《磁敏传感器》PPT课件.ppt

一、磁敏感元件与器件,二、磁敏电阻传感器 磁敏电阻传感器是利用薄膜化的磁电阻敏感元件非接触地将与磁场变化相关的多种运动形式转化为电信号输出，形成的各种各样传感器:半导体磁电阻材料低维功能磁电阻材料 各向异性磁电阻薄膜材料(AMR)巨磁电阻 薄膜材料(GMR),三、磁敏电阻器件的特性：,永磁体与MR元件非接触，无触点；无磨损，无接触电噪声；电性能寿命无限；纯电阻元件，响应速度从静态到109秒，反应迅速准确；灵敏度高，输出信号大，易于采集处理；分辨率高，可靠性高；利用磁敏电阻开发出的传感器结构简单，轻巧；可适用于水、油、汽、粉尘等多种恶劣环境。,四、磁敏电阻传感器技术所涉及的技术领域 高性能功能薄膜材料的制备 采用半导体加工工艺敏感器元件的制备 不同类型传感器结构设计 利用现代电子技术信号的处理 传感器的抗干扰技术 不同应用领域相关背景知识 传感器的集成化、智能化和网络化,五、磁敏电阻功能材料半导体磁敏电阻金属薄膜各项异性磁敏电阻（）自旋阀巨磁电阻隧道结巨磁电阻（）多层膜磁电阻薄膜颗粒膜巨磁电阻庞磁电阻,1、半导体磁敏电阻,弱磁检测原理,RB/R0|B=3kGs2.5倍,半导体磁敏电阻工作原理：,Fm=q v B,EH j B/n q RH j BVH RH I B/d RH,/0=B 0/=9/16(1/4)2B2,RB/R0|B=3kGs2.5倍,2金属薄膜磁敏电阻,Ni,80,Fe,20,薄膜,衬底,电流,磁场B/,磁场B,AMR,/,B,弱磁场/0=/0饱和磁化：=/cos2 sin2,B,隧 道 结巨磁电阻,弱磁性检测传感器 齿轮转动测速,角度,磁敏电阻角度传感器,磁敏电阻倾斜角传感器,微位移传感器,磁编码器,高分辨率的磁敏电阻式编码器的结构如右图所示，主要部分由磁敏电阻敏感元件、永磁磁鼓、信号处理电路及机械结构组成。多极充磁的磁鼓将圆周分割成以磁极间距为的周期性磁场强弱变化，当磁极随着转动系统运动时，磁敏电阻作为敏感元件非接触的感应磁场强度变化并转化成电阻大小的变化，经过信号处理得到标准TTL矩形脉冲信号，从而实现数字化转化。编码器每转输出的脉冲数越多，分辨率越高。,二、磁敏电阻传感器及应用领域,二、磁敏电阻传感器及应用领域,