資料 磁角度感測器晶元

2022-07-13 13:00:13 字數 1973 閱讀 3204

應用領域:角度、線性、3d

檢測原理:霍爾式(hall)、各向異性磁阻(amr)、巨磁電阻(gmr)、隧道磁阻(tmr)

輸出方式:模擬電壓、pwm、spi、iic、sent、正弦余弦(模擬量或數字量)

主要生產商包括:nxp、infineon technologies、tdk、magnetic sensors corporation、melexis、allegro

按照不同產品型別,包括如下幾個類別:各向異性磁阻效應、巨磁阻效應、隧道磁阻效應

按照不同應用,主要包括如下幾個方面:汽車、工業自動化、消費電子、其它

▎磁性感測器的概況

磁性感測器具有非接觸測量、高可靠、堅固耐用、測量靈敏度高等基本特點。磁場能夠

穿透許多非金屬物質材料,無須直接接觸目標物體就可觸發交換過程。通過使用磁性導

體(比如鐵),磁場即可被傳導到較遠的距離,訊號就能從溫度較高的區域傳送出去。

人們把磁場、電流、應力應變、溫度、光等引起敏感元件磁性能的變化轉換成電訊號,

以這種方式來檢測相應物理量的器件叫做磁性感測器。它們不但用於檢測磁場的大小和

方向,而且還和永磁體等組合,用於位置、速度、角度、溫度、電流等各種非磁學量的

非接觸檢測。

▎磁性感測器的種類

自從磁性感測器作為一種獨立的產品進入實際應用領域以來,已經從檢測的人體微弱磁

場到檢測到高達25t以上的強磁場,都可以獲得相應種類感測器進行檢測。

從原理上,磁性感測器的種類主要有:

-霍爾效應(hall):當電流垂直於外磁場通過半導體時,載流子發生偏轉,垂直於電流

和磁場的方向會產生一附加電場,從而在半導體的兩端產生電勢差,這一現象被稱為霍

爾效應,是目前應用最為廣泛的一種效應,本身具有「大磁場範圍、無磁滯」等特點。

-各向異性磁阻效應(amr):基於薄膜效應所產生。在薄膜中,如果磁場方向和電流方

向的夾角發生變化,那麼材料的電阻率也會發生變化。由於其角度參考的是電流方向,

而大磁場並不會對電流方向產生影響,所以amr可應用在非常大的磁場範圍。不過,該

原理的磁阻變化率和夾角的cosin平方成正比,因此決定了amr只適用於180度的角度

範圍。與霍爾效應相比,amr的靈敏度要高得多。

方向之間夾角發生變化,會使材料本身電阻率發生變化。與amr相比,靈敏度更高,並

且可支援360度的角度範圍。需要注意的是,在實際使用過程中,由於其參考方向是多層

膜結構中預置的磁場,受到矯頑力等因素的限制,感測器對外部最大磁場有一定的要

求,如果超過特定的磁場範圍,可能造成感測器損傷。

-隧道磁阻效應(tmr):比gmr的靈敏度更高、磁阻變化率更大,溫度穩定性更好,

由此能實現更低的功耗。

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不同磁感測器技術的市場份額

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