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磁感應傳感器核心解析：原理、類型、應用與選型指南

一、技術原理：磁場與電信號的轉換橋梁

磁感應傳感器通過檢測磁場強度或方向變化，將磁信號轉換為電信號，其核心原理可分為兩類：

磁阻效應

材料電阻隨外加磁場變化而改變（如各向異性磁阻AMR、巨磁阻GMR傳感器）。AMR傳感器利用坡莫合金薄膜的磁阻各向異性，在地球磁場范圍內實現高精度測量（精度達±1°），常用于電子羅盤、電流傳感。GMR傳感器則通過多層膜結構實現更高靈敏度，適用于硬盤讀頭等高密度存儲場景。

霍爾效應

電流垂直于外磁場通過半導體時，載流子偏轉產生橫向電勢差（霍爾電壓）。霍爾傳感器響應速度快（微秒級），適用于動態磁場檢測，如汽車轉速測量、無刷電機換向。其輸出可為數字信號（開關型）或模擬信號（線性型），后者可測量位移、液位等連續變量。

技術數據

設計方型

結構尺寸45 x 13.6 x 14.2 mm, UNTL

圓柱外殼設計T型槽汽缸

工作電壓15…30 VDC

通信協議IO-Link

電氣連接接插件電纜, M12 × 1

線纜長度0.30  m

外殼材料塑料, PA66-GF25

工作溫度-20…+70 °C

防護等級IP67

應用場景

汽車工業

位置傳感：霍爾傳感器檢測凸輪軸/曲軸位置，實現精準噴油與點火控制。

速度測量：AMR傳感器用于ABS輪速傳感，GMR傳感器監測電機轉速（可達10萬rpm）。

電流傳感：霍爾閉環傳感器實現非接觸式電流檢測，保護電機過載。

工業自動化

位置控制：磁簧管傳感器替代機械行程開關，壽命超1億次（如CS1-B系列檢測距離30mm）。

角度測量：WOA-C系列微型傳感器實現0.1%FS線性精度，支持-40℃~85℃寬溫工作。

消費電子

智能手機：三軸磁力計（如AKM8963）與加速度計、陀螺儀組成9軸IMU，實現精準導航。

可穿戴設備：柔性霍爾傳感器監測關節運動，用于健康追蹤與運動分析。

能源與醫療

智能電網：霍爾電流傳感器監測光伏匯流箱輸出，精度達±0.5%。

生物磁學：超導量子干涉儀（SQUID）檢測心磁/腦磁信號，靈敏度達10?13T。

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