采用各向异性磁阻AMR传感器传感磁场位置逐渐成为一种非接触测量运动物体位置的常用方法角度或线性运动物体配有补充性的传感器或固定磁铁再附装上一块磁铁或传感元件就可以定量确定合成磁场的相关方向使用多个传感器或磁铁可以增大角度或线性位置的测量范围此应用说明解释了用于位置测量的AMR传感器的原理包括几个用以解决工艺问题的有效寿命电路 各向异性磁阻发生在某些含铁材料中该材料可以薄带形成使用而成为电阻元件霍尼韦尔公司采用了一种被称为坡莫合金的含铁材料将其制成了四个电阻元件构成一个惠斯顿电桥传感器每个带状磁阻元件都具有以cos2θ关系改变电阻的能力其中θ西塔是磁矩M矢量和电流I间的夹角图1示出了有外加磁场和电流情况的坡莫合金元件 为了用AMR元件构建传感器须将四个元件布置成金刚石形状并通过金属化将它们的端部彼此连接在一起以形成惠斯顿电桥对四个首尾连接的相同元件施加Vs的直流电压源剩余的两个节点用于测量(节点任意选取)在不提供任何磁场0高斯的情况下除了因AMR元件的制造公差而引起的少量补偿电压外各个测量节点都应具有相同的电压在用这种方式连接AMR元件形成惠斯顿电桥时这些节点将产生一个是由供电电压MR比率和西塔θ角构成的函数的差分电压ΔVθ角是元件上的电流和元件磁敏角度M之间的夹角图2描述了这种传感器电桥 HMC1501和HMC1512是霍尼韦尔公司AMR型磁位置传感器它包含可在饱和方式下的AMR传感器电桥HMC1501含有一个可在±45°范围内传感位置的AMR电桥而HMC1512含有两个可在±90°范围内传感位置的AMR电桥HMC1501的电桥差分输出电压ΔV为 ΔV = -Vs sin(2)式中 Vs = 供电电压V S = 材料常数12mV/V = 磁场参考角度 |