【48812】干货 什么是磁传感器？最常用的磁传感器类型及运用发布时间：2024-07-25 |   作者: 爱游戏APP手机登录网页版

　　磁场，以地球磁场(地磁)或磁石为例的磁场是咱们了解但不可见的现象。将不可见的磁场转化为电信号，以及转化为可见效应的磁传感器一直以来都是研讨的主题。

　　从几十年前运用电磁感应效应的传感器，到现在触及磁场电效应、磁阻效应、约瑟夫森效应和其他物理现象的运用。

　　现在，运用各种物理效应的传感器现已商业化。以下，咱们将要点介绍最常用的磁传感器类型及其运用。

　　MR传感器元件是运用磁阻效应(MR效应)的磁传感器元件。有许多运用不相同作业原理的 MR 传感器类型。

　　MR效应是电阻随磁场改变而改变的现象。这种效应发生在磁性物料(例如铁、镍或钴)中。

　　在了解MR 效应之前需求先了解电子自旋，以及洛伦兹力怎么运用电子电荷起作用。

　　当电子在铁磁物料(具有必定磁性的物料)中运动时，电子的自旋发生动摇，(电子)在磁性物猜中的散射概率就会上升或下降。这便是导致 MR 效应的原因。

　　电子有两个重要参数：电荷和自旋。它们具有相同的负电荷，但电子自旋有两种：向上自旋和向下自旋。1922年经过试验验证了电子自旋，并确认了电子具有电子角动量和磁矩特征。

　　当电子经过导电物料时，它们会发生散射(电子散射)。电子散射是物猜中的静电导致电子违背其正常轨迹的现象。

　　洛伦兹力是一种当导电物猜中的移动带电粒子(电子)露出于磁场时所起作用的力。它影响一切带电粒子而且不依赖于电子自旋。

　　1856年，William Thomson经过调查放置于外部磁场中的铁磁物料，发现了各向异性磁阻效应(AMR效应)。

　　当铁磁物猜中的磁化方向与电流平行时，电子轨迹就会垂直于电流，由此发生最大电阻。这增加了依赖于自旋的散射，导致电阻上升。

　　当磁化方向垂直于电流时，电子轨迹就会与电流平行，减少了依赖于自旋的散射，并发生最小电阻。

　　由磁场状况引起的电阻改变率称为磁阻比率(MR比率)。AMR 传感器元件的 MR 比率约为 5%。AMR传感器元件因为结构相对比较简单，常用于磁性开关和旋转传感器。

　　【TMR 传感器元件】常温下的地道磁阻效应(TMR 效应)是日本东北大学Terunobu Miyazaki教授于 1995 年发现的。TMR 传感器元件是运用 TMR 效应的磁传感器元件，是由极薄的纳米级非磁性绝缘层夹在两个铁磁层中心构成。电子地道经过绝缘层从一个铁磁层穿到另一个铁磁层。这是一种量子力学现象。

　　TMR 交界处的 MR 比率(电阻随磁场状况的改变率)在生产中可到达 100% 以上。在试验室条件下，已到达 1,000% 以上的水平。

　　因为具有高灵敏度，TMR 传感器元件很合适用于硬盘磁头或高灵敏度旋转视点传感器。

　　霍尔元件是霍尔效应的一种运用。Edwin H. Hall于1879年发现的霍尔效应证明了洛伦兹力会发生与电流和磁场方向成直角的电压。该电压叫做霍尔电压，依据Fleming左手规律，电压的方向随磁通量的方向而改变。电压的巨细和方向(正、负)使得检测磁场(N极、S极)的巨细和方向成为可能。

　　霍尔元件的磁灵敏度不如磁阻传感器元件。但作为不依赖于磁性物料的磁传感器，能够在铁磁场或恶劣环境下运用，因而可用作电流传感器或各种磁性开关。

　　ABLIC 现在供给由硅霍尔元件和信号处理电路构成的霍尔效应传感器和 TMR 传感器IC，同样地交融了信号处理电路。

　　ABLIC致力于打造一个安全宜居的社会，经过咱们的技能，运用咱们的传感器元件的优势，提出并供给磁传感器解决方案。