磁敏Z-元件特性与应用电路总结
磁敏Z-元件正向特性对磁场敏感,反向无磁敏特性。它的阈值点P(Vth,Ith)中,Vth为正磁系数,Ith有较小的负磁系数。磁敏Z-元件也有两个稳定的工作状态,即VZ≥Vth时工作在低阻M3区,当VZ十一、磁敏Z-元件应用示例
1. 流量脉冲传感器
该流量传感器电路示于图14,这是一个RL与磁敏Z-元件串联的电路。Z-元件工作在M3区,电源电压E应大于(Vth +IthRL),使之在允许的工作温度范围内,能可靠地工作在M3区。
由N、S磁极构成的平行磁场固定在转盘上,当流体冲击转盘转动时,只在磁极罩在磁敏Z-元件上的一瞬间,输出端输出一个高电平VOH,磁极离去时,输出为低电平VOL。转盘上的磁
极对数根据实际需要选择,两个高电平的间隔时间tx是流量的函数,经过标定以后,可编成查表程序用低功耗单片机进行显示,并需要输出相应信号。
图14电路还可以用来制做接触式电子转速表。转速表的接触式锥轴与磁极固定在一起,当磁极被锥轴代动一起旋转时,磁敏Z-元件在磁极作用下,输出与图14相同的信号,进行计数、显示。当N=1、S=1时,磁极对数为P=1,计数器的闸门信号为t,直接计数,显示的即是转速n[r/s]
t=1/p(s)
2. 报警传感器
该报警传感器采用图15电路, 待机(安全状态)电平为高电平VOH=E-IZ2RL。
被保护的物品(贵重文物、家电、门窗等)与磁极巧妙地固定在一起,使之罩在磁敏Z-元件上,输出信号为VOH表示正常待机,即安全状态。当被保护的物品被非法移位,致使磁极与Z-元件分开,输出信号由VOH变为VOL时,即发生了警情。用VOL信号去触发报警装置,发出声光报警信号或自动触发并送出特种远传报警寻求帮助,这些在技术上,都是非常容易实现的。磁敏Z-元件能以简单的电路实现诸多应用,应用示例很多,这里不再赘述。
十二、磁敏Z-元件研究中存在的问题
我们对磁敏Z-元件工作机理和特性的探讨做了大量工作,仍然有不少问题需要进一步探讨:
1.磁场的磁力线与Z-元件管芯平面的法线垂直时灵敏度最高,但是,磁场改变了方向后和改变方向前两者灵敏度不等的现象,尚未找到答案。
2.磁场由弱到强的变化,Vf的增加有跳跃式的变化,这种Z-元件在用于连续测量时就受到了限制。