磁性傳感器應(yīng)用持續(xù)增長(zhǎng) 馳騁工業(yè)與醫(yī)療領(lǐng)域
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據(jù)IHS iSuppli公司的磁性傳感器市場(chǎng)追蹤報(bào)告,工業(yè)與醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域的半導(dǎo)體磁性傳感器市場(chǎng)去年溫和增長(zhǎng)6%,綠色能源潮流是推動(dòng)其增長(zhǎng)的主要因素。2011年工業(yè)與醫(yī)療磁性傳感器營(yíng)業(yè)收入為1.182億美元,而2010年是1.119億美元。盡管該領(lǐng)域的營(yíng)業(yè)收入少于汽車和無線-消費(fèi)等其它磁性傳感器領(lǐng)域,但將促進(jìn)未來幾年傳感器市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)張。到2016年,這個(gè)磁性傳感器領(lǐng)域的營(yíng)業(yè)收入將增至1.755億美元,如下圖所示,五年復(fù)合年度增長(zhǎng)率為8%。
磁性傳感器市場(chǎng)由霍爾效應(yīng)與磁阻半導(dǎo)體IC構(gòu)成,用于在機(jī)器和產(chǎn)品中追蹤角速度與線性角,或者檢測(cè)和處理磁場(chǎng)以建立位置關(guān)系。在工業(yè)與醫(yī)療應(yīng)用中,磁性傳感器用于電機(jī)之中,以改善其能效。傳感器也用于涉及某種形式的電機(jī)控制的一系列醫(yī)療設(shè)備之中,比較泵。去年的營(yíng)業(yè)收入中,有70% 來自工業(yè)應(yīng)用,醫(yī)療應(yīng)用占其余的30%。
磁性傳感器的工業(yè)用途廣泛
在工業(yè)應(yīng)用方面,太陽(yáng)能裝置和風(fēng)輪機(jī)等可再生能源系統(tǒng)一直是磁性傳感器的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。另一方面,各類電機(jī)消耗的電力估計(jì)占到45%,如果能提高電機(jī)的效率,就可能節(jié)省大量能源。政府立法著眼于降低能耗,對(duì)于傳感器也是利好。
電機(jī)使用磁性傳感器的例子包括低電壓交流與直流電機(jī)、三相感應(yīng)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)、單相電機(jī)和緊湊型電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
在其它工業(yè)應(yīng)用方面,磁性傳感器可用于電腦服務(wù)器等機(jī)器的不間斷電源(UPS)、焊接系統(tǒng)、機(jī)器人技術(shù)、火車運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施、非道路車輛和叉車。
在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,最流行的磁性傳感器類型是電流傳感器,包括分流電阻器、霍爾效應(yīng)集成電路、電流感應(yīng)變壓器、開環(huán)與閉環(huán)霍爾器件以及磁通門傳感器。在許多測(cè)量50安培以下電流的應(yīng)用中,比如住宅太陽(yáng)能逆變器應(yīng)用或小型UPS系統(tǒng),使用簡(jiǎn)單的resisTIve bar或分路(shunt)。
但隨著所測(cè)電流強(qiáng)度的上升,shunt變得笨重和昂貴。在大型變頻電機(jī)等電流較高的應(yīng)用中,開環(huán)與閉環(huán)霍爾傳感器在一個(gè)小型封裝中使用霍爾效應(yīng)IC;也可以提高集成度,在封裝中包含一個(gè)專用集成電路?;魻朓C同樣用于工業(yè)洗衣機(jī)變頻器控制應(yīng)用之中。
除了電流傳感器,獨(dú)立霍爾效應(yīng)IC或磁阻傳感器開關(guān)也存在規(guī)模較小的磁性傳感器市場(chǎng),這些器件用于電機(jī)整流,以降低紋波和改善性能,或者用于位置測(cè)量。
磁性傳感器在醫(yī)療應(yīng)用中發(fā)揮關(guān)鍵作用
磁性傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用,盡管規(guī)模要小于工業(yè)領(lǐng)域,但卻能夠挽救生命或者提高生命質(zhì)量。主要用于使用換向傳感器的醫(yī)療設(shè)備之中,用于電機(jī)控制,比如呼吸機(jī)方面的應(yīng)用;輸液、胰島素和注射器泵;或腎臟透析機(jī)。
傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的另一個(gè)例子是用于準(zhǔn)備樣本的簡(jiǎn)單離心機(jī)。傳感器用于幫助控制小型電機(jī),使其變得更加安靜和可靠。
開關(guān)同樣是一個(gè)比較突出的應(yīng)用,被用于可以安全操作的藥柜之中,或者病床調(diào)整和助聽器。在助聽器領(lǐng)域,巨磁阻傳感器IC(GMR)與霍爾及簧片開關(guān)競(jìng)爭(zhēng)。
主要生產(chǎn)商
霍爾效應(yīng)IC的主要半導(dǎo)體供應(yīng)商包括日本Asahi Kasei Microsystems of Japan、美國(guó)Allegro MicroSystems (屬于Sanken)、比利時(shí)Melexis NV、瑞士Micronas和LEM。這些廠商通常提供塑料封裝的獨(dú)立IC,用于換向和位置開關(guān),以及電流感測(cè)。
具有放大器或霍爾IC的霍爾效應(yīng)元件也是開環(huán)或閉環(huán)電流傳感器的一部分,生產(chǎn)這些傳感器的廠商包括LEM、瑞典ABB、英國(guó)Telco和日本Tamura及Kohshin。在這個(gè)供應(yīng)商陣營(yíng)中,德國(guó)Vacuumschmeize是一家非霍爾電流感測(cè)的主要供應(yīng)商,它采用磁感應(yīng)方式。