什么是磁传感器技术

出于多种原因，磁场传感器是位置传感器的流行选择。它们是非接触式传感器，这意味着没有零件磨损。

了解磁传感器网络技术，我们从常见的霍尔效应元件可以开始。

霍尔元素

霍尔元素是一种利用霍尔效应的装置。霍尔，在豪尔博士之后，被用来发现豪尔效应。基于这样一个事实: 当垂直于电流的磁场施加到路过的物体上时，电压出现在垂直于电流和磁场的方向上。

当将电流施加到薄膜半导体时，通过霍尔效应输出与磁通密度及其方向相对应的电压。霍尔效应用于检测磁场（如下图所示）。

霍尔元件原理图

霍尔元件即使在静磁场的情况下也可以检测到磁场，而磁通密度没有变化。因此，霍尔元件用于各种应用中，例如与磁体，角度传感器和电流传感器结合使用的非接触式开关。使用霍尔元件的地磁传感器广泛用于智能手机和其他应用中。

磁阻元件

一种使用材料检测磁场的元件，该元件在施加磁力时电阻会发生变化，称为磁阻（MR）元件。

除了半导体磁阻元件 （SMR），还有三种传感器作为使用铁磁薄膜材料的磁阻元件 的代表性示例，例如各向异性磁阻元件 （AMR），巨磁阻元件 （GMR）和隧道磁阻元素（TMR）。

由TDK提供的AMR、GRM和TMR元件的结构

金属中的各向异性磁阻效应进行描述了材料的电阻以及如何与电流和磁场环境之间的方向发展相关联-当电流和磁场可以彼此成直角时达到一个最小值。

巨磁电阻效应是由非磁性导体分离的两个铁磁层之间电阻的大变化。 当两层中的磁场平行时，电阻减小，而当磁场反平行时，电阻增大。

这两种方式方法的问题主要在于电阻的变化发展相对较小，并且我们需要惠斯通电桥和信号放大器可以进行分析检测。传感器和惠斯通电桥中的热噪声被放大并降低了企业设备的整体灵敏度。在传感器的整个社会工作能力范围内，温度变化也会对传感器技术产生一个重大影响。

考虑到这一点，一些传感器开发商专注于利用第三种现象——隧道磁阻效应——来降低噪音。

隧道磁阻元件 （TMR）的工作原理：在铁磁材料（固定层），绝缘体和铁磁材料（自由层）的叠层膜的情况下，由于隧穿效应，通过绝缘体的电子比例会发生变化，并且电阻值会根据方向的不同而变化被钉扎层和自由层的磁化强度是反平行的（a）或平行的（b）。

TMR原理

TMR传感器广泛应用于汽车中，包括加速踏板传感器，转向角传感器、BLDC电机的磁性编码器、发动机速度（曲轴）传感器、发动机相位（凸轮轴）传感器、变速箱速度传感器、电子油门传感器、轮速传感器等。
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