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磁傳感器是把磁場、
電流、應力應變、溫度、光等外界因素引起敏感元件磁性能變化轉換成電信號，以這種方式來
檢測相應物理量的器件。
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磁傳感器廣泛用于現(xiàn)代
工業(yè)和
電子產品中以感應磁場強度來測量電流、位置、方向等物理
參數(shù)。在現(xiàn)有技術中，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、應力應變、溫度、光等外界因素引起敏感元件磁性能變化轉換成電信號，以這種方式來檢測相應物理量的器件。磁傳感器分為三類：指南針、磁場感應器、位置傳感器。指南針：地球會產生磁場，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，如果轉動的就是轉動傳感器。
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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)產業(yè)改造中的應用及市場
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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到260億美元;2001年計算機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計一樣，而響應速度卻快了一倍，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，是半導體應變規(guī)的20～40倍。工業(yè)機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0.1mm，檢測速度可在0～500mm/s內以高低速度變換;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。在機床
數(shù)控化時代，數(shù)字磁尺幫助設計師們實現(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，也不必原點復位。使用工作狀態(tài)磁敏開關，還可以完成手動與數(shù)控之間的轉換。
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旋轉磁編碼器在旋轉量的檢測控制中起關鍵作用，它在數(shù)控機床、
機器人、工廠
自動化設備的位置檢測、傳輸速度控制，磁盤、打印機之類的自動化設備通訊設備的旋轉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、油漆機器人和與鋼鐵有關的位置檢測以及各種金屬、木材、塑料等加工行業(yè)的應用。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、油漆機器人、紡織和鋼鐵、木料、塑料等的加工中，可靠性極差。應用AMR、GMR 、GMI敏感元件構成的旋轉磁編碼器，就不存在上述缺點，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
產品中也也有其廣泛的應用潛力，在節(jié)能環(huán)保產品中也大有用武之地。若使用微型磁編碼器和控制微機一體化，更有利于簡化
控制系統(tǒng)結構，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，可以遙測和遠距離訪問。在食品包裝、環(huán)境科學實驗等方面，應用前景廣闊。
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在交通管制中的應用
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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。國內外都在加強高速公路行車支持道路系統(tǒng)（AHS）、
智能運輸系統(tǒng)（ITS）和道路交
通信息系統(tǒng)（VICS）等的開發(fā)與建設。在這些新系統(tǒng)中，高靈敏度、高速響應微型磁傳感器大有用武之地。例如，用分辨率可達1nT的GMI和SI傳感器，可構成ITS傳感器（作高速路上的道路標志，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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幾個世紀以來，人們在導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)濟的一種電子儀器。如今電子指南針廣泛應用于汽車和手持電子羅盤，手表，
手機，對講機，雷達
探測器，望遠鏡，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/導彈導航（ 航位推測 ），位置/方位系統(tǒng)，安全/定位設備，汽車、航海和航空的高性能導航設備，電子游戲機設備等需要方向或姿態(tài)顯示的設備。
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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用在各種交通工具上作為導航裝置。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，當然GMR也可用在公路的收費亭，從而實現(xiàn)收費的自動控制。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
通信技術上。大家知道，在軍事工業(yè)中隨著吸波技術的發(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。當然，GMR磁場傳感器可以應用在衛(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)中門磁開關的作用是負責門磁通電否，通電帶磁（閉門），斷電消磁（開門），門磁安裝于門與門套上，開關安裝于屋內，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，感應門窗的開合，適用于木質或鋁合金門窗發(fā)出有線常閉/常開開關信號。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)其實和床磁等原理相同。
磁傳感器通常用于汽車、工業(yè)和消費者應用中的速度、轉速、線性位置、線性角度和位置測量。特別是，汽車行業(yè)已經(jīng)成為全球磁場傳感器、會計以及據(jù)估計的全球市場領導者，在整個磁場傳感器市場中占據(jù)了超過40%的份額。增加對汽車安全功能的需求，為磁場傳感器創(chuàng)造了機會，這些傳感器被用于各種安全應用領域，如電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESC）系統(tǒng)、方向盤角度傳感、力和扭矩傳感、防盜制動系統(tǒng)（ABS）等。
隨著電子羅盤（或電子羅盤）的普及，電子羅盤（或電子羅盤）在消費電子產品市場上也有很高的增長速度，這主要是由于它們增強了消費者電子設備的用戶導航體驗。
根據(jù)市場研究公司iSuppli的數(shù)據(jù)，到2017年，硅磁傳感器的全球收入將達到108億美元，并以大約12%的復合年增長率（CAGR）運行。
在過去的二十年中，磁傳感器的使用已經(jīng)發(fā)展到基于霍爾效應和磁阻傳感器的低成本和高質量。霍爾效應的解決方案之所以受歡迎，是因為它們在性能上優(yōu)于電位器、簧片傳感器和機械開關，這得益于它們的健壯性和消除機械磨損，這是一個常見的過早失敗的原因。傳感器具有固有的低滯后和高線性度，提高了測量精度。（當磁鐵向磁場傳感器靠近時，它的值就會變得足夠高，從而使電路和輸出被打開。當磁體從傳感器移開時，磁場減弱，輸出被關閉。當輸出被打開時，當輸出被關閉時，磁滯是微分。
微電子機械（MEMS）的磁場傳感器是用來檢測和測量磁場的小型設備。它們能檢測到力的變化，從而使電壓或諧振頻率以電子方式測量，或者交替地用光學來測量機械位移?；谀Ｒ虻拇艌鰝鞲衅骺梢钥拷鼫y量位置，從而實現(xiàn)更高的空間分辨率。一種基于記憶的磁強計可以與加速計結合在芯片上，進一步擴展其應用范圍。磁力儀是用來測量像鐵磁體這樣的材料的磁化的儀器，或者測量強度，在某些情況下，磁場在某一特定點的方向。最后，由于構造MEMS磁場傳感器不涉及磁性材料的微制造，因此可以降低傳感器的成本。
根據(jù)手頭的應用程序，磁傳感器從合理到極端的靈敏度運行。磁感可以通過許多設備完成，包括AMR磁強計、GMR磁強計、Hall-Effect傳感器、洛倫茲力的MEMS傳感器、MEMS羅盤、磁場傳感器等。
綜上所述，這些先進技術在技術上和經(jīng)濟上都是可行的，開放了磁性傳感器可以使用的設計的數(shù)量和類型。
現(xiàn)在讓我們來看看設計工程師的一些具有代表性的磁性傳感器。
霍尼韋爾HMC5983（圖1）是一種溫度補償?shù)娜S集成電路磁強計。這個表面安裝，多芯片模塊設計用于低磁場感應的應用，如汽車和個人導航，和車輛檢測。HMC5983包括高分辨率HMC 118 x系列磁阻傳感器和一個包含放大ASIC，自動消磁帶司機，抵消取消，一個12位ADC，使1°2°羅盤航向精度。我2C或SPI串行總線允許簡單的接口。
霍尼韋爾HMC5983的示意圖。
圖1:HMC5983的示意圖。除了將所有可能含有黑色金屬材料（鎳等）的部件都保留在PCB兩側的傳感器外，還建議在任何PCB層中/附近都沒有導電銅。
HMC5983是基于霍尼韋爾的各向異性磁阻（AMR）技術，該技術被認為具有良好的線性度、低滯后、零輸出、以及在溫度上的比例系數(shù)穩(wěn)定性，并且具有非常低的橫軸靈敏度。傳感器的構造是用來測量磁場方向和大小的。
3軸磁阻傳感器和ASIC安裝在3.0 x 3.0 x0.9 mm LCC表面安裝包中，其小尺寸是高度集成產品的理想選擇。從事高容量、成本敏感的OEM設計的工程師只需要添加一個微控制器接口和兩個外部SMT電容器就可以實現(xiàn)一個解決方案。其他特點包括易于組裝和與高速SMT裝配的兼容性，溫度補償數(shù)據(jù)輸出和溫度輸出，在廣泛的溫度范圍內的自動靈敏度維護，以及補償最大化傳感器的全動態(tài)范圍和分辨率的補償。該設備與電池供電的應用程序兼容，并消除了其他磁傳感器技術所必需的傳感器校準。
對于需要打開/關閉或滑動檢測的應用程序（例如：在移動電話中，ROHM為車輪鑰匙和軌跡球提供磁開關大廳ICs和Hall ICs。ROHM的Hall-Effect傳感器集成了霍爾元件，它發(fā)出的電信號作為霍爾元件檢測到霍爾效應的磁場。它的全極性檢測BU52051NVX Hall ICs是磁開關，可以操作S和n極，輸出從高到低。功能包括低功耗操作（它使用間歇運行method-current消費高峰只有在感應操作和在所有其他的備用）和可在各種各樣的超小型，薄圓片級，超小型晶圓級別，超薄輪廓，和小輪廓包，以及各種各樣的電源電壓，從1.8 V至5.0 V。應用程序包括手機、筆記本電腦、數(shù)碼攝像機、數(shù)碼相機、白色家電等等。
A1468三線真零速差動峰值檢測傳感器IC，由Allegro連續(xù)標定（圖2），是一種針對數(shù)字環(huán)磁傳感或與磁體結合的全效應傳感器，用于三線應用的鐵磁目標傳感。集成電路集成了具有2.2毫米間距和信號處理的雙效應元件，在響應由環(huán)形磁極所產生的差動磁信號時開關。該電路包含一個數(shù)字電路，它可以減少系統(tǒng)的偏移量，以校準空氣-gap-獨立的開關點的增益，并達到true-zero的速度操作。運行模式校準為環(huán)境效應提供了免疫，例如目標的微振動。
該裝置據(jù)說是理想的以環(huán)磁速度、位置和計時應用程序（如汽車速度計）獲得速度和責任循環(huán)信息（考慮到磁性傳感器在極端條件下的操作能力，包括灰塵、油脂、污垢、濕度和振動，這是汽車應用程序的一個自然條件）。
雖然不能質疑的無觸點式磁性位置傳感器取得了巨大的成功，存在的問題和挑戰(zhàn)，對雜散磁場磁傳感器可以敏感，影響輸出精度應該領域充分減少信噪比（信噪比）和淹沒的目標產生的弱場磁體采用霍爾傳感器配對。在發(fā)現(xiàn)高電磁干擾的應用中，如在電動汽車或工業(yè)環(huán)境中，這是一個真正的問題。幸運的是，有許多對策可用來抵消SNR問題。這些包括磁屏蔽（雖然這可能是昂貴的和空間消耗的），重新定位磁性傳感器（也可能增加成本）和更高的集成電路（使設備不容易受到雜散磁場）。
