磁性傳感器
磁性材料在感受到外界的熱、光、壓力、放射線等之后,其磁特性會(huì)改變。利用這種物質(zhì)可以做成各種可靠性好,靈敏度高的傳感器,這類傳感器是利用磁性材料作為其敏感元件,故稱磁性傳感器。
磁性傳感器的探測(cè)器為磁性探頭。磁性探頭工作時(shí)在周圍形成一個(gè)靜磁場(chǎng),當(dāng)鐵磁金屬制成的物體,如步槍、車輛等進(jìn)入這個(gè)靜磁場(chǎng)時(shí),就會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)新的磁場(chǎng),干擾了原來的靜磁場(chǎng),由于目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)變化所產(chǎn)生的干擾使磁場(chǎng)發(fā)生變化,引起磁力計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)及擺動(dòng),產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)攜帶武器的人和車輛的探測(cè)。
磁性傳感器鑒別目標(biāo)性質(zhì)的能力較強(qiáng),能區(qū)別徒手人員、武裝人員和各種車輛;同時(shí)對(duì)目標(biāo)探測(cè)的反應(yīng)速度也比較快,一般為2.5s,可實(shí)時(shí)地探測(cè)快速運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)。與其他傳感器相比,磁性傳感器還有一個(gè)突出特點(diǎn),就是它能適應(yīng)各種條件下的戰(zhàn)場(chǎng)探測(cè),特別適用于震動(dòng)傳感器難以探測(cè)的沼澤、灘頭、水網(wǎng)等地區(qū),從而彌補(bǔ)了震動(dòng)傳感器的不足。但是磁性傳感器的能源有限,這使得它的探測(cè)距離較近,一般對(duì)人員的探測(cè)距離為3~4m,對(duì)輪式車輛的探測(cè)距離為15m以內(nèi),對(duì)履帶式車輛的探測(cè)距離為25m以內(nèi)。磁性傳感器的典型產(chǎn)品主要有Honeywell公司的HMC系列微型磁阻傳感器,這是磁阻系列傳感器中靈敏度最高、對(duì)微型金屬目標(biāo)信號(hào)探測(cè)距離最遠(yuǎn)的一類傳感器。
另外,我國研究較為成熟的磁通門傳感器也具有較好的探測(cè)靈敏度和分辨率,有的磁通門產(chǎn)品靈敏度可以達(dá)到0.5mV/nT、分辨率優(yōu)于1nT。工作方式磁性材料在受到外界的熱、光、力以及射線的作用時(shí),要改變其磁特性。如圖1,磁性傳感器的輸入量有熱、光、應(yīng)力、射線、磁等使磁性傳感器(磁性材料)的Bm、Hc、μ或R發(fā)生變化。利用這些磁參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。