磁敏傳感器介紹-資料下載頁
2024-10-11 14:21本頁面
【導讀】磁場傳感器是可以將各種磁場及。自然界和人類社會生活的許多地。方都存在磁場或與磁場相關的信息。場，可作為許多種信息的載體。在當今的信息社會中，產(chǎn)業(yè)中不可缺少的基礎元件。目前已經(jīng)出現(xiàn)的半導體磁傳感器，主要有霍爾效應傳感器（Halleffect. 除了上述以半導體磁敏器件作為敏感頭的各種全半導體磁敏傳感器之外，半導體的導磁率低，它們的μr≈1，作漂移運動所形成的。場相互作用會產(chǎn)生力，即洛侖茲力?；窘Y(jié)構和工作原理作簡要介紹。對于一個有足夠長度的半導體片來說，洛侖茲力使載流子路徑發(fā)生彎曲并會產(chǎn)生一。這時，在半導體片兩側(cè)會產(chǎn)生電位差，這便是霍爾效應?？梢钥闯觯琕H正比于B，因而可用來傳感和測量磁場。并將霍爾片做的盡可能薄，讓作用區(qū)中的電子濃度盡可能低。這類霍爾片稱作橫向霍爾片。致電阻，B0值約為30mT。以符合實際使用的要求，磁敏二極管的結(jié)構及其伏安特性。流子濃度降低，使管壓降增大。也稱磁敏二極管效應。
【正文】 ? 用分子束處延技術制成 Fe/InAs(graded)/GaAs系統(tǒng)，可以得到體心立方 (bcc)鐵與半導體之間良好的歐姆接觸，用它可制成如圖 20所示的自旋極化場效應晶體管 (spinpolarizedFET)。用一個外磁場就可控制兩個尺寸不同的鐵和半導體觸點中的電子自旋方向，改變它們的電阻值，從而改變管子的伏安特性見圖 20。 [51] ? 將 n型 Si （ 100）晶片與 (Co/Cu)4多層膜結(jié)合，用半導體作發(fā)射和收集極，多層金屬膜作基極，可制成自旋閥晶體管。外磁場控制多層膜中 Co層的磁化方向，改變 Co層間的磁耦合性質(zhì)，可改變磁電阻的阻值。在一定的條件下，這種晶體管可得到比普通多層膜高 130倍的磁致電阻變化。 ? 將利用其它電磁變換原理的各種磁傳感器的制作工藝和半導體微電子電路工藝結(jié)合起來，制成各種集成傳感器，已經(jīng)引起了半導體磁場傳感器研究人員的密切關注。目前，金屬膜磁致電阻、多層金屬膜自旋閥磁致電阻、巨磁阻抗器件、磁通門等都已出現(xiàn)了全集成的樣品，將傳感頭和信號處理電路集成在同一個芯片上。核磁共振、電子自旋諧振等磁強計已經(jīng)實現(xiàn)了混合集成。使各種類型的磁傳感器都實現(xiàn)集成化，并情形半導體融為一體，已經(jīng)指日可待。到那時，不僅實現(xiàn)了磁傳感器的微型化，還會實現(xiàn)系統(tǒng)化，將各種保障電路，例如調(diào)整、保護電路、自校準電路、自調(diào)整、自補償 電路等集成在一起，成為智能磁傳感器。 ? 隨著科學技術的不斷發(fā)展，半導體磁場傳感器定會走向更輝煌的明天。 ? 近年來，用磁場傳感器來檢測電流，已經(jīng)使用得相當廣泛。因為載流導體周圍感生的磁場的磁感強度和導體中流過的電流的電流強度成正比。原則上，一切磁場傳感器都可用來檢測電流，用作電流傳感器。但是，在許多情況下，要求不將檢測儀表接入被測回路，實現(xiàn) 無電位檢測 ，而且，還常將電流傳感器用來作為控制電路的一個采集和反饋信息的重要環(huán)節(jié)，對電流傳感器的設計提出許多特殊要求。迄今，我們已見到約二十種不同工作原理的以磁場傳感為基礎的電流傳感器， 可檢測的電流從 1012A到 GA。是磁傳感器中一種發(fā)展得極快的重要分支。其中，霍爾電流傳感器使用最為廣泛，國內(nèi)外已有許多廠家生產(chǎn)，南京中旭微電子有限公司有從 mA到 kA的系列產(chǎn)品供應。目前，出現(xiàn)了許多新型的電流傳感器，例如利用非晶磁性合金的高導磁特性和磁調(diào)制原理相結(jié)合的電流傳感器，電子自旋共振電流傳感器，無磁芯電流傳感器，檢測矯頑場的變化來測電流的電流傳感器等等。但是有專家預言，在今后二十年，霍爾器件在電流傳感中仍要占主導地位。 美國 Crossbow公司 CXCOMPASS方位傳感器 ? CXC100和 CXC150方位傳感器利用一個三軸磁力計來探測地球磁場。該系列傳感器用三軸加速度計作為重力場基準，從而連續(xù)計算出方位角（全方位）。傳感器采用了 Soft SensorTM結(jié)構方式，以補償溫度漂移誤差和其他方面的誤差。該系列傳感器的工作溫度達 125℃ ， ? ? CXC100型傳感器有一個小型化的正方體封裝外殼（ ″ ″ ″）。其外殼帶有圓角過渡，使之可以裝入 1″的套管中。該傳感器通過 RS232進行通信，數(shù)據(jù)格式為 ASCII或高速二進制格式。傳輸速率為 9 600 ? CXC150 是專為鉆井測量（小半徑測量）方面的應用而設計的。工作溫度達 125℃ 且堅固耐用。 CXC150具有一個可供選擇的 A/D輸入以及一個計數(shù)器輸入（ γ射線探測器及其他傳感器）。該傳感器的輸出為 TTL電平，傳輸速率為 9 600 ? CXC100和 CXC150均在精密轉(zhuǎn)臺和磁場定位裝置上進行過標度因數(shù)、零位偏值的誤差的標定。
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