应用领域:角度、线性、3D

检测原理:霍尔式(Hall)、各向异性磁阻(AMR)、巨磁电阻(GMR)、隧道磁阻(TMR)

输出方式:模拟电压、PWM、SPI、IIC、SENT、正弦余弦(模拟量或数字量)

主要生产商包括:NXP、Infineon Technologies、TDK、Magnetic Sensors Corporation、Melexis、Allegro

按照不同产品类型,包括如下几个类别:各向异性磁阻效应、巨磁阻效应、隧道磁阻效应

按照不同应用,主要包括如下几个方面:汽车、工业自动化、消费电子、其它

 

▎磁性传感器的概况

磁性传感器具有非接触测量、高可靠、坚固耐用、测量灵敏度高等基本特点。磁场能够

穿透许多非金属物质材料,无须直接接触目标物体就可触发交换过程。通过使用磁性导

体(比如铁),磁场即可被传导到较远的距离,信号就能从温度较高的区域传送出去。

人们把磁场、电流、应力应变、温度、光等引起敏感元件磁性能的变化转换成电信号,

以这种方式来检测相应物理量的器件叫做磁性传感器。它们不但用于检测磁场的大小和

方向,而且还和永磁体等组合,用于位置、速度、角度、温度、电流等各种非磁学量的

非接触检测。

 

▎磁性传感器的种类

自从磁性传感器作为一种独立的产品进入实际应用领域以来,已经从检测的人体微弱磁

场到检测到高达25T以上的强磁场,都可以获得相应种类传感器进行检测。

从原理上,磁性传感器的种类主要有:

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-霍尔效应(Hall):当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直于电流

和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两端产生电势差,这一现象被称为霍

尔效应,是目前应用最为广泛的一种效应,本身具有“大磁场范围、无磁滞”等特点。

 

-各向异性磁阻效应(AMR):基于薄膜效应所产生。在薄膜中,如果磁场方向和电流方

向的夹角发生变化,那么材料的电阻率也会发生变化。由于其角度参考的是电流方向,

而大磁场并不会对电流方向产生影响,所以AMR可应用在非常大的磁场范围。不过,该

原理的磁阻变化率和夹角的COSIN平方成正比,因此决定了AMR只适用于180度的角度

范围。与霍尔效应相比,AMR的灵敏度要高得多。

 

-巨磁阻效应(GMR):多层膜结构的材料,在GMR效应中,外部磁场和内部参考磁场

方向之间夹角发生变化,会使材料本身电阻率发生变化。与AMR相比,灵敏度更高,并

且可支持360度的角度范围。需要注意的是,在实际使用过程中,由于其参考方向是多层

膜结构中预置的磁场,受到矫顽力等因素的限制,传感器对外部最大磁场有一定的要

求,如果超过特定的磁场范围,可能造成传感器损伤。

 

-隧道磁阻效应(TMR):比GMR的灵敏度更高、磁阻变化率更大,温度稳定性更好,

由此能实现更低的功耗。

 

磁传感器供应链和关键厂商

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 不同磁传感器技术的市场份额

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磁传感器技术分类

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