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磁性传感器在工业与医疗应用领域得到更多使用

关键词:磁性传感器 医疗应用 半导体 传感器

时间:2012-10-09 07:56:09       来源:中电网

据IHS iSuppli公司的磁性传感器市场追踪报告,工业与医疗应用领域的半导体磁性传感器市场去年温和增长6%,绿色能源潮流是推动其增长的主要因素。
 
2011年工业与医疗磁性传感器营业收入为1.182亿美元,而2010年是1.119亿美元。尽管该领域的营业收入少于汽车和无线-消费等其它磁性传感器领域,但将促进未来几年传感器市场持续扩张。到2016年,这个磁性传感器领域的营业收入将增至1.755亿美元,如图4所示,五年复合年度增长率为8%。
 


磁性传感器市场由霍尔效应与磁阻半导体IC构成,用于在机器和产品中追踪角速度与线性角,或者检测和处理磁场以建立位置关系。在工业与医疗应用中,磁性传感器用于电机之中,以改善其能效。传感器也用于涉及某种形式的电机控制的一系列医疗设备之中,比较泵。
去年的营业收入中,有70% 来自工业应用,医疗应用占其余的30%。
 
磁性传感器的工业用途广泛
 
在工业应用方面,太阳能装置和风轮机等可再生能源系统一直是磁性传感器的主要增长点。另一方面,各类电机消耗的电力估计占到45%,如果能提高电机的效率,就可能节省大量能源。政府立法着眼于降低能耗,对于传感器也是利好。
 
电机使用磁性传感器的例子包括低电压交流与直流电机、三相感应电机、步进电机和伺服电机、单相电机和紧凑型电机驱动器。
 
在其它工业应用方面,磁性传感器可用于电脑服务器等机器的不间断电源(UPS)、焊接系统、机器人技术、火车运输基础设施、非道路车辆和叉车。
 
在工业应用领域,最流行的磁性传感器类型是电流传感器,包括分流电阻器、霍尔效应集成电路、电流感应变压器、开环与闭环霍尔器件以及磁通门传感器。在许多测量50安培以下电流的应用中,比如住宅太阳能逆变器应用或小型UPS系统,使用简单的resistive bar或分路(shunt)。
 
但随着所测电流强度的上升,shunt变得笨重和昂贵。在大型变频电机等电流较高的应用中,开环与闭环霍尔传感器在一个小型封装中使用霍尔效应IC;也可以提高集成度,在封装中包含一个专用集成电路。霍尔IC同样用于工业洗衣机变频器控制应用之中。
 
除了电流传感器,独立霍尔效应IC或磁阻传感器开关也存在规模较小的磁性传感器市场,这些器件用于电机整流,以降低纹波和改善性能,或者用于位置测量。
 
磁性传感器在医疗应用中发挥关键作用
 
磁性传感器在医疗领域中的应用,尽管规模要小于工业领域,但却能够挽救生命或者提高生命质量。主要用于使用换向传感器的医疗设备之中,用于电机控制,比如呼吸机方面的应用;输液、胰岛素和注射器泵;或肾脏透析机。
 
传感器在医疗领域应用的另一个例子是用于准备样本的简单离心机。传感器用于帮助控制小型电机,使其变得更加安静和可靠。
 
开关同样是一个比较突出的应用,被用于可以安全操作的药柜之中,或者病床调整和助听器。在助听器领域,巨磁阻传感器IC(GMR)与霍尔及簧片开关竞争。
 
主要生产商
 
霍尔效应IC的主要半导体供应商包括日本Asahi Kasei Microsystems of Japan、美国Allegro MicroSystems (属于Sanken)、比利时Melexis NV、瑞士Micronas和LEM。这些厂商通常提供塑料封装的独立IC,用于换向和位置开关,以及电流感测。
 
具有放大器或霍尔IC的霍尔效应元件也是开环或闭环电流传感器的一部分,生产这些传感器的厂商包括LEM、瑞典ABB、英国Telco和日本Tamura及Kohshin。在这个供应商阵营中,德国Vacuumschmeize是一家非霍尔电流感测的主要供应商,它采用磁感应方式。
 
作者Richard Dixon博士是IHS公司MEMS与传感器首席分析师。

 

 

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