磁性材料在感受到外界的热、光、压⼒、放射线等之后，其磁特性会改变。利⽤这种物质可以做成各种可靠性好，灵敏度⾼的传感器，这类传感器是利⽤磁性材料作为其敏感元件，故称磁性传感器。在如今社会中磁性传感器已然成为信息技术和信息产业中不可或缺的基⽯元件。⽬前，⼈们已研制出利⽤各种物理、化学和⽣物效应的磁性传感器，并在科研、⽣产和社会⽣活的各个⽅⾯得到了⼴泛的运⽤。今天将主要介绍霍尔元件、各向异性磁阻AMR元件、巨磁电阻GMR元件及隧道磁电阻TMR元件这4种磁性传感器，并简要概述在⾏业领域中的应⽤。 圣诞树灯
霍尔传感器
霍尔传感器，顾名思义，是依据霍尔效应来制作的。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本⽅法，通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流⼦浓度及载流⼦迁移率等重要参数。
霍尔传感器分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器。
1.线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放⼤器和射极跟随器组成，输出模拟量。
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2.开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放⼤器、斯密特触发器和输出级组成，输出数字量。
根据霍尔效应⽤半导体材料制成的元件叫霍尔元件。它具有对磁场敏感、结构简单、体积⼩、频率响应宽、输出电压变化⼤和使⽤寿命长等优点。因此，在测量、⾃动化、计算机和信息技术等领域得到⼴泛的应⽤。
各向异性磁阻AMR
磁阻传感器，同理，是利⽤磁阻效应制成的。1857年，Thomson发现了各向异性磁阻效应。
各向异性磁阻效应(即AMR)是指，当外部磁场与磁体内建磁场⽅向成零度⾓时，电阻不随外加磁场变化⽽改变；但当外部磁场与磁体的内建磁场有⾓度的时候，磁体内部磁化⽮量偏移，薄膜电阻降低的⼀种现象。
AMR在感测地磁场范围内的弱磁场测量⽅⾯见长，常被制成转速传感器、接近开关、隔离开关。以及导航系统中的罗盘，计算机的磁盘驱动器，各种磁卡机、旋转位置传感、钻井定向等。
巨磁电阻GMR
巨磁阻效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作⽤时⽐在⽆外磁场作⽤时存在巨⼤变化的现象。巨磁阻产⽣于层状的磁性薄膜结构，这种结构由铁磁材料和⾮铁磁材料薄层交替叠合⽽成。当铁磁层的磁矩相互平⾏时，载流⼦与⾃旋有关的散射最⼩，材料的电阻也最⼩。当铁磁层的磁矩为反平⾏时，自动牙刷
伸缩式雨棚与⾃旋有关的散射最强，此时材料的电阻最⼤。
基于巨磁阻效应研发出了极度灵敏的磁头，可以清晰读出较弱的磁信号并转换成清晰的电流变化，⽽这种磁头的出现引发了硬盘的"⼤容量、⼩型化"⾰命。同时巨磁电阻还可⽤于MRAM、⾓度或位置传感器、电流传感器、⽣物检测以及军事领域等⽅⾯。
隧道磁电阻TMR
TMR元件是近年来开始⼯业应⽤的新型磁电阻效应传感器，其利⽤的是磁性多层膜材料的隧道磁电阻效应对磁场进⾏感应，⽐AMR元件和GMR元件具有更⼤的电阻变化率。
⽬前，AMR传感器早已⼤规模应⽤，GMR传感器正快速发展。TMR传感技术最开始是应⽤于硬盘驱动器读出磁头，⼤幅提⾼了硬盘驱动器的记录密度。TMR集AMR的⾼灵敏度和GMR的宽动态范围于⼀体，因⽽在各类磁传感器技术
中，TMR磁性传感器具有⽆可⽐拟的技术优势。因此，TMR传感器可⼴泛应⽤于⼯业控制、⾦融器具、⽣物医疗、消费电⼦、汽车领域等⽅⾯。
磁性传感器的应⽤——汽车⼯业
磁性传感器在汽车中的应⽤主要是车速、倾⾓、⾓度、距离、接近、位置等参数检测，以及导航、定位等⽅⾯的应⽤。在节能降耗中，尤其是⽬前减少点滴碳排放或其它污染物的情况下，马达会成为重中之重，马达将从存在摩擦⼒的“⼀刻不停”的滑轮系统向电⼦马达转变，后者可以按需控制。并且，电⼦马达会向效率更⾼和更加可靠的有刷DC马达转变，磁性传感器的作⽤就体现在让马达控制或换向更加精确。绝对值角度编码器
磁性传感器的应⽤——⼯业应⽤
在其它⼯业应⽤⽅⾯，磁性传感器可⽤于电脑服务器等机器的不间断电源、焊接系统。在⼤型变频电机等电流较⾼的应⽤中，开环与闭环霍尔传感器可以在⼀个⼩型封装中使⽤霍尔效应IC，也可以在封装中包含⼀个专⽤集成电路来提⾼集成度。霍尔IC也适⽤于⼯业变频器控制的应⽤之中。除了电流传感器，独⽴霍尔效应IC或磁阻传感器开关也存在电机整流来降低纹波和改善性能，或⽤于位置测量等应⽤。
磁性传感器的应⽤——医疗应⽤
磁性传感器在医疗领域中的应⽤，尽管规模要⼩于⼯业领域，但却能够在很多场合辅助病⼈护理和监控：救护车，医院和家庭护理等。⽆论是在⼿术过程中，重症监护室，还是在普通的家庭护理⽅⾯，都可以提供有效的⽅式以控制运动、⽓流、探测⾎压等挽救⽣命或提⾼⽣命质量。不过，磁性传感器
还是主要⽤于换向传感器的医疗设备之中的电机控制，类似呼吸机、输液、胰岛素和肾脏透析机等⽅⾯。
磁性传感器的应⽤——消费电⼦
磁性传感器在消费电⼦中的应⽤也⼗分⼴泛。例如⼿机、笔记本电脑、电⼦罗盘等⽅⾯。MEMS传感器和磁性传感器在电⼦罗盘中的应⽤互相促进，可以使导航产品更加精准，⽽这会在导航市场成为⼀个亮点。如果把陀螺仪、加速度和磁性传感器三种传感器集成在⼀起，三者在功能上互相辅助，则构成了功能更强⼤的惯性导航产品。
磁性传感器的应⽤——航天军⼯
⾼灵敏度和低磁场的传感器是航空、航天及卫星通信技术上⾮常重要的材料。随着军事⼯业中吸波技术的发展，军事物件可通过覆盖⼀层吸波材料⽽瞒天过海，但⽆论如何这些物件都会产⽣磁场，因此通过GMR磁场传感器就可以把这些隐蔽的物体出来。GMR磁场传感器还可以应⽤在卫星上，⽤来探测地球表⾯上的物体和底下的矿藏分布。⽽电⼦罗盘主要⽤于武器/导弹导航，航海和航空的⾼性能导航设备中功不可没。
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