应用，直到半导体问世后才真正用于磁场测量。这是因为半导体中的载流子数量少，如果给它通的电流与金属材料相同，那么半导体中载流子的速度就更快，所受到的洛仑兹力就更大，因而霍尔效应的系数也就更大。
霍尔效应磁传感器的优点是体积小，重量轻，功耗小，价格便宜，接口电路简单，特别适用于强磁场的测量。但是，它又有灵敏度低，噪声大，温度性能差等缺点。虽然有些高灵敏度或采取了聚磁措施霍尔器件也能用于测量地磁场，但一般都是用于要求不高的场合。
磁饱和法是基于磁调制原理，即利用被测磁场中铁磁材料磁芯在交变磁场的饱和励磁下其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的一种方法。应用磁饱和法测量磁场的磁强计称为磁饱和磁强计，也称磁通门磁强计或铁磁探针磁强计。磁饱和法大体划分为谐波选择法和谐波非选择法两大类。谐波选择法只是考虑探头感应电动势的偶次谐波(主要是二次谐波)，而滤去其他谐波；谐波非选择法是不经滤波而直接测量探头感应电动势的全部频谱，利用差分对磁饱和探头能够构成磁饱和梯度计，可以测量非均匀磁场，同时利用梯度计能够克服地磁场的影响和抑制外界的干扰。这种磁强计早在本世纪30年代开始用于地磁测量以来，不断获得发展与改进，目前仍然是测量弱磁场的基本仪器之一。磁饱和磁强计分辨力较高测量弱磁场的范围较宽，并且可靠、简易、价廉、耐用，能够直接测量磁场的分量和适于在高速运动系统中使用。因此，它广泛应用在各个领域中，如地磁研究、地质勘探、武器侦察、材料无损探伤、空间磁场测量等。近年来，磁饱和磁强计在宇航工程中得到了重要的应用，例如用来控制人造卫星和火箭的姿态，还可以测绘来自太阳的“太阳风”以及带电粒子相互作用的空间磁场、月球磁场、行星磁场和行星际磁场的图形。
虽然磁通门还存在处理电路相对较复杂、体积较大和功耗相对较大的问题，但随着微系统、微型磁通门和低功耗磁通门的研究，这些问题可以得到解决。
从三者的比较来看,目前基于磁电阻传感器的电子罗盘具有体积小、响应速度快等优点,优势明显,是电子罗盘的发展方向。

③ 磁通门传感器的基本原理是什么

磁通门传感器的基本原理是基于铁芯材料的非线性磁化特性，其敏感元件为高磁导率、易饱和材料制成的铁芯，有两个绕组围绕该铁芯：一个是激励线圈，另一个是信号线圈。在交变激励信号fl的磁化作用下，铁芯的导磁特性发生周期性饱和与非饱和的变化，从而使围绕在铁芯上的感应线圈感应出反应外界磁场的信号，该信号包括fl，2f1以及其他谐波成分，其中偶次谐波含有外磁场的信息，可以通过特定的检测电路将其提取出来。

④ 磁通门传感器由哪些部分组成

磁通门传感器包括激励电路、磁通门传感器探头和测量电路三个部分。磁通门传感器探头是磁通门传感器的重要组成部分。磁通门传感器探头由铁芯外绕激励线圈、感应线圈组成。一般使用的铁芯材料具有矫顽力H。小、导磁率∥高的特点。这样在外场H。有以微小变化时，铁芯材料中的磁感应强度B有显著的变化，在感应线圈中产生明显的电动势。

⑤ 什么是磁通门

一种磁通门传感器和利用磁通门传感器作为地磁测量部件的磁方位传感器，包括两个相互正交放置的具有环形磁芯和矩形印制板的探头、两块传感器电路板，支撑管及紧固件，输入输出接插件，通过支撑管及紧固件在两块传感器电路板之间平行安装一探头，通过锡焊方式将两块传感器电路板一端垂直焊接在另一探头印制板上，两块传感器电路板另一端通过焊接单排插针的方式连接。本实用新型去掉了专用于安装探头的结构架，传感器电路板与探头印制板互为支撑件，结构紧凑、连接可靠、体积小、重量轻、安装和使用方便，特别适用于对传感器性能和体积及重量均有较高要求的场合。

⑥ 如何用磁通门原理制作直流小电流传感器

大量的研究试验表 明，基于“零磁通原理”的小电流传感器更适合电力系统绝缘在线检测的要求。本文所述小 电流传感器即是以磁通门技术为基本原理， 加上闭环控制在电子电路中的应用， 使小电流传 感器具有高精度、高稳定度、抗干扰能力强等优点[1]。 磁通门是一种磁测量传感器。由于它在动目标中可以极敏感地感应地磁强度,早在本世 纪 30 年代就被应用于航磁测量部门。近 20 年来,在物理学、电子技术、金属冶炼等方面取 得的巨大成果,使磁通门在弱磁测量、抗电磁干扰、耐高温、可靠性、寿命、价格方面取得 了前所未有的进展。在地质勘探和石油钻井中,包括磁通门在内的敏感元件提供的有关钻头 前进方向的信息,使按设计井身轨迹实现高质量定向—水平钻井成为可能。 我在这里简单列举几个国际上取得的成果。 Milan M. Ponjavic 等人提出了一种自激震荡 的磁通门传感器模型，对在模型中影响传感器工作的主要特性都进行了讨论[2]。Q. Ma 等人 设计了一种新型 DC 传感器，这种新型 DC 传感器可以有效提高测量的准确度，同时具有良 好的线性度。这种传感器是基于磁势自平衡和反馈补偿的

⑦ 如何用磁通门原理制作直流小电流传感器

大量的研究试验表
明，基于“零磁通原理”的小电流传感器更适合电力系统绝缘在线检测的要求。本文所述小
电流传感器即是以磁通门技术为基本原理，
加上闭环控制在电子电路中的应用，
使小电流传
感器具有高精度、高稳定度、抗干扰能力强等优点[1]。
磁通门是一种磁测量传感器。由于它在动目标中可以极敏感地感应地磁强度,早在本世
纪
30
年代就被应用于航磁测量部门。近
20
年来,在物理学、电子技术、金属冶炼等方面取
得的巨大成果,使磁通门在弱磁测量、抗电磁干扰、耐高温、可靠性、寿命、价格方面取得
了前所未有的进展。在地质勘探和石油钻井中,包括磁通门在内的敏感元件提供的有关钻头
前进方向的信息,使按设计井身轨迹实现高质量定向—水平钻井成为可能。
我在这里简单列举几个国际上取得的成果。
Milan
M.
Ponjavic
等人提出了一种自激震荡
的磁通门传感器模型，对在模型中影响传感器工作的主要特性都进行了讨论[2]。Q.
Ma
等人
设计了一种新型
DC
传感器，这种新型
DC
传感器可以有效提高测量的准确度，同时具有良
好的线性度。这种传感器是基于磁势自平衡和反馈补偿的

⑧ 磁通门传感器的基本原理是什么

磁通门传感器的基本原理是基于铁芯材料的非线性磁化特性，其敏感元件为高磁导率、易饱和材料制成的铁芯，有两个绕组围绕该铁芯：一个是激励线圈，另一个是信号线圈。在交变激励信号fl的磁化作用下，铁芯的导磁特性发生周期性饱和与非饱和的变化，从而使围绕在铁芯上的感应线圈感应出反应外界磁场的信号，该信号包括fl，2f1以及其他谐波成分，其中偶次谐波含有外磁场的信息，可以通过特定的检测电路将其提取出来。

⑨ 磁通门传感器的分类有哪些它的基本原理是什么谁能告诉我，在线等

分类：根据激励场和外部磁场方向的不同，磁通门传感器可以分为平行门磁通门传感器(激励磁场与被测磁场平行)、正交门磁通门传感器(激励磁场与被测磁场垂直)和混合型磁通门传感器。
原理：磁通门传感器的基本原理是基于铁芯材料的非线性磁化特性，其敏感元件为高磁导率、易饱和材料制成的铁芯，有两个绕组围绕该铁芯：一个是激励线圈，另一个是信号线圈。在交变激励信号fl的磁化作用下，铁芯的导磁特性发生周期性饱和与非饱和的变化，从而使围绕在铁芯上的感应线圈感应出反应外界磁场的信号，该信号包括fl，2f1以及其他谐波成分，其中偶次谐波含有外磁场的信息，可以通过特定的检测电路将其提取出来。
以上希望对你有所帮助

⑩ 磁通门传感器由哪些部分组成

磁通门传感器包括激励电路、磁通门传感器探头和测量电路三个部分。磁通门传感器探头是磁通门传感器的重要组成部分。磁通门传感器探头由铁芯外绕激励线圈、感应线圈组成。一般使用的铁芯材料具有矫顽力H。小、导磁率∥高的特点。这样在外场H。有以微小变化时，铁芯材料中的磁感应强度B有显著的变化，在感应线圈中产生明显的电动势。