世界杯正在如火如荼地進(jìn)行,隨著技術(shù)的革新,許多“黑科技”也運(yùn)用在世界杯的賽場(chǎng)上,其中新穎的門線技術(shù)就是解決門線冤案的主要手段。
門線技術(shù)(Goal-line technology)是一項(xiàng)近年來發(fā)展起來的足球運(yùn)動(dòng)輔助技術(shù),可以判斷球是否越過了球門線,從而判斷是否進(jìn)球有效, 門線技術(shù)主要基于鷹眼系統(tǒng)或磁場(chǎng)傳感器系統(tǒng)的原理運(yùn)行。
磁場(chǎng)傳感器系統(tǒng)的原理:該系統(tǒng)使用的足球是特制的,其內(nèi)部有懸浮的電子傳感器,攜帶電流的細(xì)電線被埋在禁區(qū)和球門線后方,形成一個(gè)網(wǎng)格。由于銅線與磁場(chǎng)之間的干擾,移動(dòng)的球會(huì)影響均勻的磁場(chǎng)。擾動(dòng)磁場(chǎng)波紋通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接?jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)計(jì)算后決定球是否越過線。
因?yàn)榍驁?chǎng)的信息是瞬息萬變的,對(duì)于電子傳感器的感應(yīng)速度和精度有極高的要求,下面和大家分享下使用IT2800源表在此類測(cè)試中的應(yīng)用。
磁性傳感器是一種可檢測(cè)磁鐵,以及電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)或地磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向的傳感器。磁場(chǎng)存在于我們身邊,只是用肉眼看不見它,但我們可以借助磁性傳感器來檢測(cè)出它。雖然都叫做磁傳感器,但是其實(shí)包含許多種類,包括線圈、霍爾器件、磁阻元件等。
圖一 磁場(chǎng)門線技術(shù)
線圈是在眾多磁性傳感器中,最簡(jiǎn)單的一種磁性傳感器。當(dāng)把磁鐵靠近線圈時(shí),線圈內(nèi)磁通量增加。于是,在阻礙線圈磁通量增加的方向產(chǎn)生一個(gè)像磁通一樣的誘導(dǎo)電動(dòng)勢(shì)/誘導(dǎo)電流。相反,當(dāng)把此磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí),因?yàn)榫€圈內(nèi)的磁通量減少,線圈在使磁通量增加的方向生成一個(gè)誘導(dǎo)電動(dòng)勢(shì)/誘導(dǎo)電流,使用IT2800源表可以檢測(cè)產(chǎn)生的不同方向的感生電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流,源表獨(dú)特的多量程設(shè)計(jì),可以應(yīng)用于各種規(guī)格的測(cè)試,保證精度要求。
霍爾元件是利用霍爾效應(yīng)制作而成的元件?;魻栃?yīng)是指,當(dāng)在電流的流動(dòng)方向施加一個(gè)垂直于電流的磁場(chǎng)時(shí),垂直于電流和磁感線的方向會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)差的現(xiàn)象。當(dāng)電流通過半導(dǎo)體薄膜時(shí),根據(jù)霍爾效應(yīng),會(huì)產(chǎn)生與磁通量密度和其方向相對(duì)應(yīng)的電壓。這種基于霍爾效應(yīng)制作而成的,檢測(cè)磁場(chǎng)的元件叫做霍爾元件。
圖五 霍爾效應(yīng)
在測(cè)試霍爾效應(yīng)時(shí)使用IT2800,可以切換到電流源模式,輸出穩(wěn)定的電流,也可以使用脈沖模式,編輯脈沖輸出。
圖六 IT2800脈沖測(cè)試
磁阻元件是用一種在外施磁場(chǎng)的作用下可以改變其自身阻值的材料制作而成的元件。磁阻效應(yīng)的定義:是指某些金屬或半導(dǎo)體的電阻值隨外加磁場(chǎng)變化而變化的現(xiàn)象。金屬或半導(dǎo)體的載流子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),由于受到電磁場(chǎng)的變化產(chǎn)生的洛倫茲力作用,產(chǎn)生了磁阻效應(yīng)。
圖七 磁阻效應(yīng)
使用IT2800電阻測(cè)量功能可以實(shí)時(shí)顯示器件阻值,并且可以通過recorder功能記錄下電壓電流和電阻的曲線。
圖八 電阻測(cè)量
圖片IT2800系列是外觀緊湊、經(jīng)濟(jì)高效的臺(tái)式圖形化源測(cè)量單元,簡(jiǎn)稱源表或SMU。它集6種設(shè)備功能于一體,綜合了四象限電壓源,電流源,6.5位數(shù)字萬用表、脈沖發(fā)生器、電池模擬器以及電子負(fù)載功能,是半導(dǎo)體功率器件IV特性測(cè)試的理想選擇。全系列覆蓋了10fA到10A的電流范圍以及100nV到1000V的電壓范圍。除了直流工作模式之外,IT2800系列SMU還能夠進(jìn)行脈沖測(cè)量,以防止器件自身發(fā)熱導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差。5寸觸摸顯示屏,使源表具有出色的圖形用戶界面以及各種顯示模式,幫助工程師顯著提高測(cè)試效率。廣泛應(yīng)用于分立半導(dǎo)體器件、功率芯片、無源器件、光電器件、微功耗量測(cè)以及材料研究等領(lǐng)域。