傳感器原理-7課件

第四章磁敏傳感器1第四章磁敏傳感器體型磁敏傳感器：霍爾傳感器結(jié)型磁敏傳感器：磁敏二極管、磁敏三極管磁電傳感器檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度：10-14T~25T磁學(xué)量信號(hào)電信號(hào)2霍爾元件的特點(diǎn)：v霍爾元件優(yōu)點(diǎn):信噪比大頻率范圍寬無(wú)觸點(diǎn)易微型化和集成化

v缺點(diǎn):轉(zhuǎn)換效率低受磁場(chǎng)影響大4.1霍爾元件3RH為霍爾系數(shù)；I為外加電流；B為磁場(chǎng)強(qiáng)度霍爾電場(chǎng)EHKH為靈敏度系數(shù)；I為外加電流；B為磁場(chǎng)強(qiáng)度霍爾電勢(shì)UH4.1霍爾元件5電場(chǎng)作用于電子的力：

負(fù)號(hào)表示電子的受力方向與電場(chǎng)方向相反

電場(chǎng)力若電子都以均一速度-，那么在作用下所受力：

洛侖茲力4.1霍爾元件6磁場(chǎng)與薄片法線有一夾角α（0至90°）二、影響霍爾效應(yīng)的因素：

(1)磁場(chǎng)與元件法線的夾角

(2)元件的幾何形狀對(duì)UH的影響f(l/b)為形狀效應(yīng)因子4.1霍爾元件7（a）體型（b）改進(jìn)型（c）薄膜型

敏感結(jié)構(gòu)：霍爾片圖a：?jiǎn)尉П∑瑘Db：克服a、b電極短路作用圖c：元件厚度越小，KH越大，薄膜型器件4.1.2霍爾元件的結(jié)構(gòu)與特性

4.1霍爾元件9工藝：

外延法制備單晶硅薄膜霍爾元件

InAs薄膜型高靈敏器件外形結(jié)構(gòu)----霍爾片、四根引線、殼體a、b線為控制電流端引線，常為紅色導(dǎo)線；c、d為霍爾輸出引線，常為綠色導(dǎo)線：殼體是非導(dǎo)磁金屬、陶瓷或環(huán)氧樹(shù)脂封裝。4.1霍爾元件10主要技術(shù)參數(shù)

1.輸入電阻Rin：控制電流電極端子之間的電阻值。2.輸出電阻Rout：霍爾電壓輸出電極端子之間的電阻值。3.額定控制電流IC：B=0、25℃、⊿T=10℃最大允許控制電流Icm：最高允許使用溫度（Tj）b、d元件尺寸，ρ電阻率，αs散熱系數(shù),⊿T=Tj-T室溫4.1霍爾元件117.霍爾電壓溫度系數(shù)β：溫度每變化1℃時(shí)UH的相對(duì)變化率（單位是%/℃）。6.不等位電勢(shì)UM：

B=0材料厚度不均、輸出電極焊接不良兩個(gè)輸出電極不在同一等位面。4.1霍爾元件134.1.4霍爾元件應(yīng)用

一、位移測(cè)量

響應(yīng)快，無(wú)接觸測(cè)量，一般測(cè)量微小位移。磁場(chǎng)梯度dB/dx為常數(shù)，即磁場(chǎng)隨x線性變化4.1霍爾元件14霍爾元件沿x方向移動(dòng)時(shí)：K為位移傳感器輸出靈敏度磁場(chǎng)梯度越大，靈敏度越高；磁場(chǎng)梯度越均勻，輸出線性度越好。4.1霍爾元件15三、功率測(cè)量

K1、K2均為常數(shù)，K=RHK1K2/d適用于直流大功率的測(cè)量。外加磁場(chǎng)B正比于被測(cè)電壓U：UH正比于被測(cè)功率P4.1霍爾元件17四、在無(wú)損探傷中的應(yīng)用

原理：

有缺陷時(shí)，磁力線有部分露出表面；用霍爾元件檢測(cè)泄露磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化；組成：磁場(chǎng)激勵(lì)源、探傷元件、可調(diào)整式探頭等組成。

無(wú)缺陷磁料中磁力線的分布有缺陷磁料中磁力線的分布

4.1霍爾元件181.霍爾計(jì)數(shù)裝置

金屬鋼球計(jì)數(shù)被磁化的鋼球經(jīng)過(guò)霍爾開(kāi)關(guān)SL3051；每過(guò)一個(gè)鋼球產(chǎn)生一個(gè)脈沖，可計(jì)數(shù)和顯示。

4.1霍爾元件194.2.1磁阻效應(yīng)4.2半導(dǎo)體磁阻器件磁阻效應(yīng)：

當(dāng)半導(dǎo)體片受到與電流垂直的B時(shí)，出現(xiàn)電流密度下降，電阻率增大的現(xiàn)象。將外加磁場(chǎng)使電阻變化的現(xiàn)象稱(chēng)為磁阻效應(yīng)。

物理磁阻效應(yīng)幾何磁阻效應(yīng)21

一、物理磁阻效應(yīng)

1、定義部分載流子運(yùn)動(dòng)方向偏轉(zhuǎn)，沿著原電流方向的電流密度減小、電阻率增大的現(xiàn)象。因外磁場(chǎng)與外電場(chǎng)互相垂直---又稱(chēng)為橫向磁阻效應(yīng)。將磁場(chǎng)引起的電阻值變化稱(chēng)為----磁阻；2、解釋載流子的漂移速度服從熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，即載流子的速度不完全一致。當(dāng)通有電流的霍爾片放在與其垂直的磁場(chǎng)中一定時(shí)間后，產(chǎn)生了電場(chǎng)EH。4.2半導(dǎo)體磁阻器件22

速度為的載流子受到的FL與FE相同，運(yùn)動(dòng)方向不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；

速度>或<的載流子的運(yùn)動(dòng)方向都會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因微觀散射作用，電子加速到一定值后又減小，再加速后再減小，結(jié)果呈圓弧變化。載流子偏轉(zhuǎn)的示意圖4.2半導(dǎo)體磁阻器件23磁阻比為：

4.2半導(dǎo)體磁阻器件弱磁場(chǎng)時(shí)，隨著磁場(chǎng)增加，磁阻按平方增加(2)磁場(chǎng)較強(qiáng)時(shí)Δρ/ρ0約與BZ成正比，磁阻比也與BZ成正比。(3)磁場(chǎng)進(jìn)一步增強(qiáng)，μHBZ>>1時(shí)較強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，隨著磁場(chǎng)增加，磁阻線性增加電阻率達(dá)飽和，磁阻達(dá)到最大值。254、電流變化兩種載流子顯示出橫向磁阻效應(yīng)。BZ=0時(shí)4.2半導(dǎo)體磁阻器件BZ≠0時(shí)電子和空穴沿y方向電流均不為零，向相反方向偏轉(zhuǎn)，但合成電流仍沿外加電場(chǎng)方向，而總的合成電流減小，相當(dāng)于電導(dǎo)率減小，電阻率增大。和

26二、幾何磁阻效應(yīng)

1、定義

相同磁場(chǎng)作用下，由于半導(dǎo)體片的幾何形狀不同而出現(xiàn)電阻值不同變化的現(xiàn)象。J與E的方向關(guān)系幾何磁阻效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果4.2半導(dǎo)體磁阻器件長(zhǎng)寬比越小，幾何磁阻效應(yīng)越強(qiáng)。273、理論計(jì)算得：（1）弱磁場(chǎng)時(shí)g為弱磁場(chǎng)下樣品的形狀系數(shù)；θ為霍爾角,tgθ=EH/E0圖l/b值越小，g值越大。短而寬的半導(dǎo)體片的幾何磁阻效應(yīng)較大。4.2半導(dǎo)體磁阻器件29（2）中等磁場(chǎng)時(shí)

1<n<2;由于tgθ與B成正比，磁場(chǎng)增加到中等值時(shí)，tgθ>1;

磁阻比隨B的加強(qiáng)變化趨勢(shì)均非線性增加，且l/b大的g較小，相同ΔB時(shí)，RB變化小，增加慢。（3）強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)G為強(qiáng)磁場(chǎng)下樣品的形狀系數(shù)4.2半導(dǎo)體磁阻器件30由圖可知：

G最大是1，最小是負(fù)無(wú)限大。G隨l/b增加與中弱磁場(chǎng)趨勢(shì)相反，但只要形狀一定，G一定。隨B加強(qiáng)而線性增加幅度更大，只是相同ΔB時(shí)l/b大的G也大，磁阻增加快。強(qiáng)磁場(chǎng)下G與l/b的的關(guān)系曲線4.2半導(dǎo)體磁阻器件31一、長(zhǎng)方形磁敏電阻元件

長(zhǎng)方形磁敏電阻外形物理磁阻效應(yīng)和幾何磁阻效應(yīng)同時(shí)存在。1、弱場(chǎng)時(shí)的磁阻比ms為磁阻平方系數(shù)4.2.2磁阻元件4.2半導(dǎo)體磁阻器件ξ為橫向磁阻系數(shù)，是常數(shù)；

g為形狀系數(shù)；Ms只隨形狀系數(shù)g變化32

磁阻平方靈敏度為：

SS與長(zhǎng)寬比l/b和厚度d有關(guān)。2、強(qiáng)場(chǎng)時(shí)

強(qiáng)場(chǎng)時(shí)ρB/ρ0為常數(shù)，則在強(qiáng)磁場(chǎng)下RB與B就成正比關(guān)系。4.2半導(dǎo)體磁阻器件33二、柵格型磁敏電阻→高靈敏電阻結(jié)構(gòu)形式：在長(zhǎng)方形磁阻的長(zhǎng)度方向沉積許多金屬短路條；將其分割成寬度都為b，l/b<<1的許多子元件；原理：RB、R0為子元件在有、無(wú)磁場(chǎng)時(shí)的電阻；RBn、Ron為元件在有、無(wú)磁場(chǎng)時(shí)的電阻；n為短路條根數(shù),l’為金屬條寬（很?。?。4.2半導(dǎo)體磁阻器件341、在弱磁場(chǎng)時(shí)磁阻平方系數(shù)msn：磁阻平方靈敏度ssn：2、在較強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)線性靈敏度Sln：g’為子元件的形狀系數(shù),g’增強(qiáng)很多，則msn增大,RBn增大。4.2半導(dǎo)體磁阻器件3、在磁場(chǎng)很強(qiáng)時(shí)35三、科賓諾元件

結(jié)構(gòu)形式：

盤(pán)形元件；中心與外圓周邊裝有電流電極。原理：

電流在兩個(gè)電極間流動(dòng)；

載流子的運(yùn)動(dòng)路徑因磁場(chǎng)發(fā)生彎曲；電阻增大。4.2半導(dǎo)體磁阻器件圓盤(pán)形元件的磁阻最大

36四、InSb-NiSb共晶磁阻元件

4.2半導(dǎo)體磁阻器件遷移率越高的材料，磁阻效應(yīng)越明顯。如InSb、InAs、NiSb等半導(dǎo)體材料。銻化銦、砷化銦、銻化鎳鎳：niè近似銀白色、硬而有延展性、具有鐵磁性的金屬元素,它能夠高度磨光和抗腐蝕,如鎳質(zhì)的貨幣。銻：tī金屬銀白色結(jié)晶，合金可制鉛字、軸承。銦：yīn金屬元素，質(zhì)軟，能拉成細(xì)絲?？勺鞯腿酆辖稹⑤S承合金、半導(dǎo)體、電光源等的原料。

37四、InSb-NiSb共晶磁阻元件

InSb-NiSb共晶材料

在InSb中摻有NiSb，結(jié)晶時(shí)析出NiSb針狀晶體：沿著一定方向平行排列、導(dǎo)電性良好，直徑1μm，長(zhǎng)100μm左右。類(lèi)似柵格金屬條，起UH的短路作用。左圖三種元件的磁阻效應(yīng):未摻雜的InSb-NiSb磁阻元件叫D型，摻雜的InSb-NiSb的磁阻元件叫L、N型。

摻雜磁阻元件靈敏度下降。4.2半導(dǎo)體磁阻器件單向結(jié)晶速度V對(duì)InSb-NiSb共晶磁致電阻性能Rb/Ro有影響。

38靈敏度很高,比霍爾器件的大100倍。一、結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)：是一種PIN型二極管，可稱(chēng)為結(jié)型二端器件

(也叫索尼二極管SMD)兩端為高摻雜的P+和n+區(qū)；較長(zhǎng)的本征區(qū)I稱(chēng)為長(zhǎng)基區(qū)二極管，I的一面磨成光滑的；另一面用擴(kuò)散雜質(zhì)或噴砂法制成高復(fù)合區(qū)（稱(chēng)為r區(qū)），使電子-空穴對(duì)易于在粗糙表面復(fù)合而消失。

磁敏二極管結(jié)構(gòu)示意圖

4.3.1磁敏二極管

4.3結(jié)型磁敏器件39施加正偏壓時(shí)p+-I結(jié)向本征區(qū)I注入空穴，n+-I結(jié)向本征區(qū)I注入電子，又稱(chēng)為雙注入長(zhǎng)二極管。工作原理：

圖（a）無(wú)磁場(chǎng)，施加正偏壓有大量的空穴從p+區(qū)通過(guò)I進(jìn)入n+區(qū)，大量的電子從n+區(qū)通過(guò)I進(jìn)入p+區(qū)，形成電流。I區(qū)只有少量的電子和空穴被復(fù)合掉。4.3結(jié)型磁敏器件40圖（b）當(dāng)受磁場(chǎng)B+（正向）時(shí)，電子和空穴受到FL向r區(qū)偏轉(zhuǎn)，在r區(qū)復(fù)合使I區(qū)電流減小、電阻增大，I區(qū)壓降增大、n+-I結(jié)和p+-I結(jié)上壓降減小，使注入載流子再次減小，直至正向電流減小到某一穩(wěn)定值為止。圖（c）當(dāng)受磁場(chǎng)B-（反向）時(shí)…n+-I和p+-I結(jié)上壓降增大，使注入載流子增加、電流進(jìn)一步增大，直至電流達(dá)到飽和止。

正向電壓下，加正向磁場(chǎng)和反向磁場(chǎng)時(shí)，PIN管的正向電流發(fā)生了很大的變化，且磁場(chǎng)的大小不同，電流變化也不同。4.3結(jié)型磁敏器件41二、磁敏二極管的主要特性1.伏安特性--正向偏壓與電流的關(guān)系圖（a）為Ge磁敏二極管的伏安特性曲線：輸出電壓一定，磁場(chǎng)正向時(shí)隨磁場(chǎng)增大電流減小；磁場(chǎng)負(fù)向時(shí)隨磁場(chǎng)負(fù)方向增加電流增加;同一磁場(chǎng)下電壓越大，輸出電流變化量也越大。4.3結(jié)型磁敏器件42圖（b、c）為硅磁敏二極管的伏安特性。圖（c）有負(fù)阻特性，即電流急劇增加，偏壓突然跌落；因高阻I區(qū)熱平衡載流子較少，注入I區(qū)的載流子在未填滿復(fù)合中心前不會(huì)產(chǎn)生較大的電流，只有填滿后電流才開(kāi)始急增，同時(shí)I區(qū)壓降減小，呈現(xiàn)負(fù)阻特性。4.3結(jié)型磁敏器件43常有單只使用和互補(bǔ)使用兩種方式。單只使用時(shí)正向磁靈敏度大于反向?；パa(bǔ)使用時(shí)正、反向磁靈敏度曲線對(duì)稱(chēng)，且在弱磁場(chǎng)下有較好的線性。4.3結(jié)型磁敏器件2.磁電特性在給定條件下磁敏二極管的輸出電壓變化量與外加B的關(guān)系。443.溫度特性在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下輸出電壓變化量ΔU隨T變化。溫度T影響較大磁敏二極管溫度特性曲線

4.3結(jié)型磁敏器件45四種常用補(bǔ)償電路：①互補(bǔ)式溫度補(bǔ)償電路圖（a）；②差分式溫度補(bǔ)償電路圖（b）；③全橋溫度補(bǔ)償電路圖（c）；④熱敏電阻溫度補(bǔ)償電路圖（d）。4.3結(jié)型磁敏器件464.磁靈敏度

（1）電流相對(duì)磁靈敏度:在恒定偏壓、單位磁感應(yīng)強(qiáng)度下，通過(guò)磁敏二極管的電流相對(duì)變化。（2）電壓相對(duì)磁靈敏度:在恒定偏流、單位磁感應(yīng)強(qiáng)度下，磁敏二極管偏壓的相對(duì)變化。（3）電壓絕對(duì)磁靈敏度:實(shí)用中為了方便，一般采用電壓絕對(duì)磁靈敏度SB。4.3結(jié)型磁敏器件V0為無(wú)磁場(chǎng)時(shí)的電壓；V±分別為B=±0.1T時(shí)的電壓47結(jié)構(gòu)形式：n-p-n型和p-n-p型；材料：Ge和Si磁敏三極管；長(zhǎng)基區(qū)磁敏晶體管：在磁敏二極管的長(zhǎng)基區(qū)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和制造。4.3.2磁敏三極管4.3結(jié)型磁敏器件48一、結(jié)構(gòu)

Ge板條式磁敏三極管的結(jié)構(gòu)發(fā)射極e、基極b、集電極c在射極和長(zhǎng)基區(qū)間的一個(gè)側(cè)面制成一高復(fù)合區(qū)r。l-l1l1dnp-Gen+p+hbd1d1ceebc(b)符號(hào)(a)結(jié)構(gòu)r4.3結(jié)型磁敏器件49Si平面型磁敏三極管復(fù)合區(qū)r也是在be之間。

4.3結(jié)型磁敏器件50二、工作原理

圖a：B=0時(shí)，由于基區(qū)寬度>載流子的有效擴(kuò)散長(zhǎng)度，發(fā)射區(qū)注入的載流子少數(shù)輸入c、大部分通過(guò)e-p-b形成Ib，Ib>Ic，電流放大倍數(shù)β<1。圖b：當(dāng)受到正向磁場(chǎng)（B+）作用時(shí)載流子受FL作用向發(fā)射區(qū)一側(cè)偏轉(zhuǎn)，使IC明顯下降，同時(shí)基區(qū)復(fù)合增大，Ib增加量較小，電流放大倍數(shù)β減小。4.3結(jié)型磁敏器件分析磁場(chǎng)強(qiáng)度B變化時(shí)，基極電流Ib、集電極電流Ic和電流放大倍數(shù)β的變化。51圖c：反向磁場(chǎng)（B-）作用時(shí)，載流子受FL作用向集區(qū)一側(cè)偏轉(zhuǎn)，使IC增大，基區(qū)復(fù)合減小，β增加，IB幾乎不變。

三、磁敏三極管的主要特性

1.伏安特性

磁場(chǎng)為0、±1KGS；Ib為3mA；B變化時(shí)集電極Ic、放大倍數(shù)β的變化。IC(mA)1.00.80.60.40.202468Vcc(V)I=3mAB=-1KGI=3mAB=0I=3mAB=1KG4.3結(jié)型磁敏器件正、反向磁場(chǎng)作用下，Ib、Ic、β明顯變化。52n-p-n型Ge磁敏三極管的磁電特性曲線。在弱場(chǎng)時(shí)，曲線接近一條直線?？衫眠@一線性關(guān)系測(cè)量磁場(chǎng)。3BCM磁敏三極管磁電特性2.磁電特性

3.溫度特性及補(bǔ)償

Ge磁敏三極管正溫度系數(shù)；硅磁敏三極管負(fù)溫度系數(shù)。4.3結(jié)型磁敏器件輸出電流壓變化量與外加B的關(guān)系。53磁敏二極管和磁敏三極管的應(yīng)用磁敏管有高效的磁靈敏度，體積和功耗都很小，能識(shí)別磁極性，是一種新型半導(dǎo)體磁敏元件，有廣泛的應(yīng)用前景。

v磁場(chǎng)探測(cè)儀器如高斯計(jì)、漏磁測(cè)量?jī)x、地磁測(cè)量?jī)x等?？梢詼y(cè)量10-7T左右的弱磁場(chǎng)。

v電流表

原理：通電導(dǎo)線周?chē)写艌?chǎng)，磁場(chǎng)強(qiáng)弱取決于通電導(dǎo)線中電流大小。利用磁敏管實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線電流的非接觸測(cè)量。該裝置既安全又省電。v轉(zhuǎn)速傳感器、漏磁探傷儀等

能測(cè)每分鐘數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。

4.3結(jié)型磁敏器件54鐵磁性金屬薄膜磁阻元件的特點(diǎn)：

溫度系數(shù)小、性能穩(wěn)定、靈敏度高、制備工藝簡(jiǎn)單。

是一種很有前途的磁敏元件。

鐵磁材料存在兩種磁阻效應(yīng)：

電阻率隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化，但與磁場(chǎng)方向無(wú)關(guān)。電阻率的變化與電流密度和磁場(chǎng)相對(duì)取向有關(guān)，稱(chēng)為磁電阻各向異性效應(yīng)。

磁敏元件所利用的是各向異性效應(yīng)。4.4.1鐵磁體中的磁阻效應(yīng)4.4鐵磁性金屬薄膜磁阻元件55電阻率ρ為：

ρ⊥為電流方向與磁場(chǎng)方向互相垂直時(shí)材料的電阻率；р∥為電流方向與磁場(chǎng)方向互相平行時(shí)材料的電阻率；θ為電流方向與磁場(chǎng)方向的夾角。磁阻效應(yīng)的大小表示：

ρ0為零磁場(chǎng)時(shí)材料的電阻率；4.4鐵磁性金屬薄膜磁阻元件56結(jié)構(gòu):

圖a：兩個(gè)相同的磁敏電阻相垂直排列組成；電阻圖形設(shè)計(jì)成迂回狀：較高的電阻值、器件小型化。

圖b：ρy(θ)：a和b電極之間；ρX（θ）：b和c電極之間。結(jié)構(gòu)與工作原理4.4.2鐵磁薄膜磁敏電阻的結(jié)構(gòu)與工作原理

4.4鐵磁性金屬薄膜磁阻元件57當(dāng)外加磁場(chǎng)在xy平面內(nèi)與y軸成θ角時(shí)若電源電壓為V0，則由b電極的輸出電壓：輸出電壓只與θ角有關(guān)，與磁場(chǎng)的大小無(wú)關(guān)。

三端分壓型結(jié)構(gòu)四端橋型結(jié)構(gòu)四端磁敏電阻結(jié)構(gòu)三端分壓型結(jié)構(gòu)4.4鐵磁性金屬薄膜磁阻元件581、靈敏度高、有選擇性：比霍爾器件高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)；方向性：B與金屬膜平行時(shí)靈敏度最好，B與金屬膜垂直時(shí)無(wú)磁敏特性；2、溫度特性好：電阻值、輸出電壓與T成線性關(guān)系，易進(jìn)行溫度補(bǔ)償。3、頻率特性好：保持輸出信號(hào)不變的截止頻率是強(qiáng)磁性共振頻率；小于10MHz。4、倍頻特性：輸出電壓的頻率正好等于B頻率的2倍，輸出電壓波形是正強(qiáng)波。4.4.3鐵磁薄膜磁敏電阻的特點(diǎn)

4.4鐵磁性金屬薄膜磁阻元件595、飽和特性：當(dāng)B<臨界磁場(chǎng)強(qiáng)度Bs時(shí)ρ與B有關(guān)；當(dāng)B>Bs時(shí)ρ達(dá)到飽和。在飽和情況下不用限幅器即可獲得穩(wěn)定的輸出。4.4鐵磁性金屬薄膜磁阻元件604.5.2高分辨率磁性旋轉(zhuǎn)編碼器

4.5新型磁傳感器按工作原理分類(lèi)光電式：應(yīng)用最多的編碼器，有反光式、透光式磁性線圈式電磁感應(yīng)式靜電電容式磁阻式614.5.2高分辨率磁性旋轉(zhuǎn)編碼器

4.5新型磁傳感器按編碼方式的分類(lèi)絕對(duì)式：將被測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)位置直接轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的數(shù)字編碼輸出。中途斷電，重新上電后也能讀出當(dāng)前位置的數(shù)據(jù)。增量式：測(cè)量輸出的是當(dāng)前狀態(tài)與前一狀態(tài)的差值。通常以脈沖數(shù)字形式輸出，

然后用計(jì)數(shù)器計(jì)取脈沖數(shù)。

需要規(guī)定脈沖當(dāng)量（一個(gè)脈沖所代表的被測(cè)物理量的值）和零位標(biāo)志（測(cè)量的起始點(diǎn)標(biāo)志）。中途斷電無(wú)法得知運(yùn)動(dòng)部件的絕對(duì)位置。62磁阻式磁性編碼器具有結(jié)構(gòu)緊湊、高速下仍工作穩(wěn)定、抗污染能力強(qiáng)、抗振抗爆能力強(qiáng)、耗電少等優(yōu)點(diǎn)。磁性旋轉(zhuǎn)編碼器包含磁鼓和磁阻傳感器頭。磁鼓：在鋁合金錠子上敷上一層磁性介質(zhì)（γ-Fe2O3），并被磁化成具有偶數(shù)個(gè)長(zhǎng)度為λ磁極。磁阻頭：在玻璃基片上鍍上一層Ni81Fe19合金薄膜，并列有10個(gè)檢測(cè)增量信號(hào)的磁阻元件，4個(gè)用于零道信號(hào)檢測(cè)的磁阻元件。4.5.2高分辨率磁性旋轉(zhuǎn)編碼器

4.5新型磁傳感器63磁性編碼器結(jié)構(gòu)4.5新型磁傳感器磁鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁場(chǎng)周期性地變化，磁阻也周期性地變化，且每個(gè)磁場(chǎng)周期對(duì)應(yīng)兩個(gè)磁阻變化周期，具有倍頻特性。644.5.3渦流傳感器

4.5新型磁傳感器工作原理:金屬導(dǎo)體在交流磁場(chǎng)中的電渦流效應(yīng)。電渦流（渦流）：

一個(gè)金屬板置于一只線圈的附近，當(dāng)線圈輸入一交變電流i

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