更
多测量方法的发现还是在二十世纪初期才得到了突飞猛进的进展。
现在我们有很多测量磁场的方法,磁场传感器利用了物质与磁场之间的各
种物理效应:磁电效应(电磁感应、霍尔效应、磁致电阻效应)、磁机械效应、
磁光效应、核磁共振、超导体与电子自旋量子力学效应。下面列出了一些测量
原理
以及相应的传感器:
(1) 电磁感应磁场测量方法:电磁线磁场传感器,磁通门磁场传感器,磁
阻抗磁场传感器。
(2) 霍尔效应磁场测量方法:半导体霍尔传感器、磁敏二极管,磁敏三极
管。
(3) 各向异性电阻效应(AMR)磁场测量方法。
(4) 载流子自旋相互作用磁场测量方法:自旋阀巨磁效应磁敏电阻、自旋
阀三极管磁场传感器、隧道磁致电阻效应磁敏电阻。
(5) 超导量子干涉(SQUID)磁场测量方法:SQUID 薄膜磁敏元件。
(6) 光泵磁场测量方法:光泵磁场传感器。
(7) 质子磁进动磁场测量方法。
(8) 光导纤维磁场测量方法。
以上各种磁场测量方法所依据的原理各不相同,测量的磁场精度和范围相
差
也很大,10-11-107G。我们需要选择适合车模竞赛的检测方法,除了检测磁场的
精度之外,还需要对于检测磁场的传感器的频率响应、尺寸、价格、功耗以及
实
现的难易程度进行考虑。
在下面所介绍的检测方法中,我们选取最为传统的电磁感应线圈的方案。
它
具有原理简单、价格便宜、体积小(相对小)、频率响应快、电路实现简单等
特
点,适应于初学者快速实现路经检测的方案。
通电导线周围的磁场是一个矢量场,场的分布如图四所示。如果在通电直
导
线两边的周围竖直放置两个轴线相互垂直并位于与导线相垂直平面内的线圈,
则
可以感应磁场向量的两个垂直分量,进而可以获得磁场的强度和方向。