一种基于insb磁敏电阻器接近开关

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1、118传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2011年第30卷第10期一种基于InSb磁敏电阻器的接近开关秦玉伟(渭南师范学院物理与电子工程系，陕西渭南714000)摘要：介绍了锑化铟(InSb)磁阻式接近开关的工作原理，设计了信号处理电路，并对其动态性能进行了测试。实验结果表明：径向间距为4film时，接近开关动作距离大于8mm，回差距离小于0．06mm，重复定位精度优于0．04mm，可适用于工作频率0-5kHz范围内的铁磁性物质检测。该接近开关灵敏度高，开

2、关动态特性较好，且结构简单，成本低，可以实现规模化生产。关键词：接近开关；磁敏电阻器；锑化铟中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)10-0118-02AproximityswitchbasedonInSbmagneto—resistorQINYu—wei(DepartmentofPhysicsandElectronicEngineering，WeinanTeachersUniversity，Weinan714000，China)Abstract：Theworkingprin

3、cipleofInSbmagnetoresistiveproximityswitchisintroduced．Thesignalprocessingcircuitisdesignedandthedynamiccharacteristicsismeasured．Theexperimentalresultshowsthattheaction—distanceoftheproximityswitchismorethan8innwhentheradialdistanceis4mil1．Thehysteresis—dis

4、tancecanbelimitedin0．06rain．Therepeatinglocationprecisionispriorto0．04mm．Itcanbeusedforferromagneticsubstancemeasuringofworking~equencyfrom0to5kHz．Theproximityswitchhashighsensitivity，finedynamiccharacteristics，simpleconstructionandlowcost．Itcanbeproducedfor

5、alargescale．Keywords：proximityswitch；magneto—resistor(MR)；indium—antimonide(InSb)0引言基本原理是基于磁阻效应，即当通有电流的半导体材料置接近开关是一种电子开关量传感器，主要功能是完成于磁场中且磁场方向与电流方向垂直时，由于洛仑兹力的对位置的检测，将位置量转换成开关量电信号输出，实现对作用使载流子的运动方向发生偏转，加长了载流子运动路负载的控制或信号的转换与传递。当物体靠近接近开关的径，增大了材料的电阻率，即电阻增大。当载流子(电子

6、和感应面，达到接近开关动作距离时，无需机械接触就可使接空穴)迁移率相差悬殊时，电阻率的变化用下式表示近开关动作，从而驱动交流、直流电器或给计算机装置提供(P-p0)／p0=0．275，(1)控制指令。接近开关既具有行程开关和微动开关的特性，式中B为外加磁场的磁感应强度，P，P。为磁感应强度分又具有传感器的性能，其动作可靠、性能稳定、抗干扰能力别为B和0时半导体材料的电阻率；为载流子的迁移率。强，且具有防水、防油污、耐腐蚀等优点J。目前，接近开由于InSb材料的电子迁移率较高，可获得较高的电阻变化关已经广泛应用于

7、机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业，实率和灵敏度，适合制作磁敏电阻器。InSb磁敏电阻器由引脚、磁阻元件MR和MR、永磁现定位、数目检测、料位控制等功能。接近开关按原理不同可分为电感式接近开关、电容式接近开关、超声波接体、绝缘基片、金属外壳组成，并由环氧树脂灌封，其结构和等效电路如图l所示。永磁体提供偏置磁场，用于提高磁近开关、光电式接近开关、霍尔式接近开关及磁性接近开关等。敏电阻器灵敏度，使工作特性移到电阻一磁场变化曲线的线性范围之内，使磁敏电阻器不仅对磁铁非常敏感，而且对铁锑化铟(InSb)磁敏电阻器因其较

8、高的灵敏度，得到了广泛的应用。利用其制成的接近开关，可用于检测铁磁性物体也非常敏感。当无铁磁性物体靠近时，偏置磁场使磁敏电阻器处于相同的磁场环境，MR和MR。阻值大致磁性物体，实现定位控制、齿轮转速测量等。1锑化铟磁阻式接近开关工作原理相等。当铁磁性物体通过MR时，永磁体的磁场分布发生InSb磁阻式接近开关核心部件为lnSb磁敏电阻器。变化，通过MR的磁感线增多，通过MR的磁感线减少，