零功耗磁敏傳感器是利用韋根效應(yīng)研制開發(fā)出的磁敏傳感器。
1974年美國物理學(xué)家韋根特就發(fā)現(xiàn):經(jīng)過適當(dāng)處理過的合金絲的金相會發(fā)生變化,其外殼矯頑力比內(nèi)芯矯頑力大得多,依靠這種磁性的差異及一定的外加磁場條件,可以使內(nèi)芯的磁化方向與外殼的磁化方向相同或相反,而且用確定的外磁場可以重復(fù)這種磁化改變。這種現(xiàn)象被稱作“韋根效應(yīng)”。
在其它各種磁敏傳感器(如:霍爾器件、干簧管、半導(dǎo)體磁電阻、磁敏二極管、感應(yīng)線圈式)中,沒有任何一種能像零功耗磁敏傳感器(零功耗磁敏傳感器(韋根傳感器))一樣,同時具有以下多個優(yōu)點(diǎn):
(1) 不用電源,便可輸出3~5V電壓脈沖,能直接驅(qū)動微處理器,特別適用于要求零功耗傳感器的低功耗如:用干電池供電的)智能儀表;
。2) 在0~20kHz的頻響范圍內(nèi),輸出電壓脈沖的幅度與寬度(約20μs)恒定,不隨傳感器與永磁體之間的相對運(yùn)動速度變化,可實(shí)現(xiàn)超低速(“零速”)檢測;
。3) 傳感器與永磁體間的工作距離大,可以達(dá)到15㎜,輸出不低于3V;30㎜時,仍然可以輸出100mV以上;
。4) 工作溫度范圍寬達(dá)-196℃~+300℃;
。5) 當(dāng)外加激勵磁場的極性發(fā)生跳變時,傳感器才輸出一個脈沖信號,這一特性使得零功耗磁敏傳感器(零功耗磁敏傳感器(韋根傳感器))在工程應(yīng)用中沒有不穩(wěn)定的臨界狀態(tài),增強(qiáng)了抗干擾能力;
。6) 輸出脈沖幅度及寬度與傳感器與外部磁鐵之間的相對運(yùn)動速度無關(guān),始終保持恒定。
零功耗磁敏傳感器是利用韋根效應(yīng)原理,用韋根特絲做成性能十分獨(dú)特的磁敏傳感器。
韋根特(Wiegand)效應(yīng):韋根特絲是用一種坡莫合金或維卡合金制成的新型功能合金絲234,直徑 0.3 毫米。經(jīng)特殊加工后,成為有外殼和內(nèi)芯二層結(jié)構(gòu)組成。外殼和內(nèi)芯具有不同的矯頑力,外殼需要加比內(nèi)芯高很多的磁場才能使其改變磁極性方向。