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磁傳感器是把磁場、
電流、應(yīng)力應(yīng)變、溫度、光等外界因素引起敏感元件磁性能變化轉(zhuǎn)換成電信號，以這種方式來
檢測相應(yīng)物理量的器件。
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磁傳感器廣泛用于現(xiàn)代
工業(yè)和
電子產(chǎn)品中以感應(yīng)磁場強(qiáng)度來測量電流、位置、方向等物理
參數(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)中，有許多不同類型的傳感器用于測量磁場和其他參數(shù)。
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磁傳感器是把磁場、電流、應(yīng)力應(yīng)變、溫度、光等外界因素引起敏感元件磁性能變化轉(zhuǎn)換成電信號，以這種方式來檢測相應(yīng)物理量的器件。磁傳感器分為三類：指南針、磁場感應(yīng)器、位置傳感器。指南針：地球會產(chǎn)生磁場，如果你能測地球表面磁場就可以做指南針。電流傳感器：電流傳感器也是磁場傳感器。電流傳感器可以用在家用電器、
智能電網(wǎng)、電動車、風(fēng)力發(fā)電等等。位置傳感器： 如果一個磁體和磁傳感器相互之間有位置變化，這個位置變化是線性的就是線性傳感器，如果轉(zhuǎn)動的就是轉(zhuǎn)動傳感器。
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大生活中用到很多磁傳感器，比如說指南針，
電腦硬盤、家用電器等等。
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在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造中的應(yīng)用及市場
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據(jù)報道，1995年僅工業(yè)過程控制傳感器的全球市場已達(dá)到260億美元;2001年計算機(jī)HDD用SV-GMR磁頭的市場超過了4000億日元（約合34億美元）。若采用新型微型磁傳感器，既使操作更簡便，又提高了可靠性，增長了器件壽命，降低了成本。
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使用新型磁傳感器可以顯著提高測量和控制精度，如使用GMI（巨磁阻抗）磁場傳感器，檢測分辨率和常用磁通門磁強(qiáng)計一樣，而響應(yīng)速度卻快了一倍，消耗功率僅為后者的1%;若用霍爾器件，其分辨率僅4A/m，而所需外場比前者高300余倍;在應(yīng)力檢測中，SI 傳感器的靈敏度是常用
電阻絲的2000倍高，是半導(dǎo)體應(yīng)變規(guī)的20～40倍。工業(yè)機(jī)床的油壓或氣壓汽缸活塞位置檢測，廣泛采用套在活塞桿上的永磁環(huán)和AMR元件組成的磁傳感器，檢測精度達(dá)0.1mm，檢測速度可在0～500mm/s內(nèi)以高低速度變換;改用GMI或SV-GMR傳感器后，測量精度至少可以提高1個數(shù)量級。在機(jī)床
數(shù)控化時代，數(shù)字磁尺幫助設(shè)計師們實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制。使用絕對
信號輸出的磁尺，則不受噪聲、
電源電壓波動等干擾，也不必原點(diǎn)復(fù)位。使用工作狀態(tài)磁敏開關(guān)，還可以完成手動與數(shù)控之間的轉(zhuǎn)換。
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旋轉(zhuǎn)磁編碼器在旋轉(zhuǎn)量的檢測控制中起關(guān)鍵作用，它在數(shù)控機(jī)床、
機(jī)器人、工廠
自動化設(shè)備的位置檢測、傳輸速度控制，磁盤、打印機(jī)之類的自動化設(shè)備通訊設(shè)備的旋轉(zhuǎn)量檢測中都是不可缺少的重要部件。其檢測對象是光磁圖形，不受油霧粉塵的影響，因此比目前最先進(jìn)的光編碼器的可靠性高壽命長，尤其適合于自動焊接、油漆機(jī)器人和與鋼鐵有關(guān)的位置檢測以及各種金屬、木材、塑料等加工行業(yè)的應(yīng)用。而仍大量使用光編碼器，由于這種器件易受粉塵、油污和煙霧的影響，用在自動焊接、油漆機(jī)器人、紡織和鋼鐵、木料、塑料等的加工中，可靠性極差。應(yīng)用AMR、GMR 、GMI敏感元件構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)磁編碼器，就不存在上述缺點(diǎn)，因此，它們的市場需求年增長率在30%以上。在家用電器和節(jié)能
產(chǎn)品中也也有其廣泛的應(yīng)用潛力，在節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品中也大有用武之地。若使用微型磁編碼器和控制微機(jī)一體化，更有利于簡化
控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少元件數(shù)和占空體積，這在精密制造和加工業(yè)中意義十分重大。
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環(huán)境保護(hù)的前提是對各個環(huán)境參數(shù)（溫度、氣壓、大氣成份、噪聲。..。..。）的監(jiān)測，這里需要使用多種大量的傳感器。采用強(qiáng)磁致伸縮非晶磁彈微型磁傳感器，可以同時測量真空或密閉空間的溫度和氣壓，而且不用接插件，可以遙測和遠(yuǎn)距離訪問。在食品包裝、環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)等方面，應(yīng)用前景廣闊。
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在交通管制中的應(yīng)用
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交通事故和交通阻塞是城市中和城市間交通存在的一個大問題。國內(nèi)外都在加強(qiáng)高速公路行車支持道路系統(tǒng)（AHS）、
智能運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS）和道路交
通信息系統(tǒng)（VICS）等的開發(fā)與建設(shè)。在這些新系統(tǒng)中，高靈敏度、高速響應(yīng)微型磁傳感器大有用武之地。例如，用分辨率可達(dá)1nT的GMI和SI傳感器，可構(gòu)成ITS傳感器（作高速路上的道路標(biāo)志，測車輪角度，貨車近接距離），汽車通過記錄儀（測通行方向、速度、車身長度、車種識別），停車場成批車輛傳感器，加速度傳感器（測車輛通過時路橋的振動等）。
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幾個世紀(jì)以來，人們在導(dǎo)航中一直使用磁羅盤。有
資料顯示早在二千多年前中國人就開始使用天然磁石-一種磁鐵礦來指示水平方向。電子羅盤（數(shù)字羅盤，電子指南針，數(shù)字指南針）是測量方位角（航向角）比較經(jīng)濟(jì)的一種電子儀器。如今電子指南針廣泛應(yīng)用于汽車和手持電子羅盤，手表，
手機(jī)，對講機(jī)，雷達(dá)
探測器，望遠(yuǎn)鏡，探星儀，穆斯林麥加探測器（穆斯林鐘），手持 GPS 系統(tǒng)，尋路器，武器/導(dǎo)彈導(dǎo)航（ 航位推測 ），位置/方位系統(tǒng)，安全/定位設(shè)備，汽車、航海和航空的高性能導(dǎo)航設(shè)備，電子游戲機(jī)設(shè)備等需要方向或姿態(tài)顯示的設(shè)備。
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地球本身是一個大磁鐵，地球表面的磁場大約為0.5Oe，地磁場平行地球表面并始終指向北方。利用GMR薄膜可做成用來探測地磁場的傳感器。圖5顯示這種傳感器的具體
工作原理。我們可以制出能夠探測磁場X和Y方向分量的集成GMR傳感器。此傳感器可作為羅盤并應(yīng)用在各種交通工具上作為導(dǎo)航裝置。美國的NVE
公司已經(jīng)把GMR傳感器用在車輛的交通控制系統(tǒng)上。例如，放置在高速公路邊的GMR傳感器可以計算和區(qū)別通過傳感器的車輛。如果同時分開放置兩個GMR傳感器，還可以探測出通過車輛的速度和車輛的長度，當(dāng)然GMR也可用在公路的收費(fèi)亭，從而實(shí)現(xiàn)收費(fèi)的自動控制。另外高靈敏度和低磁場的傳感器可以用在航空、航天及衛(wèi)星
通信技術(shù)上。大家知道，在軍事工業(yè)中隨著吸波技術(shù)的發(fā)展，軍事物件可以通過覆蓋一層吸波材料而隱蔽，但是它們無論如何都會產(chǎn)生磁場，因此通過GMR磁場傳感器可以把隱蔽的物體找出來。當(dāng)然，GMR磁場傳感器可以應(yīng)用在衛(wèi)星上，用來探測地球表面上的物體和底下的礦藏分布。
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在智能家居門禁系統(tǒng)中門磁開關(guān)的作用是負(fù)責(zé)門磁通電否，通電帶磁（閉門），斷電消磁（開門），門磁安裝于門與門套上，開關(guān)安裝于屋內(nèi)，配合自動閉門器使用，一般可承受150公斤的拉力。
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有線門磁為
嵌入式安裝更加隱蔽，感應(yīng)門窗的開合，適用于木質(zhì)或鋁合金門窗發(fā)出有線常閉/常開開關(guān)信號。門磁是用來探測門、窗、抽屜等是否被非法打開或移動。它由無線發(fā)射器和磁塊兩部分組成。門磁系統(tǒng)其實(shí)和床磁等原理相同。
磁敏傳感器，顧名思義就是感知磁性物體的存在或者磁性強(qiáng)度（在有效范圍內(nèi)）這些磁性材料除永磁體外，還包括順磁材料（鐵、鈷、鎳及其它們的合金）當(dāng)然也可包括感知通電（直、交）線包或?qū)Ь€周圍的磁場。
一，傳統(tǒng)的磁檢測中首先被采用的是電感線圈為敏感元件。特點(diǎn)正是無須在線圈中通電，一般僅對運(yùn)動中的永磁體或電流載體起敏感作用。后來發(fā)展為用線圈組成振蕩槽路的。如探雷器，金屬異物探測器，測磁通的磁通計等。（磁通門，振動樣品磁強(qiáng)計）。
二，霍爾傳感器
霍爾傳感器是依據(jù)霍爾效應(yīng)制成的器件。
霍爾效應(yīng)：通電的載體在受到垂直于載體平面的外磁場作用時，則載流子受到洛倫茲力的作用，并有向兩邊聚集的傾向，由于自由電子的聚集（一邊多一邊必然少）從而形成電勢差，在經(jīng)過特殊工藝制備的半導(dǎo)體材料這種效應(yīng)更為顯著。從而形成了霍爾元件。早期的霍爾效應(yīng)的材料Insb（銻化銦）。為增強(qiáng)對磁場的敏感度，在材料方面半導(dǎo)體IIIV元素族都有所應(yīng)用。近年來，除Insb之外，有硅襯底的，也有砷化鎵的?；魻柶骷捎谄涔ぷ鳈C(jī)理的原因都制成全橋路器件，其內(nèi)阻大約都在150Ω~500Ω之間。對線性傳感器工作電流大約在2~10mA左右，一般采用恒流供電法。
Insb與硅襯底霍爾器件典型工作電流為10mA。而砷化鎵典型工作電流為2mA。作為低弱磁場測量，我們希望傳感器自身所需的工作電流越低越好。（因?yàn)殡娫粗車从写艌?，就不同程度引進(jìn)誤差。另外，目前的傳感器對溫度很敏感，通的電流大了，有一個自身加熱問題。（溫升）就造成傳感器的零漂。這些方面除外附補(bǔ)償電路外，在材料方面也在不斷的進(jìn)行改進(jìn)。
霍爾傳感器主要有兩大類，一類為開關(guān)型器件，一類為線性霍爾器件，從結(jié)構(gòu)形式（品種）及用量、產(chǎn)量前者大于后者?；魻柶骷捻憫?yīng)速度大約在1us量級。
三，磁阻傳感器
磁阻傳感器，磁敏二極管等是繼霍爾傳感器后派生出的另一種磁敏傳感器。采用的半導(dǎo)體材料于霍爾大體相同。但這種傳感器對磁場的作用機(jī)理不同，傳感器內(nèi)載流子運(yùn)動方向與被檢磁場在一平面內(nèi)。（順便提醒一點(diǎn)，霍爾效應(yīng)于磁阻效應(yīng)是并存的。在制造霍爾器件時應(yīng)努力減少磁阻效應(yīng)的影響，而制造磁阻器件時努力避免霍爾效應(yīng)（在計算公式中，互為非線性項(xiàng)）。在磁阻器件應(yīng)用中，溫度漂移的控制也是主要矛盾，在器件制備方面，磁阻器件由于與霍爾不同，因此，早期的產(chǎn)品為單只磁敏電阻。由于溫度漂移大，現(xiàn)在多制成單臂（兩只磁敏電阻串聯(lián)）主要是為補(bǔ)償溫度漂移。目前也有全橋產(chǎn)品，但用法（目的）與霍爾器件略有差異。據(jù)報導(dǎo)磁阻器件的響應(yīng)速度同霍爾1uS量級。
磁阻傳感器由于工作機(jī)理不同于霍爾，因而供電也不同，而是采用恒壓源（但也需要一定的電流）供電。當(dāng)后續(xù)電路不同對供電電源的穩(wěn)定性及內(nèi)部噪聲要求高低有所不同。
四，磁敏器件應(yīng)用的問題
磁敏器件（單元）體積問題：
在磁敏元件作為檢測磁場而設(shè)計和制造的，一般檢測的概念是：測量磁場中某一點(diǎn)的磁性。作為點(diǎn)的定義在幾何學(xué)中是無限小的。在磁場檢測中，由于磁場的面積、體積、縫隙大小等都是有限面積（尺寸），因此我們希望磁敏元件之面積與被測磁場面積相比也應(yīng)該是越小越準(zhǔn)確。在磁場成像的技術(shù)中，元件體積越小，在相同的面積內(nèi)采集的像素就愈多。分辨率、清晰度越高。在表面磁場測量與多級磁體的檢測中，在磁柵尺中，必然有如此要求。從磁敏元件工作機(jī)理看，為提高靈敏度在幾何形狀處于磁場中的幾何尺寸都有相應(yīng)要求，這與“點(diǎn)”的要求是相矛盾的。在與國外專家技術(shù)交流中得知，1999年俄羅斯專家說他們制成了體積0.6mm得探頭（是幾個研究所合作搞成的）。美國也有相應(yīng)的產(chǎn)品，售價約70美元一只。是否是目前最高水平，未見其它報導(dǎo)。
