磁敏传感器磁敏传感器
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（1）作为磁敏传感器 用磁敏电阻作为核心元件的各种磁敏 传感器的工作原理基本相同，只是根据 用途、结构不同而种类各异。如图片所 示的InSb薄膜磁敏电阻传感器，它是利 用锑化铟薄膜的磁阻效应而制作的一种 新型敏感元件，它的阻值R随垂直通过它 的磁通密度B的变化而变化。 （2）作计量控制元件 可将磁敏电阻用于磁场强度测量、位移测量、频率测量和功率 因数测量等诸多方面。
半导体磁阻电阻一般是由InSb材料制作的，磁阻效应还 与样品的形状、尺寸密切相关。这种与样品形状、尺寸有 关的磁阻效应称为磁阻效应的几何磁阻效应。因此为了提 高磁阻传感器的灵敏度，形状通常为矩形。
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三、磁敏电阻 磁敏晶体管
磁敏电阻的应用比较广泛，在自动控 制中的应用主要有以下几个方面：
指南针
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一、霍尔 传感器
1. 霍尔效应
霍尔传感器是利用半导体材料 的霍尔效应进行测量的一种传 感器。所谓霍尔效应（Hall effect），是指置于磁场中的 导体或半导体内通入电流，若 电流与磁场方向垂直，则在磁 场和电流都垂直的方向上会出 现一个电势差。
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一、霍尔 传感器
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一、霍尔 传感器
4.霍尔元件的类型 当电流恒定时，这个值与磁场的强弱成正比。在实际使 用中霍尔元件传感器按构造分：有无铁心型、铁心型和测 试用探针霍尔集成电路三类。按出线端子分：有三端子组 件、四端子组件和五端子组件三种类型。
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三、磁敏电阻 磁敏晶体管
1．霍尔线性输出型集成传感 器
霍尔线性输出型集成传感器 是将霍尔元件和恒流源、线形 差动放大器以及其他电路等制 作在一块芯片上，输出的是模 拟量，测量精度高、线性度好， 往往限于特殊场合应用。如照 片UGN3503UA型线性输出型 传感器所示。
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二、霍尔集成 传感器
2．霍尔开关输出型集成传感器
霍尔开关输出型集成传感器是将霍尔元件和稳压电路、 低耗放大器、施密特触发器以及OC门等制作在一块芯片 上。A11当01EU磁A-T型场单极强性霍度尔开超关传过感器规定工作点时，SS41OF双C极性门霍尔由开关高传感阻器 状态变 为低阻状态(即导通状态)，输出的霍尔电动势由高至低； 当磁场强度低于释放点时，OC门重新恢复成高阻状态， 输出的霍尔电动势由低至高。输出的是数字量，通常与微 型计算机等数字电路兼容，具有无触点、无磨损、输出波 形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达μm 级）。集成电路采用了各种补偿和保护措施，其工作温度 范围可达－55℃～150℃。因此应用十分广泛。
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一、霍尔 传感器
3. 霍尔元件特性参数
（4）最大磁感应强度 Bm 磁感应强度超过 Bm时，霍尔电动势的非线性误差将明显 增大，Bm的数值一般小于零点几特斯拉。 （5）不等位电动势 在额定激励电流下，当外加磁场为零时，霍尔输出端之间 的开路电压称为不等位电动势。 （6）霍尔电动势温度系数 在一定磁场强度和激励电流的作用下，温度每变化l℃时霍 尔电动势变化的百分数称为霍尔电动势温度系数，它与霍尔 元件的材料有关，一般约为0.1％左右。在要求较高的场合 ，应选择低温漂的霍尔元件。
传感器与自动检测
第六章 磁敏传感器
生活中我们遇到过 汽车行驶中遇到紧急情况下——汽车防抱死装置
利用银行卡刷卡消费
From SYSU
这是为什么
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第六章 磁敏传感器
磁敏传感器是一
种利用导体和半导
体的磁电转换原理，
对磁感应强度、磁
场强度和磁通量敏
司南
感把磁学量转换成
电信系的传感器。
指ຫໍສະໝຸດ Baidu鱼
EH= KHBIcosθ
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一、霍尔 传感器
3. 霍尔元件特性参数
（1）输入电阻 Ri 霍尔元件两激励电流端的直流电阻称为输入电阻。 （2）最大激励电流Im 由于霍尔电动势随激励电流增大而增大，故在应用中总 希望选用较大的激励电流。但激励电流增大，霍尔元件的 功耗增大，元件的温度升高，从而引起霍尔电动势的温漂 增大，因此每种型号的元件均规定了相应的最大激励电流 ，它的数值从几毫安至十几毫安。 （3）灵敏度KH 其单位为mV／（mA·T）。
霍尔效应动态演示
d
a b
c
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一、霍尔 传感器
2. 霍尔电动势
由实验可知，流入激励电流端的电流I越大、作用在薄片 上的磁场强度B越强，霍尔电动势也就越高。霍尔电动势 EH可用下式表示：
EH= KHBI 式中KH——霍尔元件的灵敏度。 若磁感应强度 B不垂直于霍尔元件，而是与其法线成某 一角度θ时，实际上作用于霍尔元件上的有效磁感应强度 是其法线方向（与薄片垂直的方向）的分量，即Bcosθ， 这时的霍尔电动势为：
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三、磁敏电阻 磁敏晶体管
1.磁敏电阻
磁敏电阻传感器又称磁控电阻传感器，简称磁敏电阻或 磁控电阻，是一种对磁场敏感的半导体元件。根据电场和 磁场的原理，当在铁磁合金薄带的长度方向施加一个电流 时，如果在垂直于电流的方向再施加磁场，铁磁性材料中 就有磁阻的非均质现象出现，从而引起合金带自身的阻值 变化，这种现象称为磁阻效应。
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三、磁敏电阻 磁敏晶体管
2. 磁敏二极管传感器
它是一种对磁场极为敏感的半导体器件，是为了探测较 弱磁场而设计的。有硅磁敏二级管和锗磁敏二级管两种。 与普通二极管区别：普通二极管PN结的基区很短，以避免 载流子在基区里复合；而磁敏二级管的PN结却有很长的基 区，大于载流子的扩散长度，但基区是由接近本征半导体 的高阻材料构成的。磁敏二极管属于长基区二极管，是 P+—i—N-型，其结构和电路符号如图所示（图中 表示磁 场）。其中i区为本征（不掺杂）的或接近本征的半导体， 其长度为L，它比载流子扩散长度大数倍，两端分别为重掺 杂的P+、N+区，在i区的一个侧面上，再做一个高复合区r， 在r区域内载流子的复合速率较大。
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三、磁敏电阻 磁敏晶体管
（3）作为无触点电位器 用磁敏电阻作为无触点电位器的原理图所示的基本一样， 只是将磁敏电阻R1与R2分别制成两个半圆形，共同组成一 个圆环，永久磁铁是面积是与次面电阻面积相同的半圆，形 成360°旋转。当永久磁铁完全覆盖R1时，输出电压最小； 当永久磁铁顺时针旋转90°时，恰好覆盖R1、R2各一半时， 则输出电压为输入电压的1/2；当R2全部被永久磁铁覆盖时 ，此时输出电压最大，如照片所示为无触点电位器实物。
半导体磁阻电阻一般是由InSb材料制作的，磁阻效应还 与样品的形状、尺寸密切相关。这种与样品形状、尺寸有 关的磁阻效应称为磁阻效应的几何磁阻效应。因此为了提 高磁阻传感器的灵敏度，形状通常为矩形。
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三、磁敏电阻 磁敏晶体管
磁敏电阻的应用比较广泛，在自动控 制中的应用主要有以下几个方面：
指南针
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一、霍尔 传感器
1. 霍尔效应
霍尔传感器是利用半导体材料 的霍尔效应进行测量的一种传 感器。所谓霍尔效应（Hall effect），是指置于磁场中的 导体或半导体内通入电流，若 电流与磁场方向垂直，则在磁 场和电流都垂直的方向上会出 现一个电势差。
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一、霍尔 传感器
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一、霍尔 传感器
4.霍尔元件的类型 当电流恒定时，这个值与磁场的强弱成正比。在实际使 用中霍尔元件传感器按构造分：有无铁心型、铁心型和测 试用探针霍尔集成电路三类。按出线端子分：有三端子组 件、四端子组件和五端子组件三种类型。
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三、磁敏电阻 磁敏晶体管
1．霍尔线性输出型集成传感 器
霍尔线性输出型集成传感器 是将霍尔元件和恒流源、线形 差动放大器以及其他电路等制 作在一块芯片上，输出的是模 拟量，测量精度高、线性度好， 往往限于特殊场合应用。如照 片UGN3503UA型线性输出型 传感器所示。
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二、霍尔集成 传感器
2．霍尔开关输出型集成传感器
霍尔开关输出型集成传感器是将霍尔元件和稳压电路、 低耗放大器、施密特触发器以及OC门等制作在一块芯片 上。A11当01EU磁A-T型场单极强性霍度尔开超关传过感器规定工作点时，SS41OF双C极性门霍尔由开关高传感阻器 状态变 为低阻状态(即导通状态)，输出的霍尔电动势由高至低； 当磁场强度低于释放点时，OC门重新恢复成高阻状态， 输出的霍尔电动势由低至高。输出的是数字量，通常与微 型计算机等数字电路兼容，具有无触点、无磨损、输出波 形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达μm 级）。集成电路采用了各种补偿和保护措施，其工作温度 范围可达－55℃～150℃。因此应用十分广泛。
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一、霍尔 传感器
3. 霍尔元件特性参数
（4）最大磁感应强度 Bm 磁感应强度超过 Bm时，霍尔电动势的非线性误差将明显 增大，Bm的数值一般小于零点几特斯拉。 （5）不等位电动势 在额定激励电流下，当外加磁场为零时，霍尔输出端之间 的开路电压称为不等位电动势。 （6）霍尔电动势温度系数 在一定磁场强度和激励电流的作用下，温度每变化l℃时霍 尔电动势变化的百分数称为霍尔电动势温度系数，它与霍尔 元件的材料有关，一般约为0.1％左右。在要求较高的场合 ，应选择低温漂的霍尔元件。
传感器与自动检测
第六章 磁敏传感器
生活中我们遇到过 汽车行驶中遇到紧急情况下——汽车防抱死装置
利用银行卡刷卡消费
From SYSU
这是为什么
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第六章 磁敏传感器
磁敏传感器是一
种利用导体和半导
体的磁电转换原理，
对磁感应强度、磁
场强度和磁通量敏
司南
感把磁学量转换成
电信系的传感器。
指ຫໍສະໝຸດ Baidu鱼
EH= KHBIcosθ
From SYSU
一、霍尔 传感器
3. 霍尔元件特性参数
（1）输入电阻 Ri 霍尔元件两激励电流端的直流电阻称为输入电阻。 （2）最大激励电流Im 由于霍尔电动势随激励电流增大而增大，故在应用中总 希望选用较大的激励电流。但激励电流增大，霍尔元件的 功耗增大，元件的温度升高，从而引起霍尔电动势的温漂 增大，因此每种型号的元件均规定了相应的最大激励电流 ，它的数值从几毫安至十几毫安。 （3）灵敏度KH 其单位为mV／（mA·T）。
霍尔效应动态演示
d
a b
c
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一、霍尔 传感器
2. 霍尔电动势
由实验可知，流入激励电流端的电流I越大、作用在薄片 上的磁场强度B越强，霍尔电动势也就越高。霍尔电动势 EH可用下式表示：
EH= KHBI 式中KH——霍尔元件的灵敏度。 若磁感应强度 B不垂直于霍尔元件，而是与其法线成某 一角度θ时，实际上作用于霍尔元件上的有效磁感应强度 是其法线方向（与薄片垂直的方向）的分量，即Bcosθ， 这时的霍尔电动势为：
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三、磁敏电阻 磁敏晶体管
1.磁敏电阻
磁敏电阻传感器又称磁控电阻传感器，简称磁敏电阻或 磁控电阻，是一种对磁场敏感的半导体元件。根据电场和 磁场的原理，当在铁磁合金薄带的长度方向施加一个电流 时，如果在垂直于电流的方向再施加磁场，铁磁性材料中 就有磁阻的非均质现象出现，从而引起合金带自身的阻值 变化，这种现象称为磁阻效应。
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三、磁敏电阻 磁敏晶体管
2. 磁敏二极管传感器
它是一种对磁场极为敏感的半导体器件，是为了探测较 弱磁场而设计的。有硅磁敏二级管和锗磁敏二级管两种。 与普通二极管区别：普通二极管PN结的基区很短，以避免 载流子在基区里复合；而磁敏二级管的PN结却有很长的基 区，大于载流子的扩散长度，但基区是由接近本征半导体 的高阻材料构成的。磁敏二极管属于长基区二极管，是 P+—i—N-型，其结构和电路符号如图所示（图中 表示磁 场）。其中i区为本征（不掺杂）的或接近本征的半导体， 其长度为L，它比载流子扩散长度大数倍，两端分别为重掺 杂的P+、N+区，在i区的一个侧面上，再做一个高复合区r， 在r区域内载流子的复合速率较大。
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三、磁敏电阻 磁敏晶体管
（3）作为无触点电位器 用磁敏电阻作为无触点电位器的原理图所示的基本一样， 只是将磁敏电阻R1与R2分别制成两个半圆形，共同组成一 个圆环，永久磁铁是面积是与次面电阻面积相同的半圆，形 成360°旋转。当永久磁铁完全覆盖R1时，输出电压最小； 当永久磁铁顺时针旋转90°时，恰好覆盖R1、R2各一半时， 则输出电压为输入电压的1/2；当R2全部被永久磁铁覆盖时 ，此时输出电压最大，如照片所示为无触点电位器实物。