“磁传感器及其应用技术”讲座：第八讲 磁敏晶体管传感器（二）

二、磁敏三极管磁敏三极管是继磁敏二极管后出现的一种新型的三端结型元件。它分为PNP型和NPN型两种。所用符号同晶体三极管只在旁边加一磁场符号×以示磁敏三极管。目前国内已有这种器件的生产,其中3CCM型硅磁敏三极管的主要参数见表3。3BCM型锗磁敏三极管的主要参数见表4,把两只3CCM型磁敏三极     

高灵敏巨磁阻抗小型磁传感器研制

利用单辊快淬法制备了CoFeNiSiB非晶薄带,经过400 A/mm2电流密度、20 ms脉冲间隔条件下的脉冲退火后具有较好的弱磁场灵敏性能.以该带材为磁敏材料,基于纵向驱动方式研制了一种巨磁阻抗(GMI)磁传感器,该磁传感器尺寸小、灵敏度高、频率响应好,±0.05 mT弱磁场范围内灵敏度可达到44.15 V/mT,在高灵敏度小型磁传感器领域具有较大的应用潜力.     

InSb磁敏传感器及其应用（中）

五、InSb磁敏电阻和传感器及应用 1、InSb磁敏电阻 与霍尔器件不同,InSb磁敏电阻像其它电阻器一样是一种纯电阻性两端元件,所不同的是它的电阻随磁场的变化而变化。根据图2中几何磁阻效应原理制造的InSb磁敏电阻的基本结构和电阻值与磁场的特性曲线如图10所示。 由图10(a)可见,一个长方体InSb材料被5条In短路条(它具有金属性质)分割     

“磁传感器及其应用技术”讲座 第四讲 磁敏电阻传感器(一)

一、概述磁敏电阻(Magnotoresor)是一种基于磁阻效应而制作的电阻体。它在外施磁场的作用下(包括外施磁场的强度及方向的变化)能够改变自身的阻值,是一种新颖的传感元件。它可分为半导体磁敏电阻及强磁性金属薄膜磁敏电阻两大类。半导体磁敏电阻的研制始于60年代初,在这方面联邦德国西门子公司较为权威,继而是日、美、苏、西欧等国。在60年代中期即有商品销售,因其和普通电阻一样,具有两个端子、结构简单、灵敏度高、安装方便等优点,其应用较为普遍。我国电子工业部某所在1974～1976年间,曾组织过半导体磁敏电阻的研制与应用。强磁性金属薄膜磁敏电阻是用强磁性合金材料制成的一种薄膜型的磁敏电阻器件,其作用原理是强磁性体的磁阻效应,它和半导体磁敏电阻不同,除对磁场     

非晶纳米晶带材巨磁阻抗磁传感器特性分析

利用非晶纳米晶带材的巨磁阻抗(GMI)效应制备一种磁传感器,在输出最大值的特定频率下,研究与带材轴线平行和垂直方向磁场的输出特性.研究表明:在10.5 MHz附近的激励频率作用下,传感器输出取得最大值;传感器对平行磁场有一段高灵敏的线性工作区间,对垂直磁场不响应;纳米晶带材GMI磁传感器的灵敏度高达0.669 1 V/Oe,优于非晶带材制备器件的灵敏度0.1483 V/Oe.     

基于扇形MAGFET同步取样模式的CMOS磁敏传感器集成电路

研究了基于扇形MAGFET同步取样模式的CMOS磁敏传感器集成电路,并由0.6μm CMOS工艺实现.该CMOS磁敏传感器集成电路以共源极的扇形分裂漏磁敏MOS管作为磁敏传感单元,使磁敏传感器在参考工作模式和测量工作模式下实现同步取样,测量垂直磁场的同时,实现了在屏蔽磁场的参考工作模式下对磁敏传感信号进行噪声校正的功能.经过集成电路芯片的测试验证,同步取样模式具有较好的噪声校正功能,工作频率为20 kHz时,磁敏传感器的灵敏度为2.62 V/T.     

巨磁阻抗磁传感器研究进展

巨磁阻抗效应是指材料的交流阻抗在外加直流磁场的作用下发生显著变化的现象,利用该效应研制的巨磁阻抗磁传感器具有灵敏度高、体积小和功耗低等特点,具有巨大的应用前景.分析了巨磁阻抗磁传感器的研究现状,重点介绍了磁场传感器、电流传感器和生物传感器的工作原理和特性,并指出了其目前存在的问题和发展趋势.     

基于巨磁阻抗效应的微磁传感器研制

分析了巨磁阻抗敏感材料CoFeSiB非晶丝的特性,研制了磁传感器的硬件系统并对其进行了标定.试验表明:基于巨磁阻抗效应的新型微磁传感器具有灵敏度高、饱和磁场低、响应快和稳定性好等优点,具有较好的应用前景.     

采用MEMS制作新型硅磁敏三极管特性研究

给出采用MEMS技术在硅片表面制作矩形板状立体结构新型硅磁敏三极管的基本结构及灵敏度特性、电压-电流特性、磁电特性和温度特性,对新型硅磁敏三极管样品基本特性进行研究的结果表明:该新型硅磁敏三极管的集电极电流相对磁灵敏度较高,最大可达227%/T,具有负温度系数且温度系数较小。同时,给出影响新型硅磁敏三极管特性的基本因素。     

退磁场对磁致伸缩应力耦合谐振磁传感器灵敏度的影响研究

将磁致伸缩材料与石英音叉谐振器复合的谐振式磁传感器具有高灵敏度、高分辨率、高Q值等优良性能。然而,磁性敏感材料的退磁场效应导致磁传感的灵敏度随敏感材料的尺寸变化。采用退磁因子计算经验公式与Maxwell电磁仿真相结合,分析了相同截面积、不同长度铁镓（FeGa）磁致伸缩合金的退磁因子,并将退磁因子代入非线性磁致伸缩模型,分析并预测了退磁场对FeGa合金磁致伸缩性能和FeGa/石英音叉谐振器复合谐振式磁场传感器灵敏度的影响。采用10.6mm、20mm和30mm三种不同长度FeGa合金与石英音叉谐振器复合,制备器件实验表明：退磁因子和传感器灵敏度随FeGa合金长度增加而分别减小和增加,最优偏置点的灵敏度分别为3.7Hz/Oe,5.8Hz/Oe和9Hz/Oe,实验结果和理论分析结果较为吻合。     

开发利用新型磁传感器大有可为

磁传感器是重要的基础传感器之一。本文较详细地论述了磁传感器的地位和作用，介绍了国内外开发生产的新型磁敏元件与传感器以及它们在传统产业改造，家电、节能、资源节省等方面的应用及广阔市场。     

不同长度敏感元件的两种巨磁阻抗传感器传感性能研究

针对采用Co基非晶丝作为敏感元件的传统巨磁阻抗传感器和非对角巨磁阻抗传感器进行比较研究。改变敏感元件的长度,观察两者在直流外磁场作用下输出信号的变化规律,并讨论退磁场等因素对传感器输出信号的影响。结果显示非对角巨磁阻抗传感器具有高灵敏度,无磁滞等优点,且灵敏度随样品长度的减小略有增大,在测量弱磁场方面表现出更大的潜力,为磁敏传感器的小型化提供了一定的参考依据。     

2ACM型磁敏二极管——介绍一种新型磁电转换器件

一、磁敏二极管简介磁敏二极管是继霍尔元件和磁敏电阻之后发展起来的一种新型磁电转换元件。由于它有体积小、磁灵敏度高等优点,可广泛应用于磁场的检测、自动磁力探伤、工业自动化装置和电子技术以及国防工业的应用领域中。目前使用的半导体磁电转换元件只有霍尔元件及磁敏电阻。霍尔元体是根据霍尔效应原理制成的,这种元件的特点是它的输出     

基于永磁薄膜的MEMS磁传感器设计与制作

提出了一种基于永磁薄膜的新型MEMS磁传感器,磁传感器由MEMS扭摆、CoNiMnP永磁薄膜和差分检测电容等部分组成。分析了磁传感器的磁敏感原理和电容检测原理,提出了器件的结构参数并对器件进行了模态仿真。利用MEMS加工技术成功制作了MEMS磁传感器样品,并进行了测试。测试结果表明:得到的MEMS磁传感器的电容灵敏度可达到27.7 fF/mT,且具有良好的线性度。根据现有的微小电容检测技术,传感器的磁场分辨率可达到36 nT。     

三漏CMOS磁敏器件

采用矩形结构的霍尔元件作为磁敏电路中敏感部分的硅霍尔磁敏器件已相当成熟,但磁灵敏度不大,仅约10~2V/AT.因此探讨具有高灵敏度的磁敏器件,对于工艺相当成熟的硅材料来说仍然很有意义.从硅的MOS器件来看,早先由Gallagher和Corak提出用MOS表面的反型导电层做MOS霍尔元件,曾达到10~3V/AT的灵敏度.而后由Fry和Hoey提出用双漏MOS场效应晶体管做成灵敏度达10~4V/AT的磁敏元件.由于负载电阻大,稳定性较差,Popovic和Baltes又进一步用这种晶体管做成CMOS差分放大器结构形式,得到了有同样灵敏度且较稳定的磁敏器件.     

基于SOI硅片研制新型P~+-I-N~+双注入磁敏差分电路

阐述基于SOI硅片制造新型P+ I N+双注入磁敏差分电路的设计原理和制造工艺。构成新型P+ I N+双注入磁敏差分电路的磁敏三极管的复合区采用MEMS中的各向异性腐蚀技术进行设置,给出了这种复合区的复合机理。实验结果表明:此种三极管具有磁灵敏度高、噪声低和可靠性高的特点。因此,由这种新型磁敏三极管构成的差分电路具有温度漂移小的优点。     

三维磁敏传感器的设计及误差分析

采用三维磁敏传感器有助于降低磁场测量系统的复杂性和提高磁场测量速度.介绍了基于霍尔元件的三维磁敏传感器的设计方法,分析了霍尔元件的粘贴角度偏差、传感器的体积对测量精度的影响,并对传感器的总体误差进行了估算,其分析结果对三维集成磁敏传感器的设计具有指导意义.     

用于板结构损伤检测的磁致伸缩传感器

基于铁磁性材料的磁致伸缩特性,提出一种用于非铁磁性板结构损伤检测的磁致伸缩传感器。该传感器分为激励和接收两部分,由8字型线圈、镍带以及偏置永磁铁组成。根据磁致伸缩效应,激励部分在板中激励导波,波在板中传播,遇缺陷及边缘反射,通过磁致伸缩逆效应,由接收部分接收其反射信号。根据反射信号的到达时间和波在板中传播的速度,可判断出板中缺陷所在位置。改变恒定偏置磁场与时变磁场的方向可以在板中激励不同波型的导波。实验结果证明:该传感器设计是可行的,且具有价格便宜、灵敏度高、可与被测结构分离等优点。     

YBa_2Cu_3O_(7-y)的磁敏特性

本文使用YBa_2Cu_3O_(7-y)块试制了高T_c超导磁敏元件.研究了电极对磁敏元件输出的影响,及液氮温区磁敏元件的输出电压与磁场的关系.研究结果表明高T_c超导磁敏元件在弱磁场下有较高的灵敏度,有可能在弱磁场检测方面得到应用.     

磁传感器及其应用

介绍了磁传感器和由它组成的磁场测量系统。对磁传感器的非线性、温度误差进行补偿。通过对磁场曲线形状的处理 ,测量数据误差计算 ,判断出最大误差点和数值。通过打印机绘图仪输出了磁条的磁场 (B)与长度 (L)的曲线、磁辊的磁场 (B)与角度 (DEG)的曲线