[实用新型]零功耗磁敏传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种零功耗磁敏传感器，尤其是一种有预置磁场的零功耗磁敏传感器。

背景技术

零功耗磁敏传感器是一种不需要使用电源的传感器，它具有磁电转换功能，能够在交变磁场的作用下输出电脉冲信号。美国专利US3,820,092和中国物理学会主办的《物理》杂志1990年第7期第19卷的《磁敏传感器及其应用》等文献对这种类似的传感器的工作原理进行了阐述。零功耗磁敏传感器一般由磁性敏感丝、检测线圈、骨架、灌封材料、外引线、外壳等零件组成，检测线圈由细漆包线绕制而成，骨架的作用是为绕制线圈提供载体，骨架可以用注塑工艺或其他方法制成。该种传感器的磁性敏感丝为双稳态功能合金丝，即在外磁场的作用下，合金丝有二个稳定的状态。合金丝如果处于双稳态下，在旋转磁场下工作时灵敏度较高，使用仅限于旋转磁场。这种局限性太大，而在平行移动的磁场作用下，如使用不妥，将出现失灵的危急场面，即不工作，完全失去了传感器的作用。

发明内容

发明目的：本实用新型的目的在于提供一种能在旋转、平移或其它磁场下工作，性能稳定、使用范围广的具有预置磁场的零功耗磁敏传感器。

技术方案：一种零功耗磁敏传感器，包括外壳、功能合金丝和骨架，外壳包裹在骨架外面，功能合金丝设在骨架内，它还包括一个能产生预置磁场、磁力线方向与功能合金丝的轴向平行的磁体。

磁体的磁感应强度大于功能合金丝的磁感应强度并小于工作时外界的磁感应强度。

所述的磁体为永久磁铁、磁性薄膜。

磁体固定在外壳内部或外部，根据需要选择固定位置。

磁体通过胶水粘接或灌封材料灌封固定。

如图1所示，当有预置磁场的零功耗磁敏传感器在磁场中从左向右运动，

到达X点时，有预置磁场的零功耗磁敏传感器的预置磁场和X点的磁场强度大小相等而方向相反；磁铁再往右移，由于外来磁场的加强，磁力线会从指向左变而指向右，而且指向右的磁场会进一步加强，到达磁场中点。磁铁再往右移，指向右的磁场会进一步减弱，这样，一直要维持到到达Y点。在这一点，外加磁场和预置磁场又一次达到磁场强度大小相等而方向相反。但是随后的命运和X点不同，外磁场将不断减弱，并趋于零，零功耗磁敏传感器将恢复到原始状态。这就是零功耗磁敏传感器在单一磁场中的二次磁畴变化，并且在预置磁场的控制下，又重新恢复到原始状态，等待下一次检测。它有一个稳定的况态，而且这一个稳定的况态是初态；每次测量完后，零功耗磁敏传感器将恹复到原始状态，所以它能进行可靠、安全的重复工作。

有益效果：合金丝处于预置磁场下，能在单块磁铁作用下工作，而不要非工作在旋转磁场下，因而大大地扩大了零功耗磁敏传感器的可工作领域，并且可靠性大大提高；而且可以从输出电压的正负判断移动方向，即可实现运动方向的检测。本实用新型无需电源，节省能源，而且由于没有电源，有效防止电源引起的火灾，是一种更加安全的传感器。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。

如图2所示，本实用新型的有预置磁场的零功耗磁敏传感器中，包括外壳1、功能合金丝2、骨架3、磁体4，在外壳1中的骨架3上设有磁力线方向与功能合金丝方向2的轴向平行的磁体4，功能合金丝2位于骨架3的通孔内，所述磁体4为永久磁铁，永久磁铁用胶水粘结在骨架3上，或者通过灌封材料灌封在骨架3上。磁体4也可固定在外壳1内其它位置或外壳1外，只要保证磁体4的磁力线方向与功能合金丝2的轴向平行即可，即为零功耗磁敏传感器加了一个预置磁场。所述的磁体4还可以为其它能产生预置磁场的磁体，如磁性薄膜。磁体4的磁感应强度必须要大于功能合金丝2的磁感应强度，这样磁体4产生的预置磁场才能影响功能合金丝2的磁感应强度，使整个零功耗传感器处于单稳态状态；同时，磁体4的磁感应强度要小于工作时外界的磁感应强度，这样零功耗磁敏传感器才能正常工作。

为了保证磁性能的稳定，永久磁铁为高矫顽力为500奥斯特的永久磁铁，其剩磁大小控制在100-120高斯。功能合金丝在工作时，外界磁场的磁通量范围在30-200高斯，二者是相近的，不会有大的影响。加上这样的永久磁铁，功能合金丝的磁初始状态就能被牢牢地固定，也不会因时效而衰变，从而成为单稳态的初始态。

预置磁场的大小，可根据需要设置。

本实用新型提供了一种零功耗磁敏传感器的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。