巨磁电阻效应及应用基本原理 磁编码器的工作原理是怎样的?

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巨磁电阻效应及应用基本原理

磁编码器的工作原理是怎样的?

磁编码器的工作原理是怎样的?

磁编码器的工作原理是怎样的?
由于机械制造业的快速发展及竞争程度激烈,因此对数控机床提出更高要求。伺服控制系统在数控机床的应用为数控机床的高要求奠定了基础。因此磁编码器在伺服控制系统中的作用非常重要。
伺服控制系统属于闭环控制,闭环控制的基本四个环节就是控制器、执行器、被控对象、检测变送。题目说的磁编码器属于闭环控制中的检测变送环节。用于检测伺服电机转子磁场位置,提供准确的电机速度和位置信号,然后磁编码器输出信号给驱动器进行分析比较和逻辑判断,最后驱动伺服电机。其实磁编码器就是一个传感器,时刻为驱动器器提供准确信号便于它做出准确的分析和判断。
磁编码器的工作原理:磁编码器采用磁电设计,由磁感应器件的磁场变化来产生或提供执行机构(伺服电机)的位置和速度。
磁编码器的物理工作原理是磁电阻效应。磁电阻效应的产生来源于通电导体或半导体内部载流子,而外部有洛伦磁力的作用,内部载流子运动轨迹就会发生偏转或产生螺旋运动,从而使导体或半导体内部的电位差发生变化,这个过程只是微观表现,宏观表现只要外磁场发生变化,磁阻阻值也会发生相应变化,这就是磁编码器的磁阻效应。
磁编码器的磁阻器件有半导体磁阻器件和强磁性磁阻器件。由此说来,磁编码器的检测探头就是以磁阻器件为磁头。目前来说,磁编码器的探头常用的磁阻器件磁头有巨磁电阻效应的磁头(GMR)和各向异性磁电阻效应的磁头(AMR)。但是由于AMR磁头相比于GNR磁头,频率特性好和较高灵敏度等优势,渐渐成为现在磁编码器的主流应用磁头。

磁性编码器有很多种,现在用的最多的,价格最便宜的是在轴式磁性编码器。通过一个ns单极对的磁铁,用霍尔传感器来感应磁场强度,然后根据磁场强度计算角度。

巨磁阻效应的本质是什么?

巨磁阻本质是一种量子力学效应,它产生于层状的磁性薄膜结构。
巨磁阻效应(Giant Magnetoresistance)是一种量子力学和凝聚态物理学现象,磁阻效应的一种,可以在磁性材料和非磁性材料相间的薄膜层(几个纳米厚)结构中观察到。这种结构物质的电阻值与铁磁性材料薄膜层的磁化方向有关,两层磁性材料磁化方向相反情况下的电阻值,明显大于磁化方向相同时的电阻值,电阻在很弱的外加磁场下具有很大的变化量。巨磁阻效应被成功地运用在硬盘生产上,具有重要的商业应用价值。