Jste zde

GMR senzory společnosti Sensitec

Antonín Vojáček, 11. Srpen 2011 - 21:23

Mezi další významné výrobce AMR a GMR senzorů patří německá společnost Sensitec. Dnes se podíváme na zástupce využívající GMR jev.

Mezi významné výrobce, které jsem doposud v případě GMR senzorů nezmínil, je společnost Sensitec, specialista přímo jen na magnetorezistivní integrované senzory. Mimo velmi širokou nabídku AMR senzorů pak nabízí též ucelenou řadu GMR senzorů a právě na ty jsem chtěl zde upozornit, protože na internetových stránkách společnosti nejsou příliš zvýrazněny.

Přesněji řečeno, dá se to na první pohled poznat z názvu součástky, pokud víte, že počáteční písmeno určuje použitou technologii. Tedy senzory jejichž označení začíná na „A“ jsou realizovány technologií AMR a senzory začínající písmenem „G“ pak prostřednictvím GMR.

Jen pro pořádek a náhodné návštěvníky serveru automatizace.HW.cz, popis technologií a funkce senzorů AMR a GMR si můžete přečíst v článcích GMR senzory mag. pole - 1. díl - princip a struktura, resp. GMR senzory mag. pole - 2. díl - vyráběné senzory.

Senzory Sensitec řady GF700

Tuto rodinu aktuálně zastupují dvě součástky: GF705 a GF708. Obě pak představují analogový GMR senzor magnetického pole. Je realizovaný v podobě Wheatstonova můstku se dvěma citlivými měřícími a dvěma referenčními rezistory a výstup můstku již není v součástce dále nijak zpracován. Je tedy určen pro napojení na signálový zesilovač s vysokým vstupním odporem.

V případě jednoduššího typu GF705 jsou měřící GMR elementy realizované jen jako klasické vícevrstvé struktury pro zvýšení citlivosti, ale bez využití funkce spinového ventilu. Převodní charakteristika má tedy tradiční průběh GMR jevu v podobě „lichoběžníkového kanálu“. Pro další zvýšení citlivosti je pak senzor opatřen koncentrátorem mag. toku (flux concentrator). Výstup je lineární v měřícím rozsahu 1,8 až 8 mT při relativně malé strmosti převodní charakteristiky. Proto je hodnota citlivosti jen 10 mV/V/mT.

 

Naopak typ GL708 využívá kompletní GMR strukturu tzv. spinového ventilu. Díky tomu je převodní charakteristika téměř skoková, což značí velmi vysokou citlivost 130 mV/V/mT.

Typické použití těchto senzorů je pro realizaci známých malinkých bezkontaktních snímačů polohy pneumatických či jiných pístů snímajících polohu přes stěnu válce.

Základní parametry:

  • Napájení: typ. 5 VDC (max. 9 VDC)
  • Lineární měřící rozsah: 1,8 až 8 mT
  • Citlivost v lineárním rozsahu:
    • GF705: typ. 10 mV/V na mT
    • GF708: typ. 130 mV/V na mT
  • Odpor můstku:
    • GF705: typ. 5 kOhmů
    • GF708: typ. 16 kOhmů
  • Pracovní teplota: - 40 až 125 °C

 

Převodní charakteristika senzoru GF705 s vyznačenou lineární měřící částí.

Převodní charakteristika senzoru GF708 téměř skokovým přechodem.

Senzory řady GLM7000 pro snímače pohybu

Druhou rodinou GMR součástek v nabídce Sensitecu jsou senzory označené jako GLM71x pro účely měření lineárního či rotačního pohybu, tedy určené pro konstrukci lineárních a rotačních snímačů pohybu, měření vzdálenosti nebo rychlosti pohybu.

Konkrétně jde o tzv. zubové senzory v modulu s již integrovaným magnetem (tooth sensor module with integrated magnet). Tak totiž lze přímo detekovat jednotlivé zuby například běžného otáčejícího se kovového ozubeného kola bez nutnosti, aby ty zuby byly sami magnetické.

Pro různé rozteče zubů jsou pak k dispozici jednotlivé typy pro 1 / 2 / 3 mm nebo pak 0,94 a 1,57 mm. Podle toho se pak jmenují GLM711, GLM712, GLM713 či GLM714 nebo GLM715.

Struktura a příklady použití GMR senzorů Sensitec řady GLM700.

Senzor tedy v sobě obsahuje jak samotný měřící GMR čip, tak i již ten zmíněný miniaturní magnet. Protože je GMR část velmi citlivá, stačí opravdu jen velmi miniaturní magnet, který je navíc přímo na snímací část optimalizován. Tím je funkce maximálně efektivní a navíc celý komplet má stále velmi malinké rozměry SMD součástky 13 x 5,5 x 3,5 mm.

Další zajímavostí této rodiny senzorů je implementace technologie FIXPITCH. Ta spočívá ve dvou snímacích GMR místech, jejichž vzdálenost právě přesně odpovídá požadované vzdálenosti zubů, čímž ve výsledku získáváme dva analogové signály vzájemně posunuté o 90°, tedy prakticky sinový a kosinový průběh. Jinak je snímací struktura realizována jako dva Wheatstonovy můstky, které mají společné napájecí svorky a oddělené výstupní svorky.

Princip a funkce snímání senzorů řady GLM700.

 

Základní parametry:

  • Napájení: typ. 5 VDC (max. 9 VDC)
  • Rozsah měřící frekvence: 0 až 1 MHz
  • Amplituda výstupního signálu: 2,5 až 8,5 mV
  • Odpor senzoru: 2,85 až 3,65 kOhmů (dle typu)
  • Odpor můstku: 5,7 až 7,3 kOhmů (dle typu)
  • Pracovní teplota: - 40 až 125 °C

 

Průběh výstupních signálů GMR senzorů řady GLM700.

 

Článek vytvořil z podkladů výrobce: Antonín Vojáček

DOWNLOAD & Odkazy

Hodnocení článku: