Vier voorbeelden van de meest voorkomende magnetische veldsensoren: Hall-effect sensoren, AMR sensoren, GMR sensoren en fluxgate magnetometers.
Vier Voorbeelden van de Meest Voorkomende Magnetische Veldsensoren
Magnetische veldsensoren spelen een cruciale rol in diverse toepassingen zoals navigatie, positie- en snelheidsmeting, en beveiliging. Dit artikel bespreekt vier van de meest voorkomende magnetische veldsensoren die je tegenkomt: Hall-effect sensoren, fluxgate sensoren, magneto-resistieve (MR) sensoren en inductieve sensoren.
- Hall-effect sensor
De Hall-effect sensor is gebaseerd op het Hall-effect, ontdekt door Edwin Hall in 1879. Wanneer een stroom door een geleider vloeit en deze in een magnetisch veld wordt geplaatst dat loodrecht op de stroom staat, ontstaat een dwarsspanningsverschil. Dit verschijnsel wordt gebruikt in Hall-effect sensoren om magnetische veldsterkte te meten.
- Werking:
De sensor detecteert de verandering in spanning (Hall-spanning) die evenredig is met de magnetische veldsterkte. Dit maakt Hall-effect sensoren ideaal voor het meten van positie, snelheid en stroom.
- Toepassingen:
Ze worden veelvuldig gebruikt in automotive toepassingen om de positie van krukassen of gaskleppen te meten, evenals in consumentenelektronica zoals smartphones voor kompasfuncties.
- Fluxgate sensor
Fluxgate sensoren zijn zeer gevoelige magnetometers die kleine veranderingen in het magnetisch veld kunnen detecteren. Ze bestaan meestal uit een kern van magnetiseerbaar materiaal omgeven door metingen omwikkeld met een spoel van draad.
- Werking:
Door een wisselstroom door de spoel te sturen, verantwoordelijk voor de kern, wordt een secundaire spanning geïnduceerd die afhankelijk is van het externe magnetische veld. Deze secundaire spanning kan worden gemeten om de sterkte van het magnetisch veld te bepalen.
- Toepassingen:
Fluxgate sensoren worden gebruikt in geofysische onderzoeken, navigatiesystemen en ruimtevaarttoepassingen wegens hun hoge gevoeligheid en nauwkeurigheid.
- Magneto-resistieve (MR) sensor
Magneto-resistieve sensoren maken gebruik van het magneto-resistief effect, waarbij het elektrische weerstand van een materiaal verandert onder invloed van een magnetisch veld.
- Werking:
Wanneer een magnetisch veld op een magneto-resistief materiaal zoals permalloy of een magnetisch halfgeleider wordt toegepast, verandert de weerstand van het materiaal. Deze weerstandverandering kan worden gemeten en is direct gerelateerd aan de sterkte en richting van het magnetisch veld.
- Toepassingen:
MR sensoren worden vaak gebruikt in harde schijf lees-schrijven hoofden, positioneringssystemen en elektrische stroommetingen.
- Inductieve sensor
Inductieve sensoren werken op basis van het principe van elektromagnetische inductie. Ze detecteren metalen objecten door het genereren van een veranderend magnetisch veld en het meten van de resulterende inductie-effecten.
- Werking:
Wanneer een metalen object in de nabijheid van de sensor komt, veroorzaakt het een verandering in het magnetisch veld dat leidt tot een variatie in de geïnduceerde spanning of stroom. Deze verandering kan worden gedetecteerd en geanalyseerd.
- Toepassingen:
Inductieve sensoren worden veelvuldig gebruikt in industriële automatisering voor het detecteren van de aanwezigheid of afwezigheid van metalen objecten en worden ook toegepast in automotive systemen voor wiel- en motortoerentelling.
Deze vier soorten magnetische veldsensoren vormen de basis van veel moderne technologieën en spelen een cruciale rol in verschillende sectoren. Door hun unieke eigenschappen en werkingsprincipes bieden ze nauwkeurige en betrouwbare metingen van magnetische velden, wat essentieel is voor een breed scala aan toepassingen.
Summary
