【正文】 近似于一條直線。 (3)溫度特性 磁敏三極管對溫度也是敏感的 。 3ACM、3BCM磁敏三極管的溫度系數(shù)為 ％ ／ ℃ ；3CCM磁敏三極管的溫度系數(shù)為 0 .6％ ／ ℃ 。 3BCM的溫度特性曲線如圖 2 .637所示 。 圖 3BCM磁敏三極管的溫度特性 (a)基極電源恒壓 (b)基極恒流 (a) 20 0 20 40 60 B=0 B=－ B= T/℃ 基極電源恒壓 Vb= IC/mA 基極恒流 Ib=2mA B=0 20 0 20 40 80 B=－ B= T/℃ (b) IC/mA 溫度系數(shù)有兩種：一種是靜態(tài)集電極電流 Ic0的溫度系數(shù)；一種是磁靈敏度 的溫度系數(shù) 。 在使用溫度 t1～ t2范圍 Ic0的改變量與常溫 （比如 25℃ ） 時(shí)的 Ic0之比 ， 平均每度的相對變化量被定義為 Ic0的溫度系數(shù) Ic0CT， 即： 同樣 ， 在使用溫度 t1～ t2范圍內(nèi) ， 的改變量與 25℃ 時(shí)的 值之比 ， 平均每度的相對變化量被定義為 的溫度系數(shù) ： ?h?h?h?h() ? ?? ? ? ? %10025)(12010200 ?????ttCItItIIcccCTc ?? ? ? ?? ? %100)25( 1212 ????????? ttChththhCT ?CTh? 對于 3BCM磁敏三極管 ， 當(dāng)采用補(bǔ)償措施時(shí) ，其正向靈敏度受溫度影響不大 。 而負(fù)向靈敏度受溫度影響比較大 ， 主要表現(xiàn)為有相當(dāng)大一部分器件存在著一個(gè) 無靈敏度 的溫度點(diǎn) ， 這個(gè)點(diǎn)的位置由所加基流 （ 無磁場作用時(shí) ） Ib0的大小決定 。 當(dāng)Ib04mA時(shí) ， 此無靈敏度溫度點(diǎn)處于 +40℃ 左右 。 當(dāng)溫度超過此點(diǎn)時(shí) ， 負(fù)向靈敏度也變?yōu)檎蜢`敏度 ， 即不論對正 、 負(fù)向磁場 ， 集電極電流都發(fā)生同樣性質(zhì)變化 。 因此，減小基極電流，無靈敏度的溫度點(diǎn)將向較高溫度方向移動(dòng)。當(dāng) Ib0=2mA時(shí)，此溫度點(diǎn)可達(dá) 50℃ 左右。但另一方面，若 Ib0過小，則會(huì)影響磁靈敏度。所以，當(dāng)需要同時(shí)使用正負(fù)靈敏度時(shí)，溫度要選在無靈敏度溫度點(diǎn)以下。 （ 5） 磁靈敏度 磁敏三極管的磁靈敏度有正向靈敏度 和負(fù)向靈敏度 兩種 。 其定義如下： 式中 —受正向磁場 B+作用時(shí)的集電極電流； —受反向磁場 B作用時(shí)的集電極電流； —不受磁場作用時(shí) ， 在給定基流情況下的集電極輸出電流 。 ?h ?hTIIIhcccB 00 ??? ???cBI?cBI0cI（ 4）頻率特性 3BCM鍺磁敏三極管對于交變磁場的頻率響應(yīng)特性為 10kHz。 () （三）磁敏二極管和磁敏三極管的應(yīng)用 由于磁敏管有效高的磁靈敏度，體積和功耗都很小，且能識(shí)別磁極性等優(yōu)點(diǎn)，是一種新型半導(dǎo)體磁敏元件，它有著廣泛的應(yīng)用前景。 利用磁敏管可以作成磁場探測儀器 —如高斯計(jì)、漏磁測量儀、地磁測量儀等。用磁敏管作成的磁場探測儀，可測量 107T左右的弱磁場。 根據(jù)通電導(dǎo)線周圍具有磁場，而磁場的強(qiáng)弱又取決于通電導(dǎo)線中電流大小的原理，因而可利用磁敏管采用非接觸方法來測量導(dǎo)線中電流。而用這種裝置來檢測磁場還可確定導(dǎo)線中電流值大小，既安全又省電，因此是一種備受歡迎的電流表。 此外 ,利用磁敏管還可制成轉(zhuǎn)速傳感器 (能測高達(dá)每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速 ),無觸點(diǎn)電位器和漏磁探傷儀等。 （ 四 ） 、 常用磁敏管的型號(hào)和參數(shù) 3BCM型鍺磁敏三極管參數(shù)表 %10000 ??? c cBc I IIh ?參 數(shù) 單 位 測試 條件 規(guī)范 A B C D E 磁靈敏度 % Ec=6V, RL=100Ω, Ib=2mA, B= 5~10 10~15 15~20 20~25 25 擊穿電壓 BUcco V Ic= 20 20 25 25 25 漏電流 Icc0 Vcs=6A ≤200 ≤200 ≤200 ≤200 ≤200 最大基極電流 mA Ec=6V RL=5kΩ 4 功耗 Pcm mW 45 使用溫度 ℃ 40~65℃ 最高溫度 ℃ 75 mA 3CCM型硅磁敏三極管參數(shù)表 ?A?%1 0 000 ???ccBc I IIh 參數(shù) 單 位 測試條件 規(guī)范 磁靈敏度 % Ec=6V Ib=3mA B= 5% 擊穿電壓 BUcco V Ic=10 ≥20V 漏電流 Icc0 Ice=6A ≤5 功耗 mW 20mW 使用溫度 ℃ 40~85℃ 最高溫度 ℃ 100℃ 溫度系數(shù) %/℃ ~%/℃ A?三 、 磁敏電阻 是一種電阻隨磁場變化而變化的磁敏元件 ，也稱 MR元件 。 它的理論基礎(chǔ)為磁阻效應(yīng) 。 （ 一 ） 磁阻效應(yīng) 若給通以電流的金屬或半導(dǎo)體材料的薄片加以與電流垂直或平行的外磁場 ， 則其電阻值就增加 。 稱此種現(xiàn)象為磁致電阻變化效應(yīng) ， 簡稱為磁阻效應(yīng) 。 在磁場中，電流的流動(dòng)路徑會(huì)因磁場的作用而加長，使得材料的電阻率增加。若某種金屬或半導(dǎo)體材料的兩種載流子 (電子和空穴 )的遷移率十分懸殊，主要由遷移率較大的一種載流子引起電阻率變化 ,它可表示為： 22000 27 B??????????Ｂ ——為磁感應(yīng)強(qiáng)度； ρ——材料在磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ時(shí)的電阻率； ρ0 ——材料在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 0時(shí)的電阻率； μ——載流子的遷移率 。 當(dāng)材料中僅存在一種載流子時(shí)磁阻效應(yīng)幾乎可以忽略，此時(shí)霍耳效應(yīng)更為強(qiáng)烈。若在電子和空穴都存在的材料（如 InSb）中，則磁阻效應(yīng)很強(qiáng)。 磁阻效應(yīng)還與樣品的形狀 、 尺寸密切相關(guān) 。 這種與樣品形狀 、 尺寸有關(guān)的磁阻效應(yīng)稱為磁阻效應(yīng)的幾何磁阻效應(yīng) 。 長方形磁阻器件只有在 L(長度 )W（ 寬度 ）的條件下 ， 才表現(xiàn)出較高的靈敏度 。 把 LW的扁平器件串聯(lián)起來 ， 就會(huì)零磁場電阻值較大 、 靈敏度較高的磁阻器件 。 圖 （ a） 是沒有柵格的情況 ， 電流只在電極附近偏轉(zhuǎn) ， 電阻增加很小 。 在 LW長方形磁阻材料上面制作許多平行等間距的金屬條 （ 即短路柵格 ） ， 以短路霍耳電勢 ， 這種柵格磁阻器件如圖 （ b） 所示 ， 就相當(dāng)于許多扁條狀磁阻串聯(lián) 。 所以柵格磁阻器件既增加了零磁場電阻值 、 又提高了磁 L W B B 圖 幾何磁阻效應(yīng) I I （ a （ b 阻器件的靈敏度。 常用的磁阻元件有半導(dǎo)體磁阻元件和強(qiáng)磁磁阻元件。其內(nèi)部有制作成半橋或全橋等多種形式。 1 靈敏度特性 磁阻元件的靈敏度特性是用在一定磁場強(qiáng)度下的電阻變化率來表示，即磁場 ——電阻特性的斜率。常用 K表示，單位為mV/ 。在運(yùn)算時(shí)常用 RB/R0求得， R0表示無磁場情況下，磁阻元件的電阻值， RB為在施加 元件表現(xiàn)出來的電阻值，這種情況下，一般磁阻元件的靈敏度大于 。 （二） 磁阻元件的主要特性 2 磁場 —電阻特性 磁阻元件 磁場 —電阻特性 N級(jí) 0 R/Ω 1000 500 S級(jí) (a) S、 N級(jí)之間電阻特性 B/T 15 RB R0 10 5 溫度 (25℃ ) 弱磁場下呈平方特性變化 強(qiáng)場下呈直線特性變化 0 (b)電阻變化率特性 B/T 磁阻元件的電阻值與磁場的極性無關(guān)，它只隨磁場強(qiáng)度的增加而增加 在 ，曲線呈現(xiàn)平方特性，而超過 圖 強(qiáng)磁磁阻元件 電阻 磁場特性曲線 輸出電壓V 磁飽和點(diǎn) B=Bs 0 (b)磁場 —輸出特性 H 圖 的磁場 ——電阻特性曲線。 從圖中可以看出它與圖 （ a）曲線相反，即隨著磁場的增加，電阻值減少。并且在磁通密度達(dá)數(shù)十到數(shù)百高斯即飽和。一般電阻變化為百分之幾。 3 電阻 ——溫度特性 圖 ——溫度特性曲線，從圖中可以看出，半導(dǎo)體磁阻元件 103 8 4 2 102 4 2 10 6 40 0 20 60 100 溫度 /℃ 電阻變化率% 圖 半導(dǎo)體元件電阻 溫度特性曲線 的溫度特性不好。圖中的電阻值在35℃ 的變化范圍內(nèi)減小了 1/2。因此，在應(yīng)用時(shí)，一般都要設(shè)計(jì)溫度補(bǔ)償電路。 圖 ——溫度特性曲線，圖中給出了采用恒流、恒壓供電方式時(shí)的溫度特性。 130 100 50 電阻變化率% 30 BX104/T 電阻 +3500ppm/℃ 0 輸出 (恒流工作 ) 500ppm/℃ 輸出 (恒壓工作 ) 300ppm/℃ 圖 強(qiáng)磁阻元件電阻 磁場特性曲線 可以看出，采用恒壓供電時(shí)，可以獲得 –500ppm/℃ 的良好溫度特性，而采用恒流供電時(shí)卻高達(dá) 3500 ppm/℃ 。但是由于強(qiáng)磁磁阻元件為開關(guān)方式工作，因此常用恒壓方式。 60 （ 三 ） 磁敏電阻的應(yīng)用 磁敏電阻可以用來作為電流傳感器、磁敏接近開關(guān)、角速度 /角位移傳感器、磁場傳感器等?？捎糜陂_關(guān)電源、 UPS、變頻器、伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、家庭網(wǎng)絡(luò)智能化管理、電度表、電子儀器儀表、工業(yè)自動(dòng)化、智能機(jī)器人、電梯、智能住宅、機(jī)床、工業(yè)設(shè)備、斷路器、防爆電機(jī)保護(hù)器、家用電器、電子產(chǎn)品、電力自動(dòng)化、醫(yī)療設(shè)備、機(jī)床、遠(yuǎn)程抄表、儀器、自動(dòng)測量、地磁場的測量、探礦等。