Как работают магнитные датчики. Какие бывают типы магнитных датчиков. Где применяются магнитные датчики. В чем преимущества магнитных датчиков перед оптическими. Какие компании производят магнитные датчики.
Принцип работы и типы магнитных датчиков
Магнитные датчики — это устройства, способные измерять параметры магнитного поля и преобразовывать их в электрический сигнал. Они широко применяются в различных областях науки и техники благодаря своей надежности, точности и бесконтактному принципу действия.
Основные типы магнитных датчиков:
- Датчики Холла — используют эффект Холла для измерения напряженности магнитного поля
- Магниторезистивные датчики — изменяют свое сопротивление под действием магнитного поля
- Индукционные датчики — генерируют ЭДС при изменении магнитного потока
- Магнитооптические датчики — основаны на изменении оптических свойств материалов в магнитном поле
По принципу измерения магнитные датчики делятся на инкрементальные и абсолютные. Инкрементальные измеряют относительное перемещение, а абсолютные — точное положение объекта.
Преимущества магнитных датчиков перед оптическими системами
Магнитные датчики имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с оптическими измерительными системами:
- Высокая надежность и долговечность благодаря бесконтактному принципу работы
- Нечувствительность к загрязнениям, пыли, влаге
- Возможность работы в агрессивных средах
- Широкий температурный диапазон
- Простота монтажа и настройки
- Низкая стоимость по сравнению с прецизионными оптическими системами
Эти факторы обуславливают растущую популярность магнитных датчиков в промышленности, транспорте, медицине и других сферах.
Области применения магнитных датчиков
Благодаря своим уникальным свойствам, магнитные датчики нашли применение во многих отраслях:
- Промышленная автоматизация — контроль положения, скорости, угла поворота
- Автомобильная промышленность — системы ABS, круиз-контроль, измерение уровня топлива
- Медицинское оборудование — томографы, системы позиционирования пациентов
- Робототехника — определение положения звеньев манипуляторов
- Аэрокосмическая отрасль — системы навигации и ориентации
- Возобновляемая энергетика — контроль положения солнечных панелей и лопастей ветрогенераторов
Разнообразие применений обусловлено способностью магнитных датчиков работать в сложных условиях, где оптические и контактные системы неэффективны.
Инновационные разработки в области магнитных датчиков
Ученые и инженеры постоянно работают над совершенствованием технологий магнитных измерений. Одной из последних инноваций стал магнитный датчик, разработанный командой НИТУ «МИСиС».
Ключевые особенности новой разработки:
- Принцип работы основан на эффекте камертона
- Способен улавливать сверхслабые магнитные поля
- Работает при комнатной температуре без охлаждения
- Компактные размеры — рабочая часть не более 3 см
- Низкая стоимость производства
Данный датчик может стать альтернативой дорогостоящим СКВИД-магнитометрам в медицинской диагностике, позволяя проводить неинвазивные исследования сердца и мозга.
Магнитные датчики в системах позиционирования
Одно из важнейших применений магнитных датчиков — системы определения положения и перемещения. Они используются в линейных и угловых энкодерах, обеспечивая высокую точность измерений.
Принцип работы магнитного энкодера:
- На подвижной части устанавливается магнитная полоса или кольцо с чередующимися полюсами
- Неподвижный датчик считывает изменения магнитного поля при движении
- Электронный блок преобразует сигнал датчика в цифровой код положения
Такие системы обеспечивают высокую точность (до долей микрона), надежность и простоту монтажа. Они широко применяются в станках с ЧПУ, промышленных роботах, измерительных машинах.
Магнитные датчики в автомобильной электронике
Современный автомобиль содержит десятки магнитных датчиков, обеспечивающих работу различных систем:
- Датчики положения коленвала и распредвала
- Датчики угла поворота рулевого колеса
- Датчики скорости вращения колес (ABS)
- Датчики положения педалей
- Датчики уровня топлива
- Датчики положения дроссельной заслонки
Использование магнитных датчиков позволяет повысить надежность и точность измерений в сложных условиях эксплуатации автомобиля. Они устойчивы к вибрациям, перепадам температур и загрязнениям.
Производители магнитных датчиков
На рынке магнитных датчиков представлено множество производителей, предлагающих разнообразные решения:
- Honeywell — широкий ассортимент датчиков для промышленности и автомобилестроения
- Allegro MicroSystems — специализируется на интегральных датчиках Холла
- Infineon Technologies — производит датчики для автомобильной электроники
- NXP Semiconductors — предлагает магниторезистивные и датчики Холла
- TDK-Micronas — разрабатывает инновационные магнитные сенсоры
- SIKO — производит магнитные системы измерения длины и угла
При выборе датчика важно учитывать его характеристики, совместимость с системой и условия эксплуатации. Ведущие производители предлагают широкий выбор решений для различных задач.
Перспективы развития технологий магнитных датчиков
Технологии магнитных измерений продолжают активно развиваться. Основные направления совершенствования:
- Повышение чувствительности и точности измерений
- Миниатюризация датчиков
- Снижение энергопотребления
- Интеграция с цифровыми интерфейсами
- Разработка новых материалов с улучшенными магнитными свойствами
- Создание интеллектуальных датчиков с функциями самодиагностики
Развитие технологий магнитных датчиков открывает новые возможности для создания высокоточных и надежных измерительных систем в различных областях науки и техники.
Ученые разработали инновационный магнитный датчик для неинвазивной диагностики
Наука
Команда ученых НИТУ «МИСиС» представила новый магнитный датчик, действующий по принципу камертона. Он способен улавливать слабые магнитные поля вплоть до магнитных сигналов сердца человека. Благодаря простоте изготовления и дешевизне, изобретение ученых может стать серьезным конкурентом современным магнитным датчикам, применяемым для неивазивной диагностики. Статья о разработке опубликована в журнале Magnetism and Magnetic Materials.
Переход к бесконтактной, не требующей физического проникновения в организм диагностике заболеваний — один из важных трендов в развитии современной медицины. Одним из таких неинвазивных методов является магнитная диагностика. Токи, протекающие в таких органах человека как сердце, мозг и нервная система, генерируют очень слабые магнитные поля. Улавливая эти сигналы, возможно диагностировать на ранних стадиях ряд серьезных заболеваний: ишемическая болезнь сердца, рассеянный склероз, болезнь Альцгеймера, шизофрения и т.
д.
Команда ученых кафедры материаловедения полупроводников и диэлектриков НИТУ «МИСиС» разработала и запатентовала датчик, который может существенно упростить и удешевить процесс магнитной диагностики. Датчик основан на материалах, способных преобразовывать слабое колебание внешнего магнитного поля в электрический сигнал (они называются композитными мультиферроиками). Композитный мультиферроик состоит из кристалла ниобата лития (LiNbO3) и сверхпрочных «металлических стекол» (Метглас). Это сочетание материалов было разработано НИТУ «МИСиС» в сотрудничестве с Университетом Авейру (Португалия).
Датчик, разработанный учеными, имеет форму камертона, то есть, он раздвоен на конце.
«Принцип работы можно описать следующим образом: при нахождении данного сенсора в слабо изменяющемся внешнем магнитном поле происходит изгиб каждого из зубьев плоского камертона в противоположных направлениях. Изгиб приводит к появлению разности потенциалов на электрических контактах структуры, причем возникающие заряды складываются.
При воздействие на сенсор других сигналов, например акустических вибраций, которые являются паразитными для работы датчика, изгиб каждого из зубьев плоского камертона происходит в одном направлении и наведенный сигнал вычитается», — рассказывает один из разработчиков датчика, аспирант кафедры материаловедения полупроводников и диэлектриков НИТУ «МИСиС» Андрей Турутин.
На сегодняшний день для магнитной диагностики используются, в основном, СКВИДы (сверхпроводящие квантовые интерферометры). Однако высокая сложность конструкции вынуждает постоянно их охлаждать для стабильной работы. В отличие от них, созданный учеными датчик работает при комнатной температуре. К тому же, он очень компактен — рабочая его часть не превышает 3 см в длину.
Поделиться
- Через почки на выход: ученые НИТУ «МИСиС» научились безопасно выводить лекарства
- Профессор Хазанов — лауреат Государственной премии
- Ученые разработали инновационный магнитный датчик для неинвазивной диагностики
- Писк раковой опухоли: ученые разработали новый ультразвуковой томограф для диагностики онкологических заболеваний
- Непостоянство полей: ученые изобрели новые композиты для микроэлектроники
НовостиНаука
Свежие
СМИ о нас
Поступающим
5-100
Объявления приемной комиссии
Наука
Образование
Международное сотрудничество
Университетская жизнь
Достижения науки
Научное сообщество
Федеральные целевые программы
Взаимодействие с бизнесом
COVID-19
Объявления для студентов
Объявления Центра подготовки кадров высшей квалификации
НИТУ МИСИС меняет мир
Достижения студентов
Поздравления
Импортозамещение
Мероприятия и выставки
ЦИНТИ
Программа «Приоритет 2030»
28 декабря
Ученые впервые получили двухмерный дырочный газ с предсказанными свойствами на новом широкозонном материале
27 декабря
Университет МИСИС презентовал цифровую платформу для поиска индустриальных партнеров
23 декабря
Ученые предложили новый способ контроля оптических свойств полупроводников
Читать все новости
Угловой магнитный датчик PRAS7/ PRDS7
Угловой магнитный датчик в плоском корпусе с углом от 0° to 360°.
Просмотреть PDF каталог
.PDF, 3241 Kb
Сделать запрос
Описание
Описание
Характеристики
| Выход | напряжение 0,5-4,5В, 0,5-10В, сила тока 4-20 мА, 3 провода, CANopen, CAN SAE J1939, SSI |
| Диапазон измерения | 0 … 15° до 0 … 360° (выбирается с шагом 15°), SSI/СANBUS: 360° |
| Разрешение | аналоговое — 0.03 % (60 … 360°), 0.1 % (15 . .. 45°), SSI: 12bit/360°, CANBUS: 0.05° макс.
|
| Линейность | до ±0.3% f.s., SSI/CANBUS: ±1° (тип.) |
| Стабильность | ±0,1° (тип.) |
| Материал корпуса | нержавеющая сталь |
| Класс защиты | IP67/IP69 (выходной коннектор с коннекторным кабелем IP67/IP69 ) |
| Подключение | разъем M12, кабель со стандартной длиной 2 м, кабель с коннектором Deutch DT04 |
| Вес (без кабеля) | ≈390 г |
Описание
Бесконтактный, с внешним позиционным магнитом.
Класс защиты — IP67/IP69. Аналоговый выход, SSI, CANopen.
Однооборотные абсолютные угловые датчики POSIROT производства ASM купить у официального представителя в Москве, Санкт-Петербурге и других городах России. ООО «КДП». Мы с удовольствием подберем продукцию по вашему ТЗ. Заполните форму ниже или позвоните по телефону 8 800 302 57 56.
- Цена на датчик положения PCQA21
- Заказать датчик положения PCQA23
- Купить ленточный датчик положения WB21
Магнитные датчики — датчики расстояния
Инкрементальные и абсолютные магнитные датчики MagLine
Информация, собранная на магнитных лентах или магнитных кольцах, преобразуется датчиками и передается в модули перевода. Значения, измеренные активными датчиками , преобразуются в цифровые счетные импульсы, аналоговые синусоидальные сигналы или последовательные абсолютные значения. Для пассивных датчиков требуется комбинация с дисплеями или модулями перевода.
| Тип продукта | Разрешение, точность повторения | Группа продукта, точность класса | , график | Scale | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
Electrice Sensor MS100/1 | ||||||
| . макс. 10 мкм | только в сочетании с MA100/2 | MB100/1 | ||||
Магнитный датчик MSK1000 | 0,2 мкм | MagLine Micro, макс. 10 мкм | 4,75 — 6 В, 6,5 — 30 В, LD, ABI, ABR | MB100/1 | ||
Магнитный датчик LE100/1 | Зависимый от электронного блока | Magline Micro, . 10 мкм MagLine Roto, зависит от последующего электронного блока | 5 В, 10,5–30 В, 1 В | MB100/1 MBR100 | ||
| 4 Магнитный датчик 0LS100040031 зависит от последующего электронного блока | MagLine Micro, макс.  10 мкм | 5 В, 1 В | MB100/1 | |||
Магнитный датчик LEC100 | 0,1 мкм, ±1 мкм | MagLine 3, макс. 8 мкм5 В, LD, 1Vss, ABR | MB100/1 | |||
Магнитный датчик MSA111C | макс. 1 мкм (SSI), ± 2 мкм | MagLine Micro, макс. 10 мкм | 4,5 — 30 V, SSI, 1 Vss, RS485, DRIVE-CliQ | MBA111 | ||
Magnetic sensor MSA213C | 1 µm, ±1 µm | MagLine Micro | LD, 1 Vss, RS485, SSI, BiSS C, IO-Link | MBA213 | ||
Магнитный датчик MSA213K | 1 мкм, ±1 мкм | MagLine Micro, макс. 10 мкм | LD, 1 Vss, SSI, BiSS C, IO-Link | MBA213 | ||
Магнитный датчик MS500 | зависит от последующего электронного блока | MagLine Basic, макс.  50 мкм | только в сочетании с MA502, MA506, AS510/1 | MB500/1 | ||
Магнитный датчик MS500H | в зависимости от последующего электронного блока | 10 Basic 3, макс. 100 мкм | только в сочетании с MA503/2, MA504/1 | MB500/1 | ||
Магнитный датчик MSK320 | линейный: 0,1 мм вращательный: зависит от магнитного кольца | MagLine Basic, макс. 100 µm MagLine Roto, 0.1° | 5 V, 12 — 30 V, PP, TTL, LD, ABI, ABR | MB320/1 MBR320 MR320 | ||
Magnetic sensor MSK320R | linear: 0,0125 мм, поворотный: зависит от магнитного кольца | MagLine Basic, макс. 100 мкм, Magline Roto, 0,1 ° | 5-30 В, PP, TTL, LD, A1, A2, B1, B2 | MB320/1, MBR320, MR320 | ||
Magnetic Sensor MSK210 | ||||||
Magnetic Sensor MSK210 | ||||||
Magnetic Sensor MSK210 | 14 | 4 Magnetic Sensor MSK210 | 330314 | 4. | MagLine Basic, макс. 50 мкм MagLine Roto, 0,1° | 5 В, 12–30 В, PP, TTL, LD ABI, ABR | MB200/1 MBR200 MR200 | 1 µm | MagLine Basic | 5 V, 24 V, LD, ABR, Yaskawa Panasonic | MB200/1 MBR200 MR200 |
Magnetic sensor LE200 | dependent on downstream electronic unit | MagLine Basic, макс. 25 мкм | 5 В, 10–30 В, 1 В | MB200/1 | ||
Магнитный датчик LEC200 | 0,2 мкм, 3 Mag Line, 3 1 мкм Basic034 макс. 15 мкм | 5 В, LD, 1VSS, ABR | MB200/1 | |||
Магнитный датчик MSC500 | Linear: 0,001 мм | 313444. 50 мкм | 4,75–30 В, PP, LD, ABI, ABR | MB500/1 MBR500 MR500 | ||
Магнитный датчик MSK500/1 | 1 макс. 5 мкм MagLine Basic, макс. 50 мкм | 5 В, 12-30 В, PP, TTL, LD ABI, ABR | MB500/1 | |||
Магнитный датчик MSK5000 | Linear: 0,001 мм Гномо макс. 50 µm MagLine Roto, 0.1° | 4.75 — 6V V, 6.5 — 30 V, PP, LD ABI, ABR | MB500/1 MBR500 MR500 | |||
Magnetic sensor MSA | dependent on downstream электронный блок | MagLine Basic, макс. 50 мкм | только в сочетании с MA505, MA561 | MBA | ||
Магнитный датчик MSA501 | 1 мкм LD 5 мкм LD 5 мкм Basic макс. 30 мкм | 4,5 — 30 В SSI, RS485 LD, AB, Canopen | MBA501 | |||
Магнитный датчик MSAC200 | 17,920… 811,008 PPR, 0,0131 | 17. 920… 811,008 PPR, 0,0131 3031 | ° | .° | 4,5… 30 В, SSI, BISS C, LD, 1 VSS | MRAC200 |
Магнитный датчик MSAC501 | 1 мкм, LD 5 мкм SSI | MAGRINE. 30 мкм | 4,5 — 30 В SSI, RS485 LD, AB | MBAC501, MRAC501 | ||
Магнитный датчик MSAC506 | 12… 16 -битный, 0,01 ° | 111134 0.103034. 40034. . . . . . . . В, SSI, 1 Всс, RS485 | MRAC506 | |||
Магнитный датчик MSK400/1 | 1,0 мм | MagLine Macro, макс. 1 мм | 24 В, ПП, AB | MB400 | ||
Магнитный датчик MSK2000 | 0,25 мм | MagLine Macro, макс. 1 мм | 5 В, 24 В, PP, LD, AB, ABI | MB2000 | ||
Магнитный датчик MSK4000 | 0,25 мм | MagLine Macro, – | 5 В, 24 В, PP, TTL, LD, AB, ABI | MB4000 |
мм 4 и эффективность затрат.
Благодаря своей бесконтактной конструкции они не изнашиваются и нечувствительны к загрязнениям по сравнению, например, с оптическими датчиками. Поэтому магнитные датчики практически не требуют обслуживания. Кроме того, они более гибкие при установке: расстояние между магнитным датчиком и полосой может быть значительно больше, чем в оптической измерительной системе. Доступны следующие версии: - Различные размеры до решения на плате
- Варианты отдельных разъемов
- Установка в специальном корпусе
Технология инкрементального и абсолютного измерения
или абсолютный? Инкрементальное измерение популярно и, как правило, менее дорого: магнитная полоса закодирована с правильно расположенными северным и южным полюсами; длина полюса также определяет максимальное разрешение и точность системы. Головка датчика, в которой расположены сенсорные элементы, перемещается над энкодером на определенном расстоянии и считывает магнитные поля, которые обрабатываются как сигналы прямоугольной формы (счетные импульсы).
Пройденное расстояние указывается количеством импульсов.
Магнитное абсолютное измерение осуществляется двухдорожечной полосой, т.е. с одной стороны идет инкрементная дорожка, а с другой дорожка абсолютное кодирование. Таким образом, это кодирование происходит только один раз на определенной длине. Преимущество заключается в том, что датчик всегда знает свое точное текущее положение, даже в обесточенном состоянии. Напротив, в случае сбоя питания инкрементный метод требует операции отсчета, чтобы вернуть датчик обратно в определенную контрольную точку, которая затем передается обратно в блок управления. Чтобы избежать этого этапа процесса, SIKO поставляет решения для квазиабсолютных датчиков . Необходимые данные измерений сохраняются с помощью батареи. Таким образом, в этих системах также больше не требуется реферирование, например, после сбоев питания. Во многих областях медицины и анализа эта превентивная мера является важной функцией безопасности.
Однако этой проблемы можно полностью избежать с помощью технологии реального абсолютного датчика .
Помимо различия между инкрементальными и абсолютными датчиками магнитного поля, необходимо учитывать еще один фактор: активный или пассивный датчик. Пассивные датчики MagLine подают сигнал, который не может быть обработан извне, и по этой причине они должны быть подключены к последующей электронной системе, такой как измерительный дисплей MagLine или электронная система оценки MagLine. Активный магнитный датчик SIKO уже преобразует полученный сигнал и имеет стандартизированный интерфейс, через который он может передавать информацию на вышестоящий блок управления, т. е. на электронный блок, расположенный ниже по потоку. Датчики MS серии MagLine обладают пассивными свойствами, в то время как датчики MSK активно направлены наружу.
Магнитные датчики могут использоваться в самых разных областях, особенно в средах, в которых компоненты могут подвергаться воздействию грязи и нагрузок, и если абсолютная точность не обязательный.
Эти области применения включают:
- Линейные энкодеры для станций сверления дюбелей, производства паркетных полов, упаковки из трубчатой пленки (MagLine Micro)
- Столы для пациентов с компьютерной томографией, слежение за зеркалом (солнечные электростанции), форматные циркулярные пилы, резка камня (MagLine Basic)
- Сценическое оборудование, вилочные погрузчики, прессы для отходов и металлолома, резка камня (MagLine Macro)
- Ветрогенераторы, лифты, системы гибки труб, системы контроля доступа (MagLine Roto)
Обзор ассортимента продукции показывает какие приложения требуют, какой тип магнитного измерительного оборудования. В семействах продуктов идеально сочетаются все компоненты от датчика до магнитной полосы и дисплея.
Примечание. Магнитные датчики входят в ассортимент продукции MagLine.
Примечание. Магнитные датчики входят в ассортимент продукции MagLine.
MS500H Магнитный датчик | siko-global.
comПассивный датчик, миниатюрный дизайн
Профиль MS500H:
Профессионал/Добавить в листовку
- Технические данные
- Технический рисунок
- Дополнительная информация . данные
| Функция | Technical data | Additional information | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Housing | aluminum red | L design | |||
steel | F design | ||||
| Sensor/band reading distance | 0.1 … 2 мм | ||||
| Оболочка кабеля | ПВХ | 6-жильный ø3,55 -0,3 мм (тип соединения E16) | 0014PUR | 6-проводной Ø5,2 мм (тип подключения E15) | |
| Радиус изгиба кабеля | > 17 мм (статический) | тип подключения | |||
| 1 | y16. ) | E15 Тип подключения |
Электрические данные
| Функция | Технические данные | Дополнительная информация | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0031 Поставка с помощью измерения дисплея / Нижний электронный блок | ||||||||||
| Потребление тока | Поставка через дисплей измерения / Нижний электронный блок | |||||||||
| Тип подключения | Flat Connecter | | Тип подключения | Flat Connecter | | Тип подключения | Flat Connecter | 9004 8-PILE ( | Flat Connector | | 9003 8 Pin Pin. E16) |
Штекерный разъем M8 | 6-полюсный, 1 штырьковый (E15) |
| Feature | Technical data | Additional information |
|---|---|---|
| System accuracy | depending on downstream electronic unit | |
| Repeat accuracy | depending on downstream electronic unit | |
| Скорость движения | в зависимости от последующего электронного блока |
