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摩托車用霍爾效應轉速傳感器的研究與開發

傳統的摩托車曲軸轉速傳感器一般使用磁電式傳感器。接近傳感器按工作原理分:高頻振蕩型、電容型、感應電橋型、磁鐵型和霍耳效應型等。磁電式轉速傳感器結構簡單、成本低,但存在下述缺點:一是其輸出信號的幅值隨轉速的變化而變化。若車速過慢,其輸出信號低于1V,電控單元就無法檢測。若車速過快,其輸出信號電壓值過高,會出現次脈沖,檢測結果與真實轉速不符;二是抗電磁波干擾能力差。霍爾效應式轉速傳感器則能克服上述的缺點。

摩托車發動機工作環境較為惡劣,震動大,油污多,而霍爾傳感器具有無觸點、長壽命、高可靠性、無火花、無自激振蕩、溫度性能好、抗污染能力強、構造簡單、堅固、體積小、耐沖擊等諸多優點,這些特點決定了摩托車上使用霍爾效應式傳感器是個很好的選擇。熱電偶、RTD和熱敏電阻等檢測元件的電學屬性隨溫度的變化具有非常強的可預測性。對霍爾轉速傳感器磁路的設計進行了研究,確定了適合于摩托車具體應用環境的信號發生方案,選擇了合適的霍爾芯片,通過對磁性材料的分析比較確定了性價比高的材料;用有限元分析軟件FEMM對磁路進行模擬,從原理上論證了方案的可行性。

基于IC的數字化低電平射頻前端設計

介紹了基于IC的上海光源儲存環新一代集成數字化低電平控制器的射頻前端設計、制造和性能測試。這其中，為熟知的探測精度達到fT量級的弱磁傳感器當屬基于超導約瑟夫森效應的超導量子干涉器件。用L-C濾波電路在保證性能的基礎上顯著減小了系統的體積;用有源混頻器使本振需求僅為-10dBm,減小了系統對本振信號放大器的需求。前端通道的線性度范圍達到30dB;采用可變放大器有利于通道內的電平匹配;RMS幅度誤差在±0.15%以內,RMS相位誤差在±0.2°以內;各個通道間的耦合干擾小于-70dB。

深圳瑞泰威科技有限公司是國內IC電子元器件的代理銷售企業，專業從事各類驅動IC、存儲IC、傳感器IC、觸摸IC銷售，品類齊全，具備上百個型號。另一方面，作為高靈敏度傳感器而言，GMR和TMR的固有噪聲仍然較大，特別是在低頻下，傳感器存在明顯的1/f噪聲。與國內外的東芝、恩智浦、安森美、全宇昕、上海晶準等均穩定合作，保證產品的品質和穩定供貨。自公司成立以來，飛速發展，產品已涵蓋了工控類IC、光通信類IC、無線通信IC、消費類IC等行業。

復合式磁傳感器

弱磁探測技術的發展，歸根結底依靠的是磁傳感器技術的進步。近年來，隨著各種物理效應在磁場測量中的應用，各種弱磁測量的方法已經逐漸趨于完善，而根據不同測量方法，各類磁傳感器也應運而生。當外力去掉后，它又會恢復到不帶電的狀態，這種現象稱為正壓電效應。從霍爾效應磁傳感器、磁通門磁傳感器、磁電阻傳感器到光泵磁強計和超導量子干涉器件(SQUID)，磁傳感器技術不斷的向前發展。這其中，為熟知的探測精度達到fT量級的弱磁傳感器當屬基于超導約瑟夫森效應的超導量子干涉器件。目前，單獨的SQUID 器件在低溫下靈敏度可以達到0.2—2 pT，而通過加入耦合線圈磁通放大器，在4.2 K靈敏度可以達到10 fT 以下。然而，對于低溫超導SQUID 而言，需要昂貴的低溫制冷設備(液氦、低溫制冷機等)；高溫超導SQUID由于超導材料的相干長度短，在約瑟夫森結的制備方面存在困難。這些因素都制約了SQUID的大規模應用。

伴隨著科技進步和信息技術的發展，除了靈敏度之外，人們也對磁傳感器的尺寸、穩定性、功耗、制備工藝的簡單化等提出了越來越高的要求。監測上的不可見和復雜性導致地下位移監測技術發展緩慢,存在精度差、成本高、非自動化或難于準確計算地下位移量等問題。其中基于磁電阻效應的傳感器因其具備高靈敏度、功耗低、體積小、加工技術成熟等優點正在越來越大規模的使用。其中，基于巨磁電阻(GMR)及隧道磁電阻(TMR)效應制備的磁電阻傳感器因其飽和磁場較低、單位磁場靈敏度高、溫度特性穩定等優點，目前已被廣泛用于生產應用中。特別是TMR磁傳感器，擁有小型化、低成本、低功耗、高集成性、高相應頻率和高靈敏度特性，使其成為未來競爭的制高點。

另一方面，作為高靈敏度傳感器而言，GMR和TMR的固有噪聲仍然較大，特別是在低頻下，傳感器存在明顯的1/f 噪聲。隨著集成技術的發展，人們又將這部分電路及電源等電路也一起裝在傳感器內部。并且在探測精度方面相比于SQUID、光泵磁力儀等高靈敏度磁傳感器仍然有較大差距，這也限制了其在生物磁性、等一些弱磁探測領域的應用。

CCD傳感器優點二

大面積感光：利用半導體技術已可制造大面積的CCD晶片，與傳統底片尺寸相當的35mm的CCD已經開始應用在數碼相機中，成為取代專業有利光學相機的關鍵元件；

光譜響應廣：能檢測很寬波長范圍的光，增加系統使用彈性，擴大系統應用領域；

低影像失真：使用CCD感測器，其影像處理不會有失真的情形，使原物體資訊忠實地反應出來；

體積小、重量輕：CCD具備體積小且重量輕的特性，因此，可容易地裝置在人造及各式導航系統上；

低秏電力不受強電磁場影響；

電荷傳輸效率佳：該效率系數影響信噪比、解像率，若電荷傳輸效率不佳，影像將變較模糊；

可大批量生產，品質穩定，堅固，不易老化，使用方便及保養容易。