磁性傳感器在工業(yè)與醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域得到更多使用 未來幾年肯定保持強(qiáng)勁增長
據(jù)IHS iSuppli公司的磁性傳感器市場追蹤報(bào)告，工業(yè)與醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域的半導(dǎo)體磁性傳感器市場去年溫和增長6%，綠色能源潮流是推動(dòng)其增長的主要因素。

2011年工業(yè)與醫(yī)療磁性傳感器營業(yè)收入為1.182億美元，而2010年是1.119億美元。盡管該領(lǐng)域的營業(yè)收入少于汽車和無線-消費(fèi)等其它磁性傳感器領(lǐng)域，但將促進(jìn)未來幾年傳感器市場持續(xù)擴(kuò)張。到2016年，這個(gè)磁性傳感器領(lǐng)域的營業(yè)收入將增至1.755億美元，如圖４所示，五年復(fù)合年度增長率為８%。

磁性傳感器未來幾年保持強(qiáng)勁增長

磁性傳感器市場由霍爾效應(yīng)與磁阻半導(dǎo)體IC構(gòu)成，用于在機(jī)器和產(chǎn)品中追蹤角速度與線性角，或者檢測和處理磁場以建立位置關(guān)系。在工業(yè)與醫(yī)療應(yīng)用中，磁性傳感器用于電機(jī)之中，以改善其能效。傳感器也用于涉及某種形式的電機(jī)控制的一系列醫(yī)療設(shè)備之中，比較泵。
去年的營業(yè)收入中，有70% 來自工業(yè)應(yīng)用，醫(yī)療應(yīng)用占其余的30%。

磁性傳感器的工業(yè)用途廣泛

在工業(yè)應(yīng)用方面，太陽能裝置和風(fēng)輪機(jī)等可再生能源系統(tǒng)一直是磁性傳感器的主要增長點(diǎn)。另一方面，各類電機(jī)消耗的電力估計(jì)占到45%，如果能提高電機(jī)的效率，就可能節(jié)省大量能源。政府立法著眼于降低能耗，對于傳感器也是利好。

電機(jī)使用磁性傳感器的例子包括低電壓交流與直流電機(jī)、三相感應(yīng)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)、單相電機(jī)和緊湊型電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

在其它工業(yè)應(yīng)用方面，磁性傳感器可用于電腦服務(wù)器等機(jī)器的不間斷電源(UPS)、焊接系統(tǒng)、機(jī)器人技術(shù)、火車運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施、非道路車輛和叉車。

在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，最流行的磁性傳感器類型是電流傳感器，包括分流電阻器、霍爾效應(yīng)集成電路、電流感應(yīng)變壓器、開環(huán)與閉環(huán)霍爾器件以及磁通門傳感器。在許多測量50安培以下電流的應(yīng)用中，比如住宅太陽能逆變器應(yīng)用或小型UPS系統(tǒng)，使用簡單的resistive bar或分路(shunt)。

但隨著所測電流強(qiáng)度的上升，shunt變得笨重和昂貴。在大型變頻電機(jī)等電流較高的應(yīng)用中，開環(huán)與閉環(huán)霍爾傳感器在一個(gè)小型封裝中使用霍爾效應(yīng)IC；也可以提高集成度，在封裝中包含一個(gè)專用集成電路?；魻朓C同樣用于工業(yè)洗衣機(jī)變頻器控制應(yīng)用之中。

除了電流傳感器，獨(dú)立霍爾效應(yīng)IC或磁阻傳感器開關(guān)也存在規(guī)模較小的磁性傳感器市場，這些器件用于電機(jī)整流，以降低紋波和改善性能，或者用于位置測量。

磁性傳感器在醫(yī)療應(yīng)用中發(fā)揮關(guān)鍵作用

磁性傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用，盡管規(guī)模要小于工業(yè)領(lǐng)域，但卻能夠挽救生命或者提高生命質(zhì)量。主要用于使用換向傳感器的醫(yī)療設(shè)備之中，用于電機(jī)控制，比如呼吸機(jī)方面的應(yīng)用；輸液、胰島素和注射器泵；或腎臟透析機(jī)。

傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的另一個(gè)例子是用于準(zhǔn)備樣本的簡單離心機(jī)。傳感器用于幫助控制小型電機(jī)，使其變得更加安靜和可靠。

開關(guān)同樣是一個(gè)比較突出的應(yīng)用，被用于可以安全操作的藥柜之中，或者病床調(diào)整和助聽器。在助聽器領(lǐng)域，巨磁阻傳感器IC(GMR)與霍爾及簧片開關(guān)競爭。

主要生產(chǎn)商

霍爾效應(yīng)IC的主要半導(dǎo)體供應(yīng)商包括日本Asahi Kasei Microsystems of Japan、美國Allegro MicroSystems (屬于Sanken)、比利時(shí)Melexis NV、瑞士Micronas和LEM。這些廠商通常提供塑料封裝的獨(dú)立IC，用于換向和位置開關(guān)，以及電流感測。

具有放大器或霍爾IC的霍爾效應(yīng)元件也是開環(huán)或閉環(huán)電流傳感器的一部分，生產(chǎn)這些傳感器的廠商包括LEM、瑞典ABB、英國Telco和日本Tamura及Kohshin。在這個(gè)供應(yīng)商陣營中，德國Vacuumschmeize是一家非霍爾電流感測的主要供應(yīng)商，它采用磁感應(yīng)方式。
作者: Richard Dixon博士