技术资料 ji-shu-zi-liao
您现在的位置:首页 > 技术资料 > 位置传感器:磁铁知道自己的位置
  • 移动传动
    移动传动

    [caption id="attachment_590" align="alignnone" width="391"] 移动传动,  一个主动轴  多个被动轴工作[/caption]

    查看详细说明
  • V字传动
    V字传动

    [caption id="attachment_593" align="alignnone" width="358"] V字传动 单方向[/caption] 可实现 一个主动多个被动轮,  ...

    查看详细说明

位置传感器:磁铁知道自己的位置

发布时间:2017/03/22 技术资料 标签:技术机械磁场磁铁磁阻线圈浏览次数:78

位置传感器:磁铁知道自己的位置

位置传感器:磁铁知道自己的位置

非接触式位置传感器是许多现代机器中小而重要的部件。研究人员已经使用称为磁阻的现象来开发实际的,低成本的位置传感器,其比现有设计执行得更好。今年将有商业生产。

记录可移动物体的位置的电子传感器几乎在每个机器中出现,从印刷机到太空火箭。一般的现代汽车有60多个传感器,用于测量曲轴,油门,离合器,悬架和数十个其他运动部件的位置。这些传感器需要便宜(0.5-5欧元),但非常鲁棒和可靠。

最古老的位置传感器是机械开关和滑动电阻(电位计)。因为它们依赖于直接电接触,所以它们易于磨损,腐蚀和破损,因此现代设计者倾向于避免它们。

相反,基于磁性现象的非接触传感器是流行的。在非接触传感器中,线圈(感应和电流计传感器)或半导体元件(“霍尔效应”传感器)检测安装在机器的另一部分上的磁体的存在。

但是传统的磁性传感器往往既不敏感又相当昂贵。而“霍尔效应”传感器具有另一个缺点,即“开/关”装置不能跟踪物体的精确位置。

介绍磁阻

MUNDIS项目的合作伙伴认为他们可以做得更好。他们的结果表明他们是对的,一个市场准备的产品很快就会跟随。欧盟资助的项目开发了基于磁阻的更灵敏和更便宜的位置传感器。这种现象描述了磁场如何改变某些材料的电阻,从十九世纪就已经知道,但直到最近没有工业应用。

“巨磁阻”(GMR)发现于1988年,现在应用于计算机硬盘。GMR和称为薄膜磁阻(TMR)的另一效应可以用于位置传感器。然而,根据MUNDIS协调员Ricardo Ibarra教授的说法,GMR和TMR是大公司的省份,因为它们需要在为半导体工业开发的洁净室和其他设备方面进行大量投资。

Ibarra说,欧盟资助的MUNDIS更有前途,是一种被称为弹道磁阻(BMR)的效应。电子具有称为自旋(磁矩)的性质,其允许它们在纳米粒子之间飞行时受到磁场的影响(因此称为“弹道”)。当电流通过沉积在塑料膜上的氧化铁的纳米颗粒时,当电子行进通过纳米颗粒之间的纳米接触时,电子对BMR敏感。

MUNDIS合作伙伴尝试了两种不同的纳米颗粒制备方法。第一条路线涉及用球磨机研磨氧化铁,产生了灵敏和合理便宜的实用传感器。第二种方法使用电化学从溶液中直接沉积纳米颗粒。

“我们还没有完成电沉积技术的开发,但它是非常有前途的,”Ibarra说。“它可以创建更敏感的设备,他们最终也应该更便宜。

垂直的焦点

从一开始,MUNDIS旨在创建一个实用的BMR设备:一个齿轮传感器的位置传感器为汽车行业。这是一个四位置“开/关”传感器,目标成本为€5,批量生产降至€4。

到2008年1月,在项目结束前三个月,该项目取得了良好的效果。合作伙伴开发了一个完整的齿轮传感器位置传感器所需的所有零件:基于膜的传感器本身,相关的印刷电路板和磁铁架。测试表明,该器件可以可靠地工作1000万次,以及耐受振动,湿度和热应力。

技术已获得专利,并向在该项目中成为合作伙伴的两家西班牙中小企业授权。Aragonesa de Componentes Pasivos(ACP)是一种电子元件制造商,包括位置传感器,是传感器材料。Ficosa国际公司生产汽车零部件和系统,然后组装完整的传感器。成本甚至低于原来的目标,新的传感器将在几个月内上市,Ibarra说。

剩余待完成的任务包括改进对传感器材料的初始电阻的控制,以及获得对纳米结构内发生的情况的更好理解。

Ibarra说:“虽然传感器工作良好,但并不是所有的磁阻效应都来自BMR。为了详细研究BMR的机理,研究人员现在使用聚焦离子束来构建微小的电路,尺寸小于1μm,仅包括几个纳米颗粒。

传感器可以制成几乎任何形状,Ibarra说,原则上,它们的尺寸没有下限。由于较小的传感器预计比大的传感器工作更好,一些创新的应用可能出现。

一个令人兴奋的潜在应用是在生物传感。“如果我们可以得到磁性纳米粒子粘在微生物,那么我们可以使用BMR传感器来检测磁性粒子,从而检测生物体,”Ibarra说。这显然是一种具有潜力的技术。

您好!请登录

合作网站快捷登录:
点击取消回复

已有0评论

    购物盒子

    18911121200

    zhumin@yuanci.wang

    QQ;点击对话 点击这里给我发消息