PNI磁传感器精度为什么这么高？

PNI自成立以来，我们一直专注于为精确的磁导航和定位研究提供先进的产品和技术支持服务。多年来，我们推出了一系列性能优异的产品，包括各种电子罗盘和磁元件。PNI不仅在磁导航方面有领先的算法开发经验，而且在磁导航方面也有领先的算法开发经验MI(磁感)传感器仍然是世界上精度最高的磁感元件。让我们揭开这样一个高精度磁传感器背后工作的秘密。

图1：PNI磁传感器元件及ASCI驱动芯片

图2是PNI磁感式（MI）传感器的实际简要应用电路。这是典型的LR振荡电路，其中电感元件由传感器中的高磁导磁芯和缠绕在其周围的螺旋管组成，电阻由用户提供。此外，电路中还有一个用于状态切换的特殊施密触发器。

图2：PNI典型的磁传感器应用电路图

当图中的电路连接到电源时，传感器处的磁场强度H由两部分组成：一部分是外部磁场强度HE；另一部分是电流产生的，大小与电流成正比，可以表示为k0I（k0为常数)。因此，可以得到以下关系类型:

H=HE k0I

假设施密特触发器的阈值电压在图2的工作电路中为VH，当输入电压时（A点电压)为0或小于阈值电压的值VL当触发器的逻辑状态至1，输出大小为VS电压信号。在这种情况下，传感器两端的电压会逐渐增加，直到A点的电压上升到VH当触发器的逻辑状态转换为0时，传感器上的电压开始慢慢降低。如图3所示，上部为施密特触发器逻辑状态波形图，下部为A点实际电压变化波形图。

图3：振荡电路输出波形及触发器逻辑状态变化图

图4是磁性物质的磁导率μ与磁场强度H的关系。如图2所示，电路中的偏置电阻Rb选择触发器的参数特性，使传感器在正负电压驱动时产生的磁场强度处于图5所示的虚线区域。请注意，当没有外部磁场时，正负驱动器都可以得到相同的波形图。

图4：磁导率与磁场强度的关系

图5：振荡电路输出波形与磁场强度之间没有外部磁场环境

当外部磁场HE(如地球磁场强度)同时考虑，图5中的正负驱动会受到影响。HE一定的方向导致图5中的磁场范围向同一方向移动。因此，一种情况下磁导率增加，另一种情况下磁导率降低。因此，振荡电路的电压波形周期在两种情况下不再相同τ如图6所示，它也会增加或减少。

图6：振荡电路输出波形与磁场强度之间存在外部磁场

然后在正负电压下测量相同数量的波形周期时间，并进行比较和计算，以获得外部磁场强度HE。

PNI磁传感器的优点：

数字输出。PNI磁传感器的ASIC与其他模拟信号输出产品不同，芯片可以直接输出与磁场大小相关的数字信号，需要额外的放大器、模数转换器等硬件。

高分辨率可达10NT。其它类似的产品很难做到，或者需要相对较高的成本才能实现。

低功耗。当采样率为8时，传感器的功耗与采样率有关Hz当传感器功耗为1时.5mW左右，300Hz时，功耗在7.5mW。而一般的MR传感器的功耗一般为15mW到30mW。

温度性能好，无磁滞效应。传感器正/反向电压驱动的设计原理从根本上消除了磁滞效应的影响。由于温度的影响，传感器的输出误差也相互抵消。