原理剖析与应用解析 中国科学院145页PPT助你深入了解磁传感器 (原理剖析与应对的区别)

导读:高性能磁传感器是我国传感器脖子被卡的比较紧的领域之一,而且市场巨大,每年销售额达百亿美元,这一市场基本跟国内厂商无缘。

磁传感器原理

磁传感器是一种利用磁效应来检测磁场的传感器。常见的磁传感器原理包括:

1. 霍尔效应

霍尔效应是指当导体中通过电流时,在垂直于电流方向和磁场方向的导体中会产生一个电压差。这个电压差被称为霍尔电压。霍尔传感器就是利用霍尔效应来检测磁场的。

2. 各向异性磁电阻(AMR)

AMR效应是指当磁场作用于铁磁材料时,铁磁材料的电阻率会发生变化。AMR传感器就是利用AMR效应来检测磁场的。

3. 巨磁电阻(GMR)

GMR效应是指当两个铁磁层被一个非磁性层隔开时,两个铁磁层的电阻率会发生变化。GMR传感器就是利用GMR效应来检测磁场的。

4. 隧道磁电阻(TMR)

TMR效应是指当两个铁磁层被一个绝缘层隔开时,两个铁磁层的电阻率会发生变化。TMR传感器就是利用TMR效应来检测磁场的。

先进磁传感器的性能

国外一些公司已经开发出了性能优异的磁传感器。例如: 美国霍尼韦尔公司开发的HMC5883L霍尔传感器,灵敏度为0.1 mG,分辨率为0.1 mG。 日本旭化成公司开发的AKM6233 AMR传感器,灵敏度为1 mG,分辨率为0.1 mG。 日本TDK公司开发的GMR-AG2701 GMR传感器,灵敏度为0.05 mG,分辨率为0.01 mG。 美国伊顿公司开发的TMR-FX001 TMR传感器,灵敏度为0.01 mG,分辨率为0.001 mG。

各国研究现状和发展趋势

各国都在积极研究高性能磁传感器的开发。 美国在磁传感器领域一直处于领先地位。霍尼韦尔、伊顿等公司都在积极研发GMR和TMR传感器。 日本在AMR传感器领域处于优势地位。旭化成、TDK等公司都在积极研发AMR传感器。 中国在磁传感器领域的发展相对落后。但是,清华大学、中科院等研究机构都在积极开展磁传感器研究。 高性能磁传感器的发展趋势主要集中在以下几个方面: 灵敏度和分辨率的进一步提高。 尺寸的进一步减小。 成本的进一步降低。 应用领域的进一步拓展。 高性能磁传感器在未来将会有广泛的应用,例如: 无人驾驶汽车 医疗器械 工业自动化 航天航空 随着高性能磁传感器技术的不断发展,其应用领域也将不断拓展。

审核编辑

黄宇

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