磁阻传感器的特性：TMR隧道磁阻传感器 详解TMR传感器的原理和特性

在美国拉斯维加斯举办的全球最大电子产品展览会“2018年消费类电子产品展销会（CES 2018）”的 TDK和AKM的展台上发布了一款高精度3轴磁力计。
该磁力计将TDK公司开发的高度灵敏的隧道磁阻（TMR）元件与AKM公司设计的先进电子罗盘ASIC组合到一个小型LGA 11针封装内。该新型TMR磁力计附在一块芯片上，微型尺寸仅为1.6毫米 x 1.6毫米x 0.6毫米，而其特点是具有业内最低的RMS噪音，仅为40 nT-rms，且在在输出数据速率为100Hz时, 电流消耗亦非常低，仅为40 μA。

由于具有10 nT/LSB（最低有效位）的高灵敏度，该磁传感器可以非常精确地检测磁场内细小变化，从而能够在地球磁场或磁场发生器的帮助下高度准确地探测位置和方位。这些独一无二的特点使得TMR磁力计适用于紧凑型电子设备上，例如：智能手机、平板电脑、游戏机控制器和各种各样的可穿戴设备，以及需要位置和方位精度高的其他应用，例如：虚拟现实、增强现实或混合现实（VR、AR和MR）或室内导航。
磁传感器
磁传感器是种类繁多的传感器中的一种，它能够感知与磁现象有关的物理量的变化，并将其转变为电信号进行检测，从而直接或间接地探测磁场大小、方向、位移、角度、电流等物理信息，广泛应用于信息、电机、电力电子、能源管理、汽车、磁信息读写、工业自动控制及生物医学等领域。
随着科技进步和信息技术的发展，人们对磁传感器的尺寸、灵敏度、热稳定性及功耗等提出了越来越高的要求。
广泛应用的磁传感器主要是基于电磁感应原理、霍尔效应及磁电阻效应等。其中基于磁电阻效应的传感器由于其高灵敏度、小体积、低功耗及易
集成等特点正在取代传统的磁传感器。
目前市场上主要的磁传感器芯片是基于霍尔效应、各向异性磁电阻(AMR)和巨磁电阻(GMR)效应而开发的，而由于TMR磁传感器芯片拥有的小型化、低成本、低功耗、高度集成、高响应频率和高灵敏度特性，使其将会成为未来竞争的制高点。
TMR隧道磁阻传感器
主流的磁传感器仍然是半导体霍尔器件，但其本身存在的灵敏度低、容易受应力和温度影响、响应频率低以及功耗大的缺点，使其主导地位正不断受到磁电阻传感器的冲击。
国外薄膜磁电阻传感器(AMR／Sl，in-Valve／TMR)技术已经成熟并已开始大规模量产。TMR传感器目前主要应用在硬盘磁头和磁性内存领域，代表厂商：Seagate／WD／TDK；AMR器件代表厂商有：HoneyWell／NEC／日本旭化成／西门子；美国NVE公司小规模量产GMR传感器和少量的Spin—Valve传感器。
TMR磁传感器芯片的研发和生产依赖于纳米薄膜及纳米级电子元器件的生产设备、生产工艺与技术以及芯片的设计等多个环节。TMR技术主要掌握在国外的硬盘制造企业手中，而磁传感器制造企业普遍缺乏n很芯片制各技术、人才和生产经验。
在全世界范围内，国际上也只有美国的两家公司能够小批量生产TIvIR磁传感器芯片，包括美国的NVE和Micro MagneTIcs，而国内受设备和人才的限制，直到2010年，才逐渐填补这一领域的空白。

磁阻传感器的特性：大学物理实验磁阻传感器的特性测量思考题答案

变磁阻式传感器
将位移、转速、加速度等非电物理量转换为磁阻变化的传感器。它包括电感式传感器、变压器式传感器和电涡流式传感器。
变磁阻式转速传感器 它属于变磁阻式传感器。变磁阻式传感器的三种基本类型,电感式传感器、变压器式传感器和电涡流式传感器都可制成转速传感器。电感式转速传感器应用较广,它利用磁通变化而产生感应电势,其电势大小取决于磁通变化的速率。这类传感器按结构不同又分为开磁路式和闭磁路式两种。开磁路式转速传感器(图4a)结构比较简单,输出信号较小,不宜在振动剧烈的场合使用。闭磁路式转速传感器由装在转轴上的外齿轮、内齿轮、线圈和永久磁铁构成(图4b)。内、外齿轮有相同的齿数。当转轴连接到被测轴上一起转动时,由于内、外齿轮的相对运动,产生磁阻变化,在线圈中产生交流感应电势。测出电势的大小便可测出相应转速值。
参考书目
张是勉,杨树智编著:《自动检测》,科学出版社,北京,1987。
**
还不错,希望你采纳。 磁阻传感器的特性：TMR隧道磁阻传感器 详解TMR传感器的原理和特性 第1张" title="磁阻传感器的特性：TMR隧道磁阻传感器 详解TMR传感器的原理和特性 第1张-传感器知识网"/>

磁阻传感器的特性：磁阻传感器阅读：时间：2010-10-20 14：44：51

　　磁性材料(如坡莫合金)具有各向异性，对它进行磁化时，其磁化方向将取决于材料的易磁化轴、材料的形状和磁化磁场的方向。，当给带状坡莫合金材料通电流时，材料的电阻取决于电流的方向与磁化方向的夹角。如果给材料施加一个磁场B(被测磁场)，就会使原来的磁化方向转动。如果磁化方向转向垂直于电流的方向，则材料的电阻将减小;如果磁化方向转向平行于电流的方向，则材料的电阻将增大。磁阻效应传感器一般有四个这样的电阻组成，并将它们接成电桥。在被测磁场B作用下，电桥中位于相对位置的两个电阻阻值增大，另外两个电阻的阻值减小。在其线性范围内，电桥的输出电压与被测磁场成正比。
磁阻传感器的特性：TMR隧道磁阻传感器 详解TMR传感器的原理和特性 第2张" title="磁阻传感器的特性：TMR隧道磁阻传感器 详解TMR传感器的原理和特性 第2张-传感器知识网"/>

磁阻传感器的特性：磁阻效应及磁阻传感器的特性研究.doc

磁阻效应及磁阻传感器的特性研究
P   李梦达
实验目的
了解磁阻效应的基本原理及测量磁阻效应的方法。
测量锑化铟（InSb）传感器电阻的变化与磁感应强度的变化之间的关系，并作出相应图线。
利用作出的图线测量未知磁场。
实验原理
（原始实验原理见预习报告）
关于本次实验
本次实验测量相关传感器的横向磁阻效应，实验仪器如图1所示。其中IM 输出为励磁电流，IS输出为加在传感器两端的电流。最左边面板负责测量外加磁场强度与传感器两端的电压值。
图1 磁阻效应试验仪
实验中需要测量的项目有励磁电流大小（和外加磁感应强度相关）、磁感应强度、传感器两端的电压值。根据欧姆定律来计算磁阻效应时传感器的电阻值。
实验需要计算电阻的相对变化率的数值，并将此数值与磁感应强度B相对比，作出-B曲线，并进行拟合。
一般情况下外加磁场较弱时，电阻相对变化率正比于磁感应强度B的二次方；随磁场的加强，与磁感应强度B呈线性函数关系；当外加磁场超过特定值时，与磁感应强度B的响应会趋于饱和。
根据拟合出来的曲线，我们可以测量位置磁场的磁感应强度。
关于霍耳效应
磁阻效应的产生原理和霍耳效应十分相似，图2和图3分别为横向磁阻效应和霍耳效应的原理图。
图2 横向磁阻效应原理图
图3 霍耳效应原理图
本次实验仪器所使用的测量磁感应强度的仪器部分就是使用了砷化镓（GaAs）霍尔传感器，测量霍尔片两端的霍尔电压（图3中的电压表）即可得出磁感应强度的大小。霍耳效应的原理公式为：
其中
称为霍尔元件的灵敏度，而电流I是流过霍尔元件的电流强度。
实验步骤
接线已经完成，将IS和IM的调节旋钮拧至最小。
打开交流电源，将信号源及测试架的切换开关都处于按下状态，这时将测试架上取出的霍尔电压信号输入到信号源，经内部处理转换成磁场强度由表头显示。
调节IS调节电位器让IS表头显示为1.00mA，然后调节IM，使磁感应强度显示为0mT，记下励磁电流值IM的大小。
按上信号源及测试架上的切换开关，测量并记录该磁感应强度下对应的磁阻电压。注意保持IS表头显示应为1.00mA，如果出现变化，再次调节IS。
将信号源及测试架上的切换开关按下，重复上述操作，再调节IM，磁感应强度每增加10mT，记录一次对应的励磁电流值和相应的磁阻电压。
记录每次的实验数据，并计算相应的，其中表示磁感应强度B=0的时候的电阻值。
根据实验数据，在B