لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

سنسورهاي مگنتورزيستيو

Magnetoresistive sensors

كـــــاربـــرد ها 

اين سنسور ها براي پيدا كردن اشياء مغناطيسي در هواپيماها، قطار واتومبيل ها كه ميدان مغناطيسي زمين را به هم مي زنند به كار مي روند.

از كاربردهاي ديگر آنها در قطب نماي مغناطيسي، سنسورهاي زوايه اي و چرخشي موقعيت، رديابي و هدايت مته در زير زمين مي تواند يادكرد.

 برخلاف ديگر سنسورهاي AMR سنسور موقعيت AMR بايد توسط ميدان خارجي به حالت اشباع در آيد يعني با افزايش بزرگي ميدان تغييري در مقدار مقاومت AMR پديد نيايد و تنها عاملي از موقعيت ميدان بر مبناي زاويه حاصل بين بردارمغناطيس كنندگي و جريان باشد. بنابراين اين سنسورهاي موقعيت سنجي درناحيه اشباع عمل مي كنند.

رخلاف سنسورهاي اثرهال كه نياز به ميدان مغناطيسي درحد كيلوگارس نياز دارند، AMR به اين شدت ميدان مغناطيسي نيازي ندارد. با استفاده از چند سنسور خاصيت براحتي افزايش مي يابد.

 براي توضيح كاربرد ها ، از دو سنسور صنعتي شركت Honeywell با نامهاي HMC1501 و HMC1512 مي كنيم .

سنسورهاي HMC1501 و HMC1512  به ترتيب داراي مقاومت 5 و 2.1 كيلواهم در مدار پل مي باشند. ضريب حساسيت آنها بين  مي باشد. ( در ناحيه خطي عملكرد) ولتاژ خروجي تقريباً 120mv  مي باشد. پهناي باند درحدود 5MHZ مي باشد.

HMC1501  دسته ازموقعيت سنجهاي AMR هستند كه داراي يك پل وتستون براي موقعيت سنجي  مي باشند خروجي مدار پل به شرح زير است:

HMC1512 دسته اي ديگر از موقعيت سنجهاي AMR است كه داراي دو پل وتستون براي رنج  مي باشد. كه خروجي هر يك از مدارهاي پل بصورت و مي باشد.

 رزولوشن و رنج كاري هريك در Data sheet آمده است.

كاربردهاي خطي

دياگرام زير 2 دوره متناوب از خروجي مدار پل را نشان مي دهد، ناحيه خطي در بازه اي در اطراف زواياي 180-،90-،0،90،180 درجه قرار دارد. در نقاط 0 و شيب مثبت و در بقيه شيب منفي است.

خروجي سنسورهاي موقعيت AMR نيازمند مدار بهسازي است. چنانچه تغييرات دمايي زياد باشد بايد از جبرانساز دمايي نيز استفاده نماييم.  همينطور اگر از چند مدار پل استفاده نماييم، خطاي ديگري كه بايد آنرا بطريقي جبران نماييم تلورانس بخش به بخش در مواد است.

شكل زير يكي از كاربردهاي موقعيت سنجي خطي را نشان ميدهد.

IC بكار گرفته شده HMC1501  است كه داراي يك مدار پل مي باشد و مي تواند را در رنج تغييرات خطي  تعيين كند. با فرض منبع تغذيه 5 ولت اين سنسور دربازه   ميلي ولت تغييرات ولتاژ خواهد داشت. شكل موج خروجي بر حسب زوايه  در زير‌آمده است.

شكل زير يك تقويت كننده ابزار دقيق را نشان مي دهد. يك تقويت كننده تفاضلي وانتگرالي. گين ولتاژ اين تقويت كننده تقريباً 25 ولت است. بنابراين مقدار پيك - پيك خروجي را از 120 ميلي ولت به 3 ولت تغيير مي دهد.

 ضريب ولتاژ آفست مدار پل   و با منبع تغذيه 5 ولت آفست مدار پل 35mV خواهد بود كه در نهايت با وجود تقويت كننده به 850mv خواهدرسيد. بنابراين بايد بگونه اي آفست مدار را تضعيف نمود. يك روش براي مقابله با آفست مدار تغيير زمين مدار با استفاده از يك پتانسيومتر مي باشد.

روش ديگري براي حذف خطاي آفست وجود دارد و آن اين است تا بوسيله آزمايش كاليبراسيون مقدار خطا را بدست آورده و از مقدار نهايي كم كنيم. اين عمل با كاهش متعلقات مدار بهسازي از افزايش حجم، قيمت و تاثير نويز جلوگيري مي كند. ولي از آن جهت كه طراح را مجبور مي كند تا بهره تقويت كننده را جهت تعادل در آفست و ضريب حساسيت كاهش دهد چندان جالب نمي باشد.

 جهت افزايش رنج موقعيت سنجي از به از 2 سنسور HMC1501   و يا يك سنسور HMC1512 (با 2 مدار پل)  استفاده مي كنيم.