磁传感器

1.2 TI 高精度实验室 - 磁传感器：磁场计算器

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[音乐播放] 大家好！我叫 Gloria Kim，现任德州仪器 (TI) 电流传感器和磁传感器的产品营销工程师。在本视频中，我们将讨论 TI 的磁场计算器。首先，我们快速介绍一下提及永磁体和磁通量密度时需要重点关注的三个主要特性。第一，距离磁体越近，磁通量密度越大。第二，磁性材料会影响剩余磁化强度，而剩余磁化强度能测量产生的磁通量密度。第三，物理尺寸较大的磁体与较小磁体相比，其磁通量密度的变化率较小。有关磁概念的更多信息，请查看本介绍视频。在定义与磁有关的位置检测系统时，设计人员需要了解不同磁体的磁通量密度。磁体由各种铁磁材料组成，这些材料的成本、温漂、最大绝对温度额定值、剩余磁化强度或剩余感应（用 Br 表示）和矫顽力之间存在此消彼长的关系。磁体的剩余磁化强度和尺寸决定了在三维空间内产生的磁通量密度 (B) 大小。对于简单的磁体形状，如矩形方框和圆柱体，这些简单公式可用来计算围绕磁体规定距离处的 B 值大小。一般情况下，所有磁性材料随着温度升高， Br 值越低。考虑到温度变化和机械公差，系统应留有裕度。借助上一幻灯片中的公式， TI 创建了通用磁场计算器。用户在该计算器内输入磁性材料、剩余磁化强度、形状、尺寸和规定距离，计算器会计算出磁通量密度。可在 ti.com 上的线性霍尔效应传感器产品文件夹内查看这类计算器。以下是通用磁场计算器的一个用例。此处所建图表展示了磁通量密度并非线性，而且随着距离增加迅速减小。通过改变磁性材料和尺寸，衰减率呈现显著差异。我们快速回顾一下，霍尔效应开关的检测阈值由工作点或参数 BOP 确定。为了可靠地激活传感器，磁体的磁通量密度必须大于 BOP 最大规定值。在此类系统中，传感器一般会在移动到最近位置前检测到磁体。当磁体远离传感器时，磁体的磁通量密度必须低于规定的最小释放点或参数 BRP，才能可靠地释放传感器。 TI 已经专门为每种霍尔效应开关系列产品开发出一款计算器。在指定磁性材料、剩余磁化强度、形状和尺寸的情况下，这款计算器根据产品系列中的各器件距离数值显示了最大 BOP 和最小 BRP。这样，用户可以选择符合其系统要求的理想器件。可在 ti.com 上的霍尔效应开关产品文件夹内查看这类计算器。我们再来回顾一下，霍尔效应锁存器有一个负极 BRP，而且交替的北极和南极需要切换锁存器器件。将南磁极靠近封装顶部会将输出拉低。北极会将输出拉高，而且在不存在磁场的情况下，会使输出持续上一状态，无论是低还是高。 TI 已经专门为每种霍尔效应锁存器系列产品开发出一款计算器。在指定磁性材料、剩余磁化强度、形状和尺寸的情况下，这款计算器根据产品系列中的各器件距离数值显示了最大 BOP 和最小 BRP。由于霍尔效应锁存器最大 BOP 和最小 BRP 的绝对值相同，因此，距离大致相等。可在 ti.com 上的霍尔效应锁存器产品文件夹内查看这类计算器。如需查找更多磁位置检测技术资源和搜索产品的信息，请访问 ti.com/halleffect。