Magnetiske sensorer – finn produsenter og leverandører

Magnetsensorer er enheter som registrerer magnetfelt eller endringer i magnetfeltets styrke og konverterer dem til et elektrisk signal som kan evalueres.

De gjør det derfor mulig å detektere posisjon, bevegelse, hastighet, strømstyrke eller tilstedeværelsen av metalliske eller magnetiske gjenstander uten kontakt. Magnetsensorer har blitt uunnværlige i moderne elektronikk, automatisering, kjøretøyteknologi og medisinsk teknologi.

Nedenfor finner du informasjon om magnetiske sensorers funksjonalitet og typer, bruken av dem samt fordeler, utfordringer og begrensninger:

Hvordan magnetiske sensorer fungerer:

Magnetiske sensorer er basert på det faktum at et magnetfelt påvirker de elektriske eller fysiske egenskapene til et materiale.
Denne endringen måles og sendes ut som et elektrisk signal.

Avhengig av sensortype brukes ulike fysiske effekter:

1. Endring i elektrisk spenning eller strøm på grunn av et magnetfelt.
2. Endring i den elektriske motstanden til et materiale.
3. Mekanisk bevegelse av en kontakt eller struktur på grunn av magnetiske krefter.

Sensorsignalet kan være analogt eller digitalt og gir informasjon om magnetfeltets styrke, retning, polaritet eller tidsmessige endring.

De viktigste typene magnetiske sensorer:

1. Hall-sensorer:
   Hall-sensorer utnytter Hall-effekten, der det dannes en tverrspenning i en strømførende leder under påvirkning av et magnetfelt.
   De kan detektere magnetfelt, måle hastigheter og posisjoner og fungere som brytere (digitale) eller målesensorer (analoge).
   Hall-sensorer er svært robuste og er blant de mest brukte magnetiske sensorene.
2. Magnetoresistive sensorer:
   Disse sensorene er basert på endringen i den elektriske motstanden i et materiale som en funksjon av magnetfeltet.
   Viktige undertyper er
   AMR (anisotropisk magnetoresistiv effekt)
   GMR (gigantisk magnetoresistiv effekt)
   TMR (tunnelmagnetoresistiv effekt)
   De er betydelig mer følsomme enn Hall-sensorer og muliggjør presise vinkel-, posisjons- og strømmålinger.
3. Reed-sensorer:
   Reed-sensorer består av to ferromagnetiske kontakter i et glassrør som lukker eller åpner seg i nærvær av et magnetfelt.
   Typiske egenskaper:
   Mekanisk bryterkontakt
   Svært lavt strømforbruk
   Enkel konstruksjon
   De brukes ofte som berøringsfrie brytere.
4. Fluxgate-sensorer:
   Fluxgate-sensorer måler svært små magnetfelt, spesielt jordmagnetfeltet.
   De kjennetegnes av svært høy følsomhet og god stabilitet.
   De brukes blant annet til navigasjon, geofysikk og romfart.
5. Induktive magnetiske sensorer:
   Disse sensorene registrerer endringer i et magnetfelt på grunn av virvelstrømmer eller induktansendringer.
   De er ufølsomme for smuss og olje og egner seg derfor spesielt godt i industrimiljøer.
6. Magneto-induktive og magnetostriktive sensorer:
   Disse spesialformene utnytter endringer i induktans eller mekaniske deformasjoner i magnetiske materialer.
   De brukes ofte til forskyvnings- og posisjonsmålinger eller lineære posisjonssensorer i hydrauliske sylindere.

Bruk av magnetiske sensorer:

Magnetiske sensorer brukes på svært mange områder:

1. Bilindustrien:
Hastighets- og veivakselsensorer, styrevinkelsensorer, ABS-systemer

2. industriell automatisering:
Endeposisjonsdeteksjon, posisjonsmåling, hastighetsdeteksjon

3. Forbruksvarer:
Smarttelefoner (kompass), nettbrett, wearables

4. Medisinsk teknologi:
Posisjonsovervåking, medisinsk utstyr med berøringsfri måling

5. Energi- og kraftelektronikk:
Strømmåling uten galvanisk isolasjon

6. Sikkerhetsteknologi:
Dør- og vindussensorer, alarmsystemer

Fordeler med magnetiske sensorer:

• Berøringsfri måling, derfor ingen mekanisk slitasje og lang levetid.
• Fungerer også i støvete, oljete eller fuktige miljøer.
• Kan brukes til posisjons-, hastighets-, vinkel-, strøm- eller tilstedeværelsesdeteksjon.
• Egnet for raske bevegelser og roterende systemer på grunn av høye koblingsfrekvenser.
• Ideell for miniatyrisering og integrering i elektroniske systemer.
• Lavt energiforbruk. Spesielt viktig for batteridrevne enheter

Utfordringer og begrensninger ved magnetiske sensorer:

• Følsomhet for sterke eksterne magnetfelt.
• Delvis temperaturavhengig.
• Behov for nøye magnet- og sensordesign.

Disse punktene kan imidlertid enkelt håndteres med egnede sensortyper, kalibrering og skjerming.

Magnetsensorer er svært fleksible og robuste sensorer for berøringsfri deteksjon av magnetfelt og variabler som er avledet av dem, for eksempel posisjon, hastighet eller strøm. Ulike fysiske effekter - fra Hall-effekten til magnetoresistiv teknologi - muliggjør løsninger for nesten alle bruksområder. Takket være deres pålitelighet, holdbarhet og allsidighet er magnetiske sensorer i dag uunnværlige komponenter i bilindustrien, industriell automasjon, medisinsk teknologi og forbrukerapparater.

Her finner du en oversikt over de viktigste punktene du må ta hensyn til når du skal kjøpe magnetiske sensorer:

Magnetsensorer er nøkkelkomponenter innen automasjon, kjøretøy, medisin og kraftelektronikk. De muliggjør berøringsfri deteksjon av posisjon, hastighet, vinkel, strømstyrke eller tilstedeværelse av objekter. Når du skal kjøpe inn magnetiske sensorer profesjonelt, er det ikke nok å bare se på pris eller sensortype. Et velbegrunnet valg krever en nøyaktig analyse av bruksområdet, omgivelsesforholdene, de elektriske grensesnittene og den langsiktige tilgjengeligheten og kvaliteten. Feil i utvelgelsesprosessen kan føre til unøyaktigheter i målingene, funksjonsfeil eller høye oppfølgingskostnader.

• Det første trinnet er å definere måleoppgaven klart og tydelig. Magnetiske sensorer kan registrere svært forskjellige variabler, for eksempel tilstedeværelsen av en magnet, posisjonen til en komponent, rotasjonsvinkelen til en aksel eller strømmen i en leder.
• Jo mer presist den målte variabelen er definert, desto mer nøyaktig kan man velge riktig sensortype.
• En enkel reed- eller digital Hall-sensor er tilstrekkelig for en ren koblingsfunksjon, mens nøyaktige vinkel- eller posisjonsmålinger krever magnetoresistive sensorer.
• Valget av sensorteknologi har stor innvirkning på nøyaktighet, robusthet og kostnader.
• Hall-sensorer er robuste og rimelige, men har lavere følsomhet.
• Magnetoresistive sensorer gir betydelig høyere oppløsning og presisjon, men er dyrere og mer følsomme for interferensfelt.
• Reed-sensorer er mekanisk enkle, men har begrenset levetid med hyppige koblinger.
• Fluxgate-sensorer egner seg for svært små magnetfelt eller navigasjonsapplikasjoner.
• Følsomheten må være tilpasset applikasjonen: For høy følsomhet kan føre til feilmålinger, for lav følsomhet til upålitelige signaler.
• En profesjonell magnetisk sensor må dekke det relevante magnetfeltområdet på en pålitelig måte. De avgjørende faktorene her er
• Maksimal og minimal målbar feltstyrke.
• Oppløsning for små feltendringer.
• Absolutt og relativ nøyaktighet.
• For industriell posisjonsdeteksjon eller strømmåling er en stabil, reproduserbar måling ofte viktigere enn den høyeste teoretiske oppløsningen.
• Magnetiske sensorer reagerer sensitivt på miljøpåvirkninger. De reelle driftsbetingelsene må tas i betraktning ved innkjøp:
• Driftstemperatur og temperaturdrift.
• Fuktighet, støv, olje eller kjemikalier.
• Mekaniske vibrasjoner og støtbelastninger.
• Elektromagnetiske interferensfelt.
• I tøffe industri- eller bilmiljøer kreves det sensorer med utvidet temperaturområde og høy grad av beskyttelse.
• Sensoren alene er ikke nok - hele systemet bestående av sensor og magnet må vurderes. Viktige punkter er:
• Type, størrelse og magnetisering av magneten som brukes.
• Avstand og innretting mellom magnet og sensor.
• Mekaniske toleranser og monteringsalternativer.
• En av de vanligste årsakene til måleproblemer er at kombinasjonen magnet/sensor ikke er tilstrekkelig tilpasset.
• Sensoren må være elektrisk kompatibel med systemarkitekturen. De avgjørende faktorene er
• Analogt eller digitalt utgangssignal.
• Bryterutgang, PWM, I²C, SPI, CAN eller andre bussystemer.
• Forsyningsspenning og strømforbruk.
• Standardiserte grensesnitt og tydelige diagnosefunksjoner er spesielt viktig i sikkerhetskritiske eller industrielle applikasjoner.
• Magnetsensorer arbeider ofte i miljøer med motorer, kraftelektronikk eller høystrømsledninger.
• Sensoren må være tilstrekkelig motstandsdyktig mot elektromagnetiske forstyrrelser.
• God EMC-motstand reduserer feilmålinger og øker systemets pålitelighet.
• Langtidsstabilitet er avgjørende for presise applikasjoner. Profesjonelle innkjøpere bør sjekke
• Om sensoren er kalibrert fra fabrikk.
• Hvor sterk temperatur- og aldringsdriften er.
• Om rekalibrering er mulig eller nødvendig.
• Stabile måleegenskaper over mange år er avgjørende, spesielt for serieprodukter eller sikkerhetsrelevante applikasjoner.
• Avhengig av bruksområde må magnetiske sensorer overholde visse standarder, for eksempel
• Standarder for bilindustrien.
• Industri- og EMC-standarder.
• Eksplosjonsbeskyttelse for spesielle miljøer.
• Manglende godkjenninger kan forsinke serielansering eller bruk betraktelig.
• Profesjonelle innkjøp tar også hensyn til organisatoriske aspekter:
• Produsentens erfaring og markedsposisjon.
• Langsiktig leveringsevne og produkttilgjengelighet.
• Kvaliteten på dokumentasjon og applikasjonsstøtte.
• Spesielt for serieprodukter er en stabil leverandør viktigere enn den laveste enhetsprisen.
• Innkjøperne bør ikke bare ta hensyn til innkjøpsprisen, men også til hele livssykluskostnaden. Dette inkluderer
• Utviklings- og integrasjonskostnader.
• Kalibrering og vedlikehold.
• Risiko for feil og kostnader for reservedeler.
• En sensor av høy kvalitet kan være mer økonomisk på lang sikt enn en billig, men ustabil løsning.

Profesjonelle innkjøp av magnetiske sensorer krever en systematisk og anvendelsesorientert tilnærming. I tillegg til sensorteknologien spiller måleområde, nøyaktighet, miljøforhold, elektriske grensesnitt og mekanisk integrasjon en avgjørende rolle. Like viktig er produsentens kvalitet, samsvar med standarder og langsiktig tilgjengelighet. En nøye utvalgt magnetisk sensor øker påliteligheten, presisjonen og levetiden til hele systemet, og reduserer oppfølgingskostnadene på grunn av feilmålinger eller feil. De som definerer kravene tydelig og ser på sensoren som en del av et helhetlig system, tar bærekraftige og økonomisk fornuftige beslutninger.

Magnetsensorer kan kjøpes fra ulike leverandører. Omfattende informasjon om produsenter og leverandører av magnetiske sensorer fra hele verden finner du på Exportpages.