磁敏晶体管的灵敏度比霍尔元器件低很多

磁敏晶体管的灵敏度比霍尔元器件低很多,第1张

磁敏传感器是利用半导体材料中的自由电子或空穴随磁场改变其运动方向这一特性而制成的传感器件。磁敏传感器一般被用来检测磁场的存在、变化、方向以及磁场强弱,以及可引起的磁场变化物理量。目前的传感器的品种很多,例如霍尔器件,磁敏二极管、三极管,半导体型磁敏电阻器件,以及AMR、GMR磁敏传感器,GMI(巨磁阻抗)传感器等。磁敏传感器的理论基础是霍尔效应或磁阻效应

磁传感器的应用十分广泛,已在国民经济、国防建设、科学技术、医疗卫生等领域都发挥着重要作用,成为现代传感器产业的一个主要分支。在传统产业应用和改造、资源探查及综合利用、环境保护、生物工程、交通智能化管制等各个方面,它们发挥着愈来愈重要的作用。下面就一些重要方面的应用作一论述。 磁传感器已经在许多领域获得了产业性的应用,每年所需用的磁传感器的总数量以数十亿计。

1.1 电机工业

无刷电动机具有体积小、重量轻、效率高、调速方便、维护少、寿命长、不产生电磁干扰等一系列优点,年需求量数以亿计。

在无刷电动机中,用磁传感器来作转子磁极位置传感和定子电枢电流换向器。许多磁传感器,霍尔器件、威根德器件、磁阻器件等都可以使用,但大量使用的,主要是霍尔器件。

电机的转速检测和控制使用了的旋转编码器,过去多用光编码器。磁编码器的使用显示出越来越多的优点,正在逐渐取代光学器件。使用磁传感器还可以对电机进行过载保护(主要用霍尔电流传感器)及转矩检测。

1.2 电力电子技术

电力电子表技术是电力技术和电子技术的结合,可实现交直流电流的相互变换,并可在所需的范围内实现电流、电压和频率的自由调节。采用这些技术和产品,可做成各种特殊电源(如UPS、高频电源、开关电源、弧焊机逆变电源等)和交流变频器等产品(交流变频器用于电机调速,节能效果极好)。这些变流装置的核心,是大功率半导体器件。以磁传感器为基础的各种电流传感器被用来监测、控制和保护这些大功率器件。霍尔电流传感器响应速度快,且依靠磁场和被控电路耦合,不接入主电路,因而功耗低,抗过载能力强,线性好,可靠性高,既可作为大功率器件的过流保护驱动器,又可作为反馈器件,成为自控环路的一个控制环节。使用变流技术可以大量节能,国外使用的电能95%是经过变换来的,国内变流技术虽已受到高度重视,但仅有5%的电能经过这种变换,可见具有巨大的应用前景。其中,可能吸纳大量的电流传感器,是磁传感器的又一巨大的产业性应用领域。

1.3 能源管理

电网的自动检测系统需采集大量的数据,经计算机处理之后,对电网的运行状况实施监控,并进行负载的分配调节和安全保护。自动监控系统的各个控制环节,都可用以磁传感器为基础的电流传感器、互感器等来实现。霍尔电流传感器已逐步在电网系统中得到应用。用霍尔器件作成的电度表已从研制逐步转向实用化,它们可自动计费并可显示功率因数,以便随时进行调整,保证高效用电。

1.4 计算机技术与信息读写磁头

磁信息记录装置除磁带、磁盘等之外,还有磁卡、磁墨水记录帐册、钞票的磁记录等,对磁信息存储和读出传感器有巨大需求。感应磁头,薄膜磁阻磁头,非晶磁头等都获得了大量的使用。随着记录密度的提高,例如高到100G字节,需要更高灵敏度和空间分辨力的磁头。以多层金属薄膜为基础的巨磁阻磁头、用非晶合金丝制作的非晶合金磁头、巨磁阻抗磁头等正展开激烈的竞争。

1.5 汽车工业

在汽车中,使用大量的电机(高级汽车每辆约需40~60台电机,一般汽车中也有15台,这些电机呈现出无刷化趋势),其中使用磁传感器的数量之大,不言而喻另一个大量使用磁传感器的是汽车的ABS系统(防抱制动系统),平均每台汽车要使用4~6只速度传感器,使用的主要是感应式速度传感器。正在逐步推广的新型的霍尔齿轮传感器,以及威氏器件、非晶器件、磁阻器件等即将进入这一领域。

另外是汽车发动机系统点火定时用的速度传感器及点火器。这些方面也主要使用感应传感器。霍尔齿轮传感器和霍尔片开关已经在一些车型中使用。据霍尼威尔公司报导,截止1996年6月,他们已向汽车工业供应了8000万只霍尔翼片开关和300万只霍尔齿轮速度传感器。据预测,未来在一辆汽车中,将采用30多只象霍尔传感器那样的磁传感器。

还有在工业自动控制、机器人、办公自动化、家用电器及各种安全系统等领域,除大量使用无刷直流电机,交流变频器等之外,在电冰箱、空调器、电饭煲等装置中,使用了大量的磁性温度控制器,上世纪80年代中期已经超过数亿只。 据报道,1995年仅工业过程控制传感器的全球市场已达到260亿美元2001年计算机HDD用SV-GMR磁头的市场超过了4000亿日元(约合34亿美元)。若采用新型微型磁传感器,既使 *** 作更简便,又提高了可靠性,增长了器件寿命,降低了成本。

使用新型磁传感器可以显着提高测量和控制精度,如使用GMI(巨磁阻抗)磁场传感器,检测分辨率和常用磁通门磁强计一样,而响应速度却快了一倍,消耗功率仅为后者的1%若用霍尔器件,其分辨率仅4A/m,而所需外场比前者高300余倍在应力检测中,SI 传感器的灵敏度是常用电阻丝的2000倍高,是半导体应变规的20~40倍。工业机床的油压或气压汽缸活塞位置检测,广泛采用套在活塞杆上的永磁环和AMR元件组成的磁传感器,检测精度达0.1mm,检测速度可在0~500mm/s内以高低速度变换改用GMI或SV-GMR传感器后,测量精度至少可以提高1个数量级。在机床数控化时代,数字磁尺帮助设计师们实现了闭环控制。使用绝对信号输出的磁尺,则不受噪声、电源电压波动等干扰,也不必原点复位。使用工作状态磁敏开关,还可以完成手动与数控之间的转换。

旋转磁编码器在旋转量的检测控制中起关键作用,它在数控机床、机器人、工厂自动化设备的位置检测、传输速度控制,磁盘、打印机之类的自动化设备通讯设备的旋转量检测中都是不可缺少的重要部件。其检测对象是光磁图形,不受油雾粉尘的影响,因此比目前最先进的光编码器的可靠性高寿命长,尤其适合于自动焊接、油漆机器人和与钢铁有关的位置检测以及各种金属、木材、塑料等加工行业的应用。而仍大量使用光编码器,由于这种器件易受粉尘、油污和烟雾的影响,用在自动焊接、油漆机器人、纺织和钢铁、木料、塑料等的加工中,可靠性极差。应用AMR、GMR 、GMI敏感元件构成的旋转磁编码器,就不存在上述缺点,因此,它们的市场需求年增长率在30%以上。在家用电器和节能产品中也也有其广泛的应用潜力,在节能环保产品中也大有用武之地。若使用微型磁编码器和控制微机一体化,更有利于简化控制系统结构,减少元件数和占空体积,这在精密制造和加工业中意义十分重大。 几个世纪以来,人们在导航中一直使用磁罗盘。有资料显示早在二千多年前中国人就开始使用天然磁石-一种磁铁矿来指示水平方向。电子罗盘(数字罗盘,电子指南针,数字指南针)是测量方位角(航向角)比较经济的一种电子仪器。如今电子指南针广泛应用于汽车和手持电子罗盘,手表,手机,对讲机,雷达探测器,望远镜,探星仪,穆斯林麦加探测器(穆斯林钟),手持 GPS 系统,寻路器,武器/导d导航( 航位推测 ),位置/方位系统,安全/定位设备,汽车、航海和航空的高性能导航设备,电子游戏机设备等需要方向或姿态显示的设备。

地球本身是一个大磁铁,地球表面的磁场大约为0.5Oe,地磁场平行地球表面并始终指向北方。利用GMR薄膜可做成用来探测地磁场的传感器。图5显示这种传感器的具体工作原理。我们可以制出能够探测磁场X和Y方向分量的集成GMR传感器。此传感器可作为罗盘并应用在各种交通工具上作为导航装置。美国的NVE公司已经把GMR传感器用在车辆的交通控制系统上。例如,放置在高速公路边的GMR传感器可以计算和区别通过传感器的车辆。如果同时分开放置两个GMR传感器,还可以探测出通过车辆的速度和车辆的长度,当然GMR也可用在公路的收费亭,从而实现收费的自动控制。另外高灵敏度和低磁场的传感器可以用在航空、航天及卫星通信技术上。大家知道,在军事工业中随着吸波技术的发展,军事物件可以通过覆盖一层吸波材料而隐蔽,但是它们无论如何都会产生磁场,因此通过GMR磁场传感器可以把隐蔽的物体找出来。当然,GMR磁场传感器可以应用在卫星上,用来探测地球表面上的物体和底下的矿藏分布。

以上只述及了部分应用的方面,限于篇幅不再详述了。

中小企业是国民经济中的主要力量,其特点和发展现状决定着采用虚拟合作的可行性。作为一种新型高效的企业经营战略,虚拟合作是中小企业在激烈市场竞争中获取生存空间,保持自身技术优势的捷径。以下是我分享给大家的关于企业合作的成功案例,欢迎大家前来阅读! 企业合作的成功案例篇1: 北京大学与贵航集团共同研究高分辨率无人机航空遥感系统 创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。培育和提升企业自主创新能力是增强企业核心竞争力的关键。企业是自主创新的主体,政府是企业自主创新的支持者,高校科研机构是企业自主创新的合作者。在企业自主创新的进程中,加强校企联合,实现优势互补,用科学的理论 方法 武装人才,把先进科研成果转化为现实生产力,就如同为企业插上腾飞的翅膀,在激烈的市场竞争中立于不败之地。 中国贵州航空工业集团(以下称贵航集团)就是巧借东风,为自己插了一双腾飞的翅膀。贵航集团是我国最大的航空工业研制生产基地,致力于飞机与无人机的开发和研究。1997年列入国家重点扶持的512家大型企业。北京大学是历史悠久的著名高等学府,汇集了国内外各领域、学科的众多著名专家学者。创建于1983年的北大遥感所,是我国最早从事遥感理论研究和技术应用的科研和教学单位之一,在遥感技术、地理信息系统等领域的理论研究、科研开发和教学实践方面形成了学科优势,为国家培养了一大批高层次的遥感与GPS专业人才,研究开发了一批先进的技术成果。北京大学遥感所与中国贵州航空工业集团在高分辨率无人机航空遥感系统研制中成功合作,在航空遥感领域取得了标志性、引导性成果。 高校和企业承载着不同的社会功能,创造着不同的价值成果,有着不同的目标导向。切实做到打通产、学、研链条,实现高校和企业的紧密联合,关键是校企双方都有积极性,双方的科研、研发人员都有积极性。应用技术领域的重大攻关项目,在人才储备、理论支撑、技术支持、设备提供、资金保证等各个方面都有很高的要求,必须整合资源,形成合力,共克难关。可以说,重大攻关项目为高校和企业之间建立优势互补、互利双赢的关系起到了桥梁和纽带作用。校企联合、产学研结合就是要把注意力和着力点集中到重大攻关项目、核心技术领域自主创新上。高校和企业建立长期、稳定的合作关系,既是企业自主创新、可持续创新不断提高核心竞争力的客观需要,也是高校不断提高人才培养质量、深入开展科学研究的客观需要。建立企业核心技术、产品研发基地,搭建高校和企业的创新舞台,是实现产学研良性互动、确保科研成果迅速转化为现实生产力的根本途径。人才是企业的第一资源,不断提高人才素质是企业实现自主创新、可持续创新的关键。校企联合的最大优势就在于,企业的技术研发人员能够在高校得到及时的充电和提高,高校的教学科研人员能够直接接触生产实践,真正将所学知识用于实际,转化为生产力,增强理论联系实际的本领。 北京大学与贵州航空集团在高分辨率无人机航空遥感系统研制中的成功合作,探索出一条产学研结合,推动企业自主创新的成功之路。合作双方将沿着这条道路继续深入研究和探索,为建立创新型国家、创新型社会做出应有的贡献 企业合作的成功案例篇2: 索尼爱立信(战略合作的正面教材) 2001年索爱成立,索尼公司和爱立信公司各持百分之50股份。02年3月推出首款手机,目前市场占有率世界第4。 1,在合并之前,索尼和爱立信都有非常强大的品牌效应,GMI在2005年电子品牌调查中,索尼比诺基亚的认知度还高,是奢华和国际性的代表。而爱立信是通信业务中的大哥。两家公司的合并就如同强强合作,产生了更强大的协同效应。 2,在合并之前,虽然两家是非常强大的公司,但是在手机领域都不怎么理想。爱立信排名第三,但是运营不善,亏损严重。索尼不入五甲。占有率仅1-2%。索尼爱立信以50:50的股份配比合作,虽然初期因为原创新不浓,直至T68i的问世,才打破僵局。 3,作为一个强强联手的公司,在手机行业的定位中,虽不算是最高的地位,但他的公司策略是不断提升品牌形象,因此极有可能成为明星。直接威胁市场佼佼者. 企业合作的成功案例篇3: 位于宫崎县延冈市的昭和公司和位于长野县冈谷市的平出精密公司,相隔1,200公里。自1995年合作至今,已成为密不可分的合作伙伴,这种良好的合作关系奠定于最初几个月所建立的信赖关系。 1995年,昭和公司的社长黑木保善望着公司内闲置的机器,忧心的说:再这样下去,公司终有一天会倒闭。他的公司原是大企业旭化成位于延冈市的外包厂商,专事金属切削加工。当日本泡沫经济崩溃后,昭和的营业大受影响,黑木社长不得不立即着手开发新的产品,但是却毫无头绪。 就在此时,黑木社长在大阪认识了平出精密公司的社长平出正彦。该公司以精密板金技术著称,即以镭射加工机切割薄金属板后,将其弯曲,制成电子机器外壳或半导体生产设备中精密零件的技术。黑木社长便向平出社长请教金属加工技术。恰巧平出社长也正想在九州设立生产据点,因此两人一拍即合。 在双方想法一致的情况下,昭和与平出精密开始踏出合作的脚步。黑木社长挑选三位技术人员进驻平出精密三个月,学习精密板金技术。黑木社长还斥资一亿五千万日圆以上(100日元约合7元人民币),将新的精密板金设备引进位于延冈的工厂,表明诚恳合作的心意。 从1995年开始,平出精密将设计图交给昭和生产,昭和再将产品卖给大型电子厂位于九州的工厂。此后,平出精密持续为昭和的员工进行了三年的技术指导,这三年中,两家公司的社长及员工有愈来愈好的交流及沟通方式。 昭和目前的营业额虽然和平出精密合作前一样是三亿日圆,但是黑木社长说:如果没有跟‘平出精密’合作,营业额将掉到一半以下,而且,对‘旭化成’的依存度已从原来的八成降为现在的两成。 另一方面,平出精密的社长平出也表示:开发自有品牌一直是我的梦想,藉由‘昭和’的协助,我实现了这个梦想。 企业合作的成功案例的相关搜索内容: 1. 合作成功的事例2. 企业合作成功案例3. 团结合作成功的事例4. 合作取得成功的事例5. 合作取得成功的事例


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