低场灵敏度和高场灵敏度有什么区别？

磁灵敏度是指传感器检测磁场强度变化的能力。这是磁阻传感器的一个关键特性，决定了它们测量磁场变化的效率。

• 低场灵敏度：对弱磁场具有高灵敏度的传感器可以检测微小的变化，适合需要在低场环境中进行精确测量的应用，例如医学成像或地球物理调查。
• 高场灵敏度：专为提升高场灵敏度设计的传感器可以在不饱和的情况下精确测量强磁场。这些传感器适用于涉及强磁体或大电流环境的应用，例如工业自动化或汽车系统。
  

什么是极距？

极距是一个关键测量指标，是指磁化表面或磁场内相邻磁极之间的距离。它影响传感器准确检测和测量磁场变化的能力。

• 小极距适用于需要高分辨率位置传感的应用，例如机器人和工业自动化。医疗诊断设备采用小极距来提高分辨率和准确性。

• 中等极距可在分辨率和范围之间取得平衡，适用于汽车和消费类电子产品等动态环境。

• 大极距可帮助检测更大区域的磁场，适用于大型工业设备和可再生能源系统应用。

磁场强度有哪些特性？

弱磁场、中磁场和强磁场的场强特性各不相同。以下是每个磁场的相关标准：

• 弱场强：磁阻传感器需要高灵敏度来检测弱磁场的微小变化，这通常通过先进的薄膜处理技术实现精确测量。它们的温度稳定性证实性能不会随温度变化而波动，这对于在低场条件下保持精确测量至关重要。

• 中等场强：在中等场强下运行的传感器能够平衡灵敏度和测量范围。它们能够确认传感器的输出通过线性度准确反映磁场变化，并大幅减少滞后以保持测量精度。

• 强场强：磁阻传感器可在不饱和的情况下处理高场强。它们通过量程和温度稳定性实现可靠的性能，保持线性度并显著减少滞后，从而获得一致且准确的读数。

在开关电压下，开关场如何等效于磁场？

在磁阻 (MR) 传感器中，改变传感器电阻状态所需的特定磁场强度称为开关场。当施加开关场时，传感器会改变其电阻，我们将其检测为电压（开关电压）的变化。本质上，开关场触发传感器切换其电阻状态，开关电压指示这种变化。

磁传感器中气隙的作用是什么？

磁阻传感器中的气隙是传感器和磁源之间的距离。该气隙对传感器的性能和精度会产生关键影响。正确管理气隙可以获得一致、可靠的结果。

• 最大气隙是通过磁模拟、实证检验和制造商规格确定的：
  • 磁模拟：Ansys Maxwell 或 MATLAB 等软件可以对传感器系统进行建模，以帮助预测各种气隙处的磁场强度。
  • 实证检验：工程师进行物理测试以验证计算机模型并确定传感器满足其最低性能目标的空间。
  • 制造商规格：传感器制造商通常会根据传感器的设计、预期应用和他们自己的实验室测试来提供有关最大气隙的指南。
• 传感器精度优化需要将气隙保持在传感器制造商的指定范围内。这为精确测量提供了足够的磁场强度，同时大幅减少了噪声和误差：
  • 磁场强度：较小的气隙会使传感器处的磁场更强，从而提高灵敏度和准确性。磁场随着气隙的增加而减小，从而降低灵敏度和准确性。
  • 信噪比 (SNR)：较小的气隙会产生更高的磁场强度，从而增强传感器区分信号和噪声的能力。较大的气隙会使准确检测磁场变化变得更加困难。
  • 测量误差：较小的气隙可大幅减少测量误差，从而获得精确的读数。由于磁场较弱和潜在的不对中，气隙增加可能会引入误差。
• 极长、极距和气隙之间的相互关系：极长和极距必须设计为在传感器制造商指定的最佳气隙范围内工作。例如，具有较短极长和较小极距的传感器产生的气隙更小，从而提高传感器精度。

什么是晶圆级封装？

晶圆级封装 (WLP) 将数百或数千个传感器的制造、封装、测试和老化集成在半导体材料（称为晶圆）薄片上，然后将其分成单独的传感器。

主要优势：

• 小型化：WLP 可帮助设计更小、更紧凑的传感器，这对于空间有限的应用至关重要。
• 提高了性能：晶圆级封装通过缩短互连路径来增强电气性能，从而降低电感和电容的寄生效应。
• 成本效益：通过增加制造规模和减少单个传感器的处理，WLP 制造的成本显著降低。
• 可靠性：减少加工和处理，通过提供更好的保护来减少环境因素的影响，从而提高传感器的质量和可靠性。

典型应用：

• 消费类电子产品
• 驾驶员驾驶辅助系统 (ADAS)
• 医疗诊断设备
  

AMR 传感器如何确定物体的旋转角度？

AMR 传感器通过检测磁场方向来确定物体的旋转角度。当永磁体旋转时，传感器会检测由于各向异性磁阻效应而导致的电阻变化。通过使用惠斯通电桥配置，传感器可将电阻变化转换为差分正弦和余弦信号。计算机算法能够处理这些信号以确定精确的旋转角度。适当校准对于准确测量旋转角度至关重要，包括校正偏移、幅度和正交性误差。AMR 传感器可以测量高达 180° 的角度，精度在 0.5° 到 0.1° 之间。然而，通过将 AMR 传感与霍尔效应锁存器相结合，这款传感器可以实现 360° 角度测量。

惠斯通电桥如何提高 AMR 传感器的性能？
AMR 传感器通常采用以惠斯通电桥配置排列的电阻元件来检测由于各向异性磁阻效应引起的电阻变化。电桥产生与磁场方向相对应的差分正弦和余弦信号。计算机算法能够处理这些信号以确定物体的精确位置。通常采用多个惠斯通电桥来提高 AMR 传感器的精度和分辨率。

功能：

• 多个惠斯通电桥并联配置为独立运行。这些电桥可提供冗余数据以提高准确性和可靠性。
• 算法采用加权平均或高级数据融合来处理冗余信号。

优势：

• 提高了准确性：使用多个惠斯通电桥可以通过分析冗余信号和识别错误读数来提高测量精度。
• 更高的分辨率：多个电桥还可以提高传感器的分辨率，从而可以更精细地检测磁场变化。
• 坚固性：使用多个电桥可以增强传感器的鲁棒性，使其在不同的环境条件下更加可靠。
  
  

应用：

• 车辆检测：在车辆检测系统中使用具有多个惠斯通电桥的 AMR 传感器可以准确测量车辆的速度、方向和位置
• 角度测量：在电机控制和机器人等应用中，使用多个电桥有助于实现精确的角度测量

什么是均匀磁场传感？

均匀磁场传感是指在被测区域检测强度和方向均匀的磁场。磁阻传感器旨在准确、一致地测量磁场的变化。在某些情况下，均匀磁场传感至关重要，而在其他情况下则不那么重要。

均匀磁场传感的关键应用包括：

磁滞如何影响磁阻传感器的精度？

迟滞是指系统中输入和输出之间的滞后，特别是当磁场改变方向时。在磁阻传感器中，迟滞会以多种方式影响传感器精度：

• 剩余磁化
  • 影响：磁滞会导致传感器即使在磁场被撤除或改变后仍保留一些剩余磁化强度。这种剩余磁化会导致后续测量出现误差。
  • 示例：如果使用磁阻传感器测量改变方向的磁场，则来自先前磁场方向的剩余磁化可能会导致传感器提供不准确的读数。

• 响应滞后
  • 影响：磁滞会在输入磁场和传感器输出之间引入滞后。这种滞后可能会导致测量延迟或不准确，特别是在磁场快速变化的动态应用中。
  • 示例：在车辆检测等应用中，磁场随着车辆经过而快速变化，磁滞可能会导致传感器错过或不准确地测量这些变化。

• 偏移误差
  • 影响：磁滞会导致偏移误差，即当磁场被移除时，传感器的输出不会归零。这种偏移会导致所有后续测量出现恒定误差。
  • 示例：在角度测量应用中，由于磁滞引起的偏移误差可能会导致传感器始终报告不正确的角度。

缓解技术：

• 校准：定期校准可以通过调整传感器的输出来考虑剩余磁化强度和偏移误差，从而帮助纠正磁滞引起的误差。
• 补偿算法：可使用先进的算法，通过根据传感器的磁历史对传感器的响应进行建模和校正来补偿磁滞。