常见磁传感器及原理和应用幻灯片
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磁电式传感器课件课件
第35页，幻灯片共72页
7.2 霍尔式传感器
不等位电势也可用不等 位电阻表示， 即
图7.2.3 不等位电势示意图
r0
U0 I
由式可以看出，不等位电势就是激励电流流经不等 位电阻r0所产生的电压。
第36页，幻灯） 寄生直流电势（霍尔元件零位误差的一部分）
在外加磁场为零、霍尔元件用交流激励时，霍尔电极输出 除了交流不等位电势外，还有一直流电势，称为寄生直流电 势。
m dd (V t)tc(V t)K V (t)d t m dd 0( V t)t
Av()
(/n)2 1(/n)2[2(/n)2]
v()arc12 tg (( // nn))2
式中，ω——被测振动的角频率；ξ——传感器运动系统的阻尼比 ωn——传感器运动系统的固有角频率
第19页，幻灯片共72页
7.1 磁电感应式传感器
霍尔电场的出现，使定向运动的电子除了受洛伦兹力作
用外，还受到霍尔电场力的作用，其力的大小为eEH，此 力阻止电荷继续积累。随着内、外侧面积累电荷的增加 ，霍尔电场增大，电子受到的霍尔电场力也增大，当电 子所受洛伦磁力与霍尔电场作用力大小相等、方向相反 ，即
eEH=eBv
EH=vB
此时电荷不再向两侧面积累，达到平衡状态。
关于磁电式传感器 课件
第1页，幻灯片共72页
7.1 磁电感应式传感器
磁电式传感器——通过电磁感应原理将被测量（如振
动、转速、扭矩）转换成电势信号。
利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端输出感 应电势；属于机-电能量变换型传感器
优点: 不需要供电电源，电路简单，
性能稳定，输出阻抗小
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7.1 磁电感应式传感器
7.2 霍尔式传感器
不等位电势也可用不等 位电阻表示， 即
图7.2.3 不等位电势示意图
r0
U0 I
由式可以看出，不等位电势就是激励电流流经不等 位电阻r0所产生的电压。
第36页，幻灯） 寄生直流电势（霍尔元件零位误差的一部分）
在外加磁场为零、霍尔元件用交流激励时，霍尔电极输出 除了交流不等位电势外，还有一直流电势，称为寄生直流电 势。
m dd (V t)tc(V t)K V (t)d t m dd 0( V t)t
Av()
(/n)2 1(/n)2[2(/n)2]
v()arc12 tg (( // nn))2
式中，ω——被测振动的角频率；ξ——传感器运动系统的阻尼比 ωn——传感器运动系统的固有角频率
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7.1 磁电感应式传感器
霍尔电场的出现，使定向运动的电子除了受洛伦兹力作
用外，还受到霍尔电场力的作用，其力的大小为eEH，此 力阻止电荷继续积累。随着内、外侧面积累电荷的增加 ，霍尔电场增大，电子受到的霍尔电场力也增大，当电 子所受洛伦磁力与霍尔电场作用力大小相等、方向相反 ，即
eEH=eBv
EH=vB
此时电荷不再向两侧面积累，达到平衡状态。
关于磁电式传感器 课件
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7.1 磁电感应式传感器
磁电式传感器——通过电磁感应原理将被测量（如振
动、转速、扭矩）转换成电势信号。
利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端输出感 应电势；属于机-电能量变换型传感器
优点: 不需要供电电源，电路简单，
性能稳定，输出阻抗小
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7.1 磁电感应式传感器
磁电感应式传感器应用.pptx
bdae
IB bdae
第24页/共49页
将上式代入式（7 - 10）得
UH =
IB
（7 -15）
式中令RH =1/（nneed）, 称之为霍尔常数, 16）
式中KH=RH/d称为霍尔片的灵敏度。由式（7 - 16）可见, 霍尔电势正比于激励电
流高灵及敏磁度感,应霍强尔度元,其件灵常敏制IdB度成与薄霍K片尔形H I常状B数。RH成正比而与霍尔片厚度d成反比。为了提
γt ≈(-4.5%)/10 ℃
(7 - 8)
这一数值是很可观的, 所以需要进行温度补偿。 补偿通常采用热磁分流器。 热磁分流器由具有很大负温度系数的特殊磁性材料做成。它在正常工作温度下已 将空气隙磁通分路掉一小部分。当温度升高时, 热磁分流器的磁导率显著下降, 经 它分流掉的磁通占总磁通的比例较正常工作温度下显著降低, 从而保持空气隙的 工作磁通不随温度变化, 维持传感器灵敏度为常数。
但在室温时其霍尔系数较大。砷化铟的霍尔系数较小, 温度系数也较小, 输出 特性线性度好。 表 7 - 1 为常用国产霍尔元件的技术参数。
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2. 霍尔元件基本结构 霍尔元件的结构很简单, 它由霍尔片、 引线和壳体组成, 如图 7 - 9(a)所示。 霍尔片是一块矩形半导体单晶薄片， 引出四个引线。1、1′两根引线加激励电 压或电流，称为激励电极；2、2′引线为霍尔输出引线，称为霍尔电极。 霍尔 元件壳体由非导磁金属、陶瓷或环氧树脂封装而成。 在电路中霍尔元件可用 两种符号表示，如图7- 9(b)所示。
为补偿上述附加磁场干扰, 可在传感器中加入补偿线圈, 如图7 - 2（a）所 示。 补偿线圈通以经放大K倍的电流, 适当选择补偿线圈参数, 可使其产生的交 变磁通与传感线圈本身所产生的交变磁通互相抵消, 从而达到补偿的目的。
常见磁传感器及原理和应用 ppt课件
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5、接近传感器 （探测磁性金属）
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6、磁场测量：磁通门
螺线管线圈的电感与它的磁导率有关，而 螺线管磁芯的磁导率以饱和的方式依赖于 外部的磁场，Ｂ—Ｈ曲线，μ为在某一给 定点曲线的斜率。如果器件在其曲线的 “膝盖”位置受到一个恒定偏置磁场（如 线圈偏置电流），外部磁场的一个微小变 化将引起磁导率的显著变化，因此电感也 发生变化。
采用改进的反馈读取技术各向异性电阻检测磁场强度下限可大10677美国honeywell公司日本sony公司荷兰philips公司83单轴磁敏感元件中惠斯通电桥示意图amr磁敏感元件的制备84电流方向仿真示意图amr磁敏感元件的制备85二轴磁敏感元件示意图amr磁敏感元件的制备86铜制平面线圈二维磁场仿真示意amr磁敏感元件的制备87用于磁性薄膜图形化的光刻版照片磁敏感元件的制备与测89用于绝缘层制备的光刻版及磁敏感元件照片90装配后的电子罗盘电路板模块电子罗盘测试与标定91装配封装后的电子罗盘模块电子罗盘测试与标定92电子罗盘测试与标定电子罗盘测试标定系统coscossihzchychxchzhyhxcossihzchychxchxhzchychy三维方向传感器倾斜角和翻滚角电子罗盘的姿态调整与补偿电子罗盘测试与标定20040060050100150200250300350400水平转动角度方向传感器电信号输出与精密旋转平台绕竖直轴旋转角度的典型关系电子罗盘测试与标定95传感器方向角误差注
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磁传感器的分类
物理原理：磁电感应式传感器，霍尔效应、磁阻效应、巨磁电阻效应、 巨磁阻抗效应、超导量子干涉器、磁致伸缩效应、磁弹性效应等。
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第7章 磁电式传感器1PPT课件
实际使用时, 器件输入信号可以是I或B，或者IB,而输出 可以正比于I或B, 或者正比于其乘积IB。
（二）霍耳元件的主要技术参数
1）输入电阻Rin和输出电阻Rout
Rin指A，B两侧电流电极间的电阻，Rout指C、D两 侧霍耳元件电极间的电阻。
2）额定控制电流IC 室温条件下，允许通过霍耳元件的最大电流值。
I
B
V
R E
R3 UH
霍耳器件的基本电路
霍耳电势UH； 控制电压V；
输出电阻R2； 输入电阻R1； 霍耳负载电阻R3； 霍耳电流IH。
图中控制电流I由电源E供给。霍耳输出端接负载R3, R3可 是一般电阻或放大器的输入电阻、或表头内阻等。磁场B 垂直通过霍耳器件, 在磁场与控制电流作用下，由负载上 获得电压。
霍尔元件的主要技术参数
型号
EA218 FA 2 4 V H G -11 0 AG1 M F07FZZ M F19FZZ M H 07FZZ M H 19FZZ KH-400A
材料
InAs InAsP GaAs
Ge InSb InSb InSb InSb InSb
控制 霍尔 输入
电流 电压 电阻
(mA) (mV, 0.1T)
按被检测的对象的性质可将它们的应用 分为:直接应用和间接应用。
通过它，将许多非电、非磁的物理量例 如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速 度、加速度、角度、角速度、转数、转速以 及工作状态发生变化的时间等，转换成电量 来进行检测和控制。
（一）霍耳传感器工作原理 1、霍耳效应
B
w FE
FL v
H
I UH
③灵敏度低 与Insb霍尔传感器相比灵敏度低。大多数 Insb霍尔传感器的输出电压较高，但这类 传感器在500高斯左右开始达到饱和。 ④GaAs霍尔传感器的不平衡电压随温度变 化较大。 在弱磁场中(10高斯以下)不如InSb霍尔传 感器。
第4章 磁敏传感器-PPT课件
0
得
RL
Ro0
1
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传感器原理及应用
第4章 磁敏传感器
3、采用恒压源和输入回路串联电阻 4、采用温度补偿元件(如热敏电阻、电阻丝等)
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传感器原理及应用
第4章 磁敏传感器
2019/7/5
传感器原理及应用
第4章 磁敏传感器
霍尔元件不等位电势 U 0的温度补偿
B=0 欧姆表
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传感器原理及应用
第4章 磁敏传感器
（4）基本特性
UH＝ KH I B
直线性：指霍尔器件的输出电势UH分别和基本参数
I、U、B之间呈线性关系。
灵敏度KH：
乘积灵敏度：
霍尔元件的输出电压要由磁感应强度B和控制电流
I的乘积来确定,表示霍尔电势UH与两者乘积之间的比
值，通常以mV/(mA·0.1T)。
简单、测量精度差、 受外界干扰大
IC VH
I
B
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传感器原理及应用
第4章 磁敏传感器
（2）导线贯穿磁芯法
导磁铁芯
环形铁芯集中磁力线， 提高电流测量精度
（3）绕线法
I
通电导线
• 该电场产生的电场力fE 阻止电子继续偏转。
当fEfl 时，电荷积累 平达 衡到 。
fl e(vB) fEeE
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传感器原理及应用
第4章 磁敏传感器
fle(vB )fEeE
EvBU bHEvBUHbvB
Inebd
U HB bn Ie B dR HId BK H IBRH
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传感器原理及应用
磁敏传感器PPT课件
通常采用预极化方法或辅助磁场方法来建立质子宏观 磁矩，以增强信号幅度。
具体作法是:用圆柱形玻璃容器装满水样品或含氢质子液 体，作为灵敏元件，在容器周围绕上极化线圈和测量线 圈或共用一个线圈，使线圈轴向垂直于外磁场T方向。
在垂直于外磁场方向加一极化场H（该场强约为外磁场 的200倍）。在极化场作用下，容器内水中质子磁矩沿 极化场方向排列，形成宏观磁矩，如下图所示。
磁敏传感器的种类
▪质子旋进式磁敏传感器 ▪光泵式磁敏传感器 ▪SQUID（超导量子干涉器）磁敏传感器 ▪磁通门式磁敏传感器 ▪感应式磁敏传感器 ▪半导体磁敏传感器
霍尔器件、磁敏二极管、磁敏三极管、磁敏电阻
▪机械式磁敏传感器 ▪光纤式磁敏传感器
第一节 质子旋进式磁敏传感器
质子旋进式磁敏传感器是利用质子在外磁场 中的旋进现象，根据磁共振原理研制成功的。
二、磁场的测量与旋进信号
在核磁共振中，共振信号的幅度与被测磁场T3/2成正比。
当被测磁场很弱时，信号幅度大大衰减。对微弱的被测 磁场，用一般的核磁共振检测方法是接收不到旋进信号 的。为了测得质子磁矩M绕外磁场的旋进频率 f 信号， 必须采取特殊方法： 使沿外磁场方向排列的质子磁矩,在极化场的激励下,建立 质子宏观磁矩,并使其方向于外磁场方向垂直或接近垂直
在自由旋进的过程中，磁矩M的横向分量以t2（横向弛 豫时间）为时间常数并随时间逐渐趋近于零；在测量 线圈中所接收的感应信号，也是以t2为时间常数按指数 规律衰减的。
y
υ
感应信号衰减示意图
M衰减示意图
t2
M
x
t ω=γ T
质子旋进式磁敏传感器的组成
核心：500cc左右有机玻璃容器,在容器外面绕以数百匝
dM y dt
具体作法是:用圆柱形玻璃容器装满水样品或含氢质子液 体，作为灵敏元件，在容器周围绕上极化线圈和测量线 圈或共用一个线圈，使线圈轴向垂直于外磁场T方向。
在垂直于外磁场方向加一极化场H（该场强约为外磁场 的200倍）。在极化场作用下，容器内水中质子磁矩沿 极化场方向排列，形成宏观磁矩，如下图所示。
磁敏传感器的种类
▪质子旋进式磁敏传感器 ▪光泵式磁敏传感器 ▪SQUID（超导量子干涉器）磁敏传感器 ▪磁通门式磁敏传感器 ▪感应式磁敏传感器 ▪半导体磁敏传感器
霍尔器件、磁敏二极管、磁敏三极管、磁敏电阻
▪机械式磁敏传感器 ▪光纤式磁敏传感器
第一节 质子旋进式磁敏传感器
质子旋进式磁敏传感器是利用质子在外磁场 中的旋进现象，根据磁共振原理研制成功的。
二、磁场的测量与旋进信号
在核磁共振中，共振信号的幅度与被测磁场T3/2成正比。
当被测磁场很弱时，信号幅度大大衰减。对微弱的被测 磁场，用一般的核磁共振检测方法是接收不到旋进信号 的。为了测得质子磁矩M绕外磁场的旋进频率 f 信号， 必须采取特殊方法： 使沿外磁场方向排列的质子磁矩,在极化场的激励下,建立 质子宏观磁矩,并使其方向于外磁场方向垂直或接近垂直
在自由旋进的过程中，磁矩M的横向分量以t2（横向弛 豫时间）为时间常数并随时间逐渐趋近于零；在测量 线圈中所接收的感应信号，也是以t2为时间常数按指数 规律衰减的。
y
υ
感应信号衰减示意图
M衰减示意图
t2
M
x
t ω=γ T
质子旋进式磁敏传感器的组成
核心：500cc左右有机玻璃容器,在容器外面绕以数百匝
dM y dt
第六章磁电式传感器PPT课件
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6.1 磁电感应式传感器
3. 磁栅式传感器 磁栅式传感器是利用磁栅与磁头的磁作用进行测量的位移传
感器。它是一种新型的数字式传感器，成本较低且便于安装 和使用。当需要时，可将原来的磁信号(磁栅)抹去，重新录制。 还可以安装在机床上后再录制磁信号，这对于消除安装误差 和机床本身的几何误差，以及提高测量精度都是十分有利的。 并且可以采用激光定位录磁，而不需要采用感光、腐蚀等工 艺,因而精度较高,可达±0.01mm/m，分辨率为1～5µm。 磁栅式传感器由磁栅、磁头和检测电路组成。如图6-7所示， 磁栅是在不导磁材料制成的栅基上镀一层均匀的磁膜，并录 上间距相等、极性正负交错的磁信号栅条制成的。目前磁栅 的栅条数一般在100～30 000之间，栅距应大于0.04mm，否则 磁头拾取信号的幅值将十分微弱。
1) 在一定的工作电流IC下，霍尔电压UH与外磁场磁感应强度 B成正比。这就是霍尔效应检测磁场的原理。
因此
1/ Pq
RH1/Pq
(6-9) (6-10)
可迁见移，率要也大想。霍一尔般效金应属强的，R H大就，要但大， 小也，即而材绝料缘的体电大阻率 而高 而小。
只有半导体才是二者兼优的制造霍尔元件的理想材料。
霍尔电压的产生可以用洛伦兹力来解释。
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6.2 霍 尔 元 件
6.1.2 磁电式传感器的应用
磁电式传感器直接输出感应电势，且传感器通常有较高的灵 敏度，所以一般不需要高增益放大器。但磁电式传感器是速 度传感器，若要获取被测位移或角速度，则要配用积分或微 分电路。如图6-4所示为一般测量电路方框图。其中虚线框内 整形及微分部分电路仅用于以频率作为输出时。
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6.1 磁电感应式传感器
3. 磁栅式传感器 磁栅式传感器是利用磁栅与磁头的磁作用进行测量的位移传
感器。它是一种新型的数字式传感器，成本较低且便于安装 和使用。当需要时，可将原来的磁信号(磁栅)抹去，重新录制。 还可以安装在机床上后再录制磁信号，这对于消除安装误差 和机床本身的几何误差，以及提高测量精度都是十分有利的。 并且可以采用激光定位录磁，而不需要采用感光、腐蚀等工 艺,因而精度较高,可达±0.01mm/m，分辨率为1～5µm。 磁栅式传感器由磁栅、磁头和检测电路组成。如图6-7所示， 磁栅是在不导磁材料制成的栅基上镀一层均匀的磁膜，并录 上间距相等、极性正负交错的磁信号栅条制成的。目前磁栅 的栅条数一般在100～30 000之间，栅距应大于0.04mm，否则 磁头拾取信号的幅值将十分微弱。
1) 在一定的工作电流IC下，霍尔电压UH与外磁场磁感应强度 B成正比。这就是霍尔效应检测磁场的原理。
因此
1/ Pq
RH1/Pq
(6-9) (6-10)
可迁见移，率要也大想。霍一尔般效金应属强的，R H大就，要但大， 小也，即而材绝料缘的体电大阻率 而高 而小。
只有半导体才是二者兼优的制造霍尔元件的理想材料。
霍尔电压的产生可以用洛伦兹力来解释。
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6.2 霍 尔 元 件
6.1.2 磁电式传感器的应用
磁电式传感器直接输出感应电势，且传感器通常有较高的灵 敏度，所以一般不需要高增益放大器。但磁电式传感器是速 度传感器，若要获取被测位移或角速度，则要配用积分或微 分电路。如图6-4所示为一般测量电路方框图。其中虚线框内 整形及微分部分电路仅用于以频率作为输出时。
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磁敏传感器(讲)课件
磁通门技术
总结词
磁通门技术利用铁磁材料的磁化强度随磁场强度变化的特点 来检测磁场。
详细描述
铁磁材料在磁场中被磁化后，其磁化强度随磁场强度的变化 而变化。通过测量铁磁材料的磁化强度，可以间接地检测磁 场。磁通门技术具有较高的灵敏度和线性度，因此在高精度 磁场测量中得到广泛应用。
隧道效应
总结词
隧道效应是利用电子在两个金属间通过隧道穿透的原理来检测磁场。
磁敏传感器容易受到噪声干扰 ，如电磁干扰、电源波动等， 影响测量精度。
成本较高
相对于一些其他传感器，磁敏 传感器的制造成本较高。
稳定性不足
磁敏传感器的稳定性有待提高 ，需要定期校准和维护。
改进方向
温度补偿技术
研究和发展温度补偿技术，以减小温 度对磁敏传感器的影响。
噪声抑制技术
采用先进的信号处理技术，抑制噪声 干扰，提高测量精度。
常工作。
汽车电子
用于检测车辆的磁场变化，如 发动机点火、车轮转速等，提 高车辆的安全性和稳定性。
环保监测
用于检测环境中的磁场变化， 如气体泄漏、地下水污染等，
保障环境和人类健康。
02
磁敏传感器的原理
霍尔效应
总结词
霍尔效应是磁敏传感器中最常用的一种效应，利用半导体材料在磁场中导电时 产生的电动势来检测磁场。
通过检测磁性材料的磁性特征，可以 判断材料的种类、磁性状态等，用于 材料科学、冶金等领域。
电流测量
直流电流检测
磁敏传感器可以检测直流电流的大小，常用于电源管理、电机控制等领域。
交流电流检测
通过检测交流电产生的磁场，磁敏传感器能够测量交流电流的幅值和频率，广泛应用于电力系统和自 动化控制领域。
位置和角度检测
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H=(B/μo)-M式中B是磁感应强度；M是磁化强度；μo是真空磁导率。在 线性各向同性磁介质中，M与H成正比，即M＝xmH，xm是磁介质的磁化 率。于是上式表为B＝μo（1＋xm）H＝μoμrH式中μr＝1＋xm称为磁介质 的相对磁导率。
磁学量的单位
CGSE，又称静电单位制（electrostatic units）简称ESU 基本量为长度、质量和时间。基本单位为cm、g和s。 通过库仑定律，并令k＝1确定电荷单位，库仑。电场强度E、极化强度P和电位 移D量纲都相同。 安培环路定律和法拉第电磁感应定律分别确定磁感应强度B和磁场强度H，量纲 不同，真空中也不相等，真空磁导率μ0=1/c2。
磁路系统产生恒定的直流磁场，磁路中的工作气隙固定不变，气隙中的磁通也恒定
不变，感应电势是由于线圈相对于永久磁铁运动时切割磁力线而产生的。
动圈式感应电势： eBlv
在传感器中当结构参数确定后，B、l均为定值，感应电动势e与线圈相对磁场的运动 速度(v或ω)成正比，所以这类传感器的基本形式是速度传感器，能直接测量线速度或 角速度。如果在其测量电路中接入积分电路或微分电路，那么还可以用来测量位移或 加速度。但由上述工作原理可知，磁电感应式传感器只适用于动态测量。
磁传感器定义
磁敏传感器是一种能检测磁场并从中提取信息的器件或装置
磁传感器应用领域
罗盘
全球定位
车辆检测
导航 位置传感器
电流传感器
转动位移 通信产品
发展比较快的两个方面应用：
磁传感器被用于70多个汽车应用之中，包括防抱死刹车系统、电子转向与 油门控制、电池管理和汽车传动。
数字罗盘也是磁传感器的重要市场，正在成为平板电脑和手机全球定位系 统(GPS)中的标准器件。例如，iPhone和iPad在行人与车辆导航中使用电 子罗盘，也用于基于位置的服务和增强现实等应用。
磁电传感器应用 1、振动测量
2、扭矩测量
3、流量测量
涡轮由导磁系数较高 的材料（如不锈钢２ Ｃｒ１３、３Ｃｒ１ ３等）制成。
4、位移测量
5、接近传感器 （探测磁性金属）
6、磁场测量：磁通门
螺线管线圈的电感与它的磁导率有关，而 螺线管磁芯的磁导率以饱和的方式依赖于 外部的磁场，Ｂ—Ｈ曲线，μ为在某一给 定点曲线的斜率。如果器件在其曲线的 “膝盖”位置受到一个恒定偏置磁场（如 线圈偏置电流），外部磁场的一个微小变 化将引起磁导率的显著变化，因此电感也 发生变化。
CGSM，又称电磁单位制（electromagnetic units）简称EMU ，CGSM 制的 基本量和基本单位与CGSM制的一样，但是确定电磁量单位的物理公式不同。 它是通过安培-毕奥-萨伐尔定律 并令K=1确定电流单位， D和E具有不同的量纲 真空介电常数ε0=1/c2。 但B和H的单位相同，但通常B的单位称为高斯，H的单位称为奥斯特。磁导率μ 是无量纲的。
变磁通：
磁路中的工作气隙与磁路磁阻变化，引起磁通变化
旋转型感应电势： 变磁通式传感器对环境条件要求不高，能在-150～＋90℃的温度下工作，不影响测量 精度，也能在油、水雾、灰尘等条件下工作。但它的工作频率下限较高，约为50Hz， 上限可达100Hz。
为提高灵敏度，应选用具有磁能积较大的永久磁铁
磁学量的单位
单位制特点： 高斯单位制的特点是电场及磁场的单位相同，方程中唯一有量纲的常 数为光速。 国际单位制是使关于球面的电磁方程会含有4π，关于线圈的则含有 2π，处理直导线的则完全不含π，这样的作法对电机工程应用来说是 最便利的。但高斯单位制会使得关于球面的电磁方程中不含4π或π。
使用情况：
磁学量的单位
高斯单位制，又称混合CGS，在此单位制中，凡是电学量如q、I、E、 P、D等都用CGSE制单位，而磁学量如E、M、H都用CGSM制单位。 因而此在单位制中,介电常数ε和磁导率μ都是无量纲的，而且其真空值 μ0=ε0=1。此外B和E的量纲相同。理论物理中经常采用。
国际单位制（SI），基本量为长度、质量、时间和电流，基本单位分 别为米、千克、秒和安培。 E和D量纲不同， ε0=107/（4πc2）库2/ （千克·米）；H和B量纲也不同， μ0= 4π ×107千克·米/库2 。
CGS单位制逐渐的被国际单位制取代，在技术领域使用CGS单位制的情形正 逐渐减少。许多科学期刊或国际标准单位已不使用CGS单位制，不过在天文 学的期刊中仍会使用。美国的材料科学、电动力学及天文学中偶尔会使用 CGS单位制。 另外，由于国际单位制的磁通量密度单位特斯拉太大，在日常使用上不便， 一般会使用CGS单位制的对应单位高斯，因此在磁学及其相关领域中仍会使 用CGS单位制。
常见磁传感器及原理和应 用幻灯片
基本概念
磁通：垂直于某一面积所通过的磁力线的条数，用ф表示，单位韦伯 （Wb）。
磁感应强度 ：表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量，单位是特斯 拉（T）或高斯（Gs）用符号B表示。磁感应强度也叫磁通密度。
磁场强度：将不同的物质放入磁场中，对磁场产生的影响是不同的。不 同的物质在外磁场的磁化作用下将产生不同的附加磁场，此种附加磁场 又必然反过来影响外磁场。外磁场通常是由电流产生，为了反应外磁场 和电流之间的关系，引入一个辅助矢量——磁场强度，用H表示。它也 是用来表征磁场中各点的磁力大小和方向的物理量。它的大小仅与产生 该磁场的电流大小和载流导体形状有关，单位安培/米(A/m)。
这两个方面市场每年有十几亿美元，其中五大供应商日本Asahi Kasei Microsystems、美国Allegro Microsystems、德国英飞凌、瑞士 Micronas和比利时Melexis N.V.占据80%的市场。
磁传感器的分类
物理原理：磁电感应式传感器，霍尔效应、磁阻效应、巨磁电阻效应、 巨磁阻抗效应、超导量子干涉器、磁致伸缩效应、磁弹性效应等。
磁电感应式传感器
1831年, 英国Michael Faraday和美国的Joseph Henry 发现的电磁学中最基 本的效应之一------电磁感应现象
eNdNd(B率与磁场强度、磁路磁阻、线圈与磁场相对运动的速度有关， 改变其中一个因素都会改变线圈中的感应电势。
恒磁通式
磁学量的单位
CGSE，又称静电单位制（electrostatic units）简称ESU 基本量为长度、质量和时间。基本单位为cm、g和s。 通过库仑定律，并令k＝1确定电荷单位，库仑。电场强度E、极化强度P和电位 移D量纲都相同。 安培环路定律和法拉第电磁感应定律分别确定磁感应强度B和磁场强度H，量纲 不同，真空中也不相等，真空磁导率μ0=1/c2。
磁路系统产生恒定的直流磁场，磁路中的工作气隙固定不变，气隙中的磁通也恒定
不变，感应电势是由于线圈相对于永久磁铁运动时切割磁力线而产生的。
动圈式感应电势： eBlv
在传感器中当结构参数确定后，B、l均为定值，感应电动势e与线圈相对磁场的运动 速度(v或ω)成正比，所以这类传感器的基本形式是速度传感器，能直接测量线速度或 角速度。如果在其测量电路中接入积分电路或微分电路，那么还可以用来测量位移或 加速度。但由上述工作原理可知，磁电感应式传感器只适用于动态测量。
磁传感器定义
磁敏传感器是一种能检测磁场并从中提取信息的器件或装置
磁传感器应用领域
罗盘
全球定位
车辆检测
导航 位置传感器
电流传感器
转动位移 通信产品
发展比较快的两个方面应用：
磁传感器被用于70多个汽车应用之中，包括防抱死刹车系统、电子转向与 油门控制、电池管理和汽车传动。
数字罗盘也是磁传感器的重要市场，正在成为平板电脑和手机全球定位系 统(GPS)中的标准器件。例如，iPhone和iPad在行人与车辆导航中使用电 子罗盘，也用于基于位置的服务和增强现实等应用。
磁电传感器应用 1、振动测量
2、扭矩测量
3、流量测量
涡轮由导磁系数较高 的材料（如不锈钢２ Ｃｒ１３、３Ｃｒ１ ３等）制成。
4、位移测量
5、接近传感器 （探测磁性金属）
6、磁场测量：磁通门
螺线管线圈的电感与它的磁导率有关，而 螺线管磁芯的磁导率以饱和的方式依赖于 外部的磁场，Ｂ—Ｈ曲线，μ为在某一给 定点曲线的斜率。如果器件在其曲线的 “膝盖”位置受到一个恒定偏置磁场（如 线圈偏置电流），外部磁场的一个微小变 化将引起磁导率的显著变化，因此电感也 发生变化。
CGSM，又称电磁单位制（electromagnetic units）简称EMU ，CGSM 制的 基本量和基本单位与CGSM制的一样，但是确定电磁量单位的物理公式不同。 它是通过安培-毕奥-萨伐尔定律 并令K=1确定电流单位， D和E具有不同的量纲 真空介电常数ε0=1/c2。 但B和H的单位相同，但通常B的单位称为高斯，H的单位称为奥斯特。磁导率μ 是无量纲的。
变磁通：
磁路中的工作气隙与磁路磁阻变化，引起磁通变化
旋转型感应电势： 变磁通式传感器对环境条件要求不高，能在-150～＋90℃的温度下工作，不影响测量 精度，也能在油、水雾、灰尘等条件下工作。但它的工作频率下限较高，约为50Hz， 上限可达100Hz。
为提高灵敏度，应选用具有磁能积较大的永久磁铁
磁学量的单位
单位制特点： 高斯单位制的特点是电场及磁场的单位相同，方程中唯一有量纲的常 数为光速。 国际单位制是使关于球面的电磁方程会含有4π，关于线圈的则含有 2π，处理直导线的则完全不含π，这样的作法对电机工程应用来说是 最便利的。但高斯单位制会使得关于球面的电磁方程中不含4π或π。
使用情况：
磁学量的单位
高斯单位制，又称混合CGS，在此单位制中，凡是电学量如q、I、E、 P、D等都用CGSE制单位，而磁学量如E、M、H都用CGSM制单位。 因而此在单位制中,介电常数ε和磁导率μ都是无量纲的，而且其真空值 μ0=ε0=1。此外B和E的量纲相同。理论物理中经常采用。
国际单位制（SI），基本量为长度、质量、时间和电流，基本单位分 别为米、千克、秒和安培。 E和D量纲不同， ε0=107/（4πc2）库2/ （千克·米）；H和B量纲也不同， μ0= 4π ×107千克·米/库2 。
CGS单位制逐渐的被国际单位制取代，在技术领域使用CGS单位制的情形正 逐渐减少。许多科学期刊或国际标准单位已不使用CGS单位制，不过在天文 学的期刊中仍会使用。美国的材料科学、电动力学及天文学中偶尔会使用 CGS单位制。 另外，由于国际单位制的磁通量密度单位特斯拉太大，在日常使用上不便， 一般会使用CGS单位制的对应单位高斯，因此在磁学及其相关领域中仍会使 用CGS单位制。
常见磁传感器及原理和应 用幻灯片
基本概念
磁通：垂直于某一面积所通过的磁力线的条数，用ф表示，单位韦伯 （Wb）。
磁感应强度 ：表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量，单位是特斯 拉（T）或高斯（Gs）用符号B表示。磁感应强度也叫磁通密度。
磁场强度：将不同的物质放入磁场中，对磁场产生的影响是不同的。不 同的物质在外磁场的磁化作用下将产生不同的附加磁场，此种附加磁场 又必然反过来影响外磁场。外磁场通常是由电流产生，为了反应外磁场 和电流之间的关系，引入一个辅助矢量——磁场强度，用H表示。它也 是用来表征磁场中各点的磁力大小和方向的物理量。它的大小仅与产生 该磁场的电流大小和载流导体形状有关，单位安培/米(A/m)。
这两个方面市场每年有十几亿美元，其中五大供应商日本Asahi Kasei Microsystems、美国Allegro Microsystems、德国英飞凌、瑞士 Micronas和比利时Melexis N.V.占据80%的市场。
磁传感器的分类
物理原理：磁电感应式传感器，霍尔效应、磁阻效应、巨磁电阻效应、 巨磁阻抗效应、超导量子干涉器、磁致伸缩效应、磁弹性效应等。
磁电感应式传感器
1831年, 英国Michael Faraday和美国的Joseph Henry 发现的电磁学中最基 本的效应之一------电磁感应现象
eNdNd(B率与磁场强度、磁路磁阻、线圈与磁场相对运动的速度有关， 改变其中一个因素都会改变线圈中的感应电势。
恒磁通式