جهت مغناطیسی ، به عنوان تظاهرات اصلی مغناطیس ذاتی یک آهنربا ، چگونگی جهت گیری آهنربا در یک میدان مغناطیسی خارجی را تعیین می کند. این ویژگی در سنسورهای میدان مغناطیسی از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا به طور مستقیم بر حساسیت سنسور و سرعت پاسخ به تغییر در میدان مغناطیسی خارجی تأثیر می گذارد.
در سنسورهای میدان مغناطیسی ، آهنرباهای بلوک معمولاً به عنوان منابع میدان مغناطیسی یا پاسخ دهندگان میدان مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرند ، و جهت مغناطیسی آنها جهت درک سنسور و حساسیت به تغییرات میدان مغناطیسی را تعیین می کند. هنگامی که میدان مغناطیسی خارجی تغییر می کند ، دامنه های مغناطیسی در داخل آهنربا دوباره تنظیم می شوند و در نتیجه تغییر در شار مغناطیسی ایجاد می شود. این تغییر از طریق مکانیسم تشخیص داخل سنسور به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می شود و از این طریق اندازه گیری تغییرات میدان مغناطیسی را تحقق می بخشد.
رابطه بین جهت مغناطیسی و حساسیت سنسور عمدتاً در دو جنبه منعکس می شود: یکی زاویه بین جهت مغناطیس سازی و جهت تغییر میدان مغناطیسی و دیگری توزیع مکانی جهت مغناطیس در داخل سنسور است. هنگامی که جهت مغناطیسی عمود بر جهت تغییر میدان مغناطیسی است ، سنسور نسبت به تغییرات میدان مغناطیسی حساس است. هنگامی که جهت مغناطیسی موازی با جهت تغییر میدان مغناطیسی است ، حساسیت نسبتاً کم است. علاوه بر این ، توزیع مکانی جهت مغناطیسی در سنسور نیز بر عملکرد سنسور تأثیر می گذارد. اگر جهت مغناطیس به طور ناهموار توزیع شود ، سرعت پاسخ سنسور به تغییرات میدان مغناطیسی متناقض خواهد بود ، بنابراین بر صحت اندازه گیری تأثیر می گذارد.
با توجه به تأثیر تعیین کننده جهت مغناطیسی بر عملکرد سنسورهای میدان مغناطیسی ، کنترل دقیق جهت مغناطیسی به کلید بهینه سازی عملکرد سنسور تبدیل شده است. با کنترل دقیق جهت مغناطیسی ، حساسیت سنسور و سرعت پاسخ به تغییرات میدان مغناطیسی خارجی می تواند به طور قابل توجهی بهبود یابد ، در نتیجه توانایی تشخیص آن را بهبود می بخشد.
روشهای کنترل دقیق جهت مغناطیس به طور عمده شامل بهینه سازی فرآیند مغناطیس و انتخاب مواد آهنربا است. در طی فرآیند مغناطیس ، جهت مغناطش آهنربا را می توان دقیقاً با تنظیم شدت و جهت میدان مغناطیس کنترل کرد. علاوه بر این ، انتخاب مواد آهنربا با نفوذپذیری مغناطیسی بالا و از بین رفتن هیسترزیس کم نیز می تواند پایداری و قوام جهت مغناطیسی را بهبود بخشد.
در سنسورهای میدان مغناطیسی ، برنامه های خاص کنترل دقیق جهت مغناطیس شامل موارد زیر است:
بهبود حساسیت: با کنترل دقیق جهت مغناطیسی ، جهت مغناطش آهنربا عمود بر جهت تغییر میدان مغناطیسی است که سنسور برای تشخیص آن نیاز دارد ، در نتیجه حساسیت سنسور را بهبود می بخشد. این به سنسور کمک می کند تا در محیط های میدان مغناطیسی ضعیف اندازه گیری دقیق تری داشته باشد.
بهینه سازی سرعت پاسخ: کنترل دقیق جهت مغناطیس می تواند سرعت پاسخ سنسور را به تغییرات میدان مغناطیسی بهینه کند. هنگامی که جهت مغناطیس با جهت تغییر میدان مغناطیسی تراز شود ، دامنه های مغناطیسی در داخل آهنربا سریعتر تنظیم می شوند و در نتیجه تغییر سریع شار مغناطیسی ایجاد می شود. این به بهبود دقت اندازه گیری و پایداری سنسور در یک محیط میدان مغناطیسی پویا کمک می کند.
کاهش نویز: کنترل دقیق جهت مغناطیس نیز می تواند باعث کاهش نویز در سنسور شود. هنگامی که جهت مغناطیس به طور ناهموار توزیع می شود ، باعث ایجاد تغییر شار مغناطیسی اضافی در داخل سنسور می شود که باعث ایجاد نویز می شود. با کنترل دقیق جهت مغناطیسی ، این تغییر شار مغناطیسی اضافی می تواند کاهش یابد ، در نتیجه سطح نویز را کاهش داده و نسبت سیگنال به نویز سنسور را بهبود می بخشد.
آهنرباهای بلوک به طور گسترده ای در سنسورهای میدان مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرند و چندین زمینه از الکترونیک مصرفی تا اتوماسیون صنعتی را پوشش می دهند. در اینجا برخی از موارد کاربردی معمولی آورده شده است:
الکترونیک مصرفی: در دستگاه های الکترونیکی مصرفی مانند تلفن های هوشمند و قرص ها ، سنسورهای میدان مغناطیسی به طور گسترده در کارکردهایی مانند قطب نما و تشخیص ژست استفاده می شوند. با کنترل دقیق جهت مغناطیسی آهنرباهای بلوک ، دقت و پایداری این توابع می تواند به طور قابل توجهی بهبود یابد.
اتوماسیون صنعتی: در زمینه اتوماسیون صنعتی ، از سنسورهای میدان مغناطیسی برای تشخیص اطلاعاتی مانند موقعیت ، سرعت و جهت اشیاء فلزی استفاده می شود. با کنترل دقیق جهت مغناطیس سازی آهنربای بلوک ، حالت حرکت شیء فلزی را می توان با دقت اندازه گیری و کنترل کرد و در نتیجه سطح اتوماسیون و راندمان تولید خط تولید را بهبود می بخشد.
هوافضا: در میدان هوافضا از سنسورهای میدان مغناطیسی در کارهای کلیدی مانند ناوبری و کنترل نگرش استفاده می شود. با کنترل دقیق جهت مغناطیسی آهنربای بلوک ، می توان اطمینان حاصل کرد که سنسور می تواند عملکرد پایدار و دقیق را در محیط های شدید حفظ کند و از این طریق ایمنی پرواز را تضمین کند.
زیست پزشکی: در میدان زیست پزشکی ، از سنسورهای میدان مغناطیسی برای نظارت بر تغییرات میدان مغناطیسی ارگانیسم ها ، مانند میدان مغناطیسی تولید شده توسط قلب ضرب و شتم استفاده می شود. با کنترل دقیق جهت مغناطیسی آهنربای بلوک ، تغییرات میدان مغناطیسی ارگانیسم را می توان به طور دقیق اندازه گیری و تجزیه و تحلیل کرد ، و پشتیبانی شدیدی برای تشخیص و درمان بیماری ها فراهم می کند.
