磁敏传感器ysliu资料

磁敏传感器ysliu资料第1页/共86页2023/4/212问题1、什么是霍尔效应，用它来干什么？2、霍尔元件怎么使用才能起作用?提供何种激励，读取什么输出？3、霍尔集成电路和霍尔元件使用上的区别？4、霍尔元件的偏置电路和驱动电路的作用？4、图4-32、图4-11、图4-35第2页/共86页2023/4/213磁敏传感器定义：将磁学物理量转换成电信号的传感器。单位：1T（特斯拉）=10000Gs（高斯）地磁场：5*10E-5T心脏电磁场：10E-11T脑电波：10E-13T电动机：10E1T第3页/共86页2023/4/214磁敏传感器的分类霍尔元件磁敏二极管磁敏三极管（它们具有磁灵敏度高（磁灵敏度比霍耳元件高数百甚至数千倍）；能识别磁场的极性；体积小、电路简单等特点）磁敏电阻——是一种电阻随磁场变化而变化的磁敏元件，也称MR元件。第4页/共86页2023/4/215第一节霍尔元件的结构及工作原理

半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流I流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势EH，这种现象称为霍尔效应。

磁感应强度B为零时的情况cdab第5页/共86页2023/4/216磁感应强度B较大时的情况

作用在半导体薄片上的磁场强度B越强，霍尔电势也就越高。霍尔电势EH可用下式表示：

EH=KHIB第6页/共86页2023/4/217霍尔效应演示

当磁场垂直于薄片时，电子受到洛仑兹力的作用，向内侧偏移，在半导体薄片c、d方向的端面之间建立起霍尔电势。cdab第7页/共86页2023/4/218磁场不垂直于霍尔元件时的霍尔电动势

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

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Bcos，这时的霍尔电势为

EH=KHIBcos

结论：霍尔电势与输入电流I、磁感应强度B成正比，且当B的方向改变时，霍尔电势的方向也随之改变。如果所施加的磁场为交变磁场，则霍尔电势为同频率的交变电势。

第8页/共86页2023/4/219初步的结论1、霍尔元件能干什么？-----检测磁场、检测磁场方向？2、霍尔元件要工作的要素——1）有磁场

2）有电流

3）读电压第9页/共86页2023/4/2110霍尔高斯计（特斯拉计）的使用

霍尔元件磁铁第10页/共86页2023/4/2111霍尔式无触点汽车电子点火装置

采用霍尔式无触点电子点火装置能较好地克服汽车合金触点点火时间不准确、触点易烧坏、高速时动力不足等缺点。

汽车点火线圈高压输出接头12V低压电源输入接头第11页/共86页2023/4/2112霍尔转速表

在被测转速的转轴上安装一个齿盘，也可选取机械系统中的一个齿轮，将线性型霍尔器件及磁路系统靠近齿盘。齿盘的转动使磁路的磁阻随气隙的改变而周期性地变化，霍尔器件输出的微小脉冲信号经隔直、放大、整形后可以确定被测物的转速。SN线性霍尔磁铁第12页/共86页2023/4/2113霍尔转速表的其他安装方法

只要黑色金属旋转体的表面存在缺口或突起，就可产生磁场强度的脉动，从而引起霍尔电势的变化，产生转速信号。霍尔元件磁铁第13页/共86页2023/4/2114ABCDR1R2R3R4(c)等效电路霍尔元件基本结构第14页/共86页2023/4/2115霍耳输出端的端子2、2′相应地称为霍耳端或输出端。若霍耳端子间连接负载,称为霍耳负载电阻或霍耳负载。电流电极间的电阻，称为输入电阻，或者控制内阻。霍耳端子间的电阻，称为输出电阻或霍耳侧内部电阻。器件电流(控制电流或输入电流):流入到器件内的电流。电流端子1、1′相应地称为器件电流端、控制电流端或输入电流端。第15页/共86页2023/4/2116霍尔元件的主要外特性参数

最大磁感应强度BM

上图所示霍尔元件的线性范围是多少？线性区第16页/共86页2023/4/2117霍尔元件的特性1.特性:开关型和线性型2.材料：主要为砷化镓（GaAs）3.特点：温度系数小，线性好第17页/共86页2023/4/2118霍尔元件的偏置电路1、没有外接电阻的电路-用于输入电阻Ri较大的电路，采用恒压驱动电路2、电源正端接电阻的电路-用于Ri较小的电路，采用恒流驱动3、电源负端接电阻的电路-用于Ri较小的电路，采用恒流驱动第18页/共86页2023/4/2119霍尔元件的主要外特性参数（续）

最大激励电流IM:

由于霍尔电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。

以下哪一个激励电流的数值较为妥当？5μA0.1mA2mA80mA

第19页/共86页2023/4/2120控制电流I；霍耳电势VH；控制电压V；输出电阻R2；输入电阻R1；霍耳负载电阻R3；霍耳电流IH。

图中控制电流I由电源E供给,R为调节电阻,保证器件内所需控制电流I。霍耳输出端接负载R3,R3可是一般电阻或放大器的输入电阻、或表头内阻等。磁场B垂直通过霍耳器件,在磁场与控制电流作用下，由负载上获得电压。VHR3VBIEIH霍耳器件的基本电路R实际使用时,器件输入信号可以是I或B，或者IB,而输出可以正比于I或B,或者正比于其乘积IB。第20页/共86页2023/4/2121第二节霍尔集成电路

霍尔集成电路可分为线性型和开关型两大类。

线性型集成电路是将霍尔元件和恒流源、线性差动放大器等做在一个芯片上，输出电压为伏级，比直接使用霍尔元件方便得多。较典型的线性型霍尔器件如UGN3501等。

线性型三端霍尔集成电路第21页/共86页2023/4/2122线性型霍尔特性

右图示出了具有双端差动输出特性的线性霍尔器件的输出特性曲线。当磁场为零时，它的输出电压等于零；当感受的磁场为正向（磁钢的S极对准霍尔器件的正面）时，输出为正；磁场反向时，输出为负。请画出线性范围第22页/共86页2023/4/2123开关型霍尔集成电路

开关型霍尔集成电路是将霍尔元件、稳压电路、放大器、施密特触发器、OC门（集电极开路输出门）等电路做在同一个芯片上。当外加磁场强度超过规定的工作点时，OC门由高阻态变为导通状态，输出变为低电平；当外加磁场强度低于释放点时，OC门重新变为高阻态，输出高电平。较典型的开关型霍尔器件如UGN3020等。第23页/共86页2023/4/2124开关型霍尔集成电路的外形及内部电路OC门

施密特触发电路

双端输入、单端输出运放霍尔元件Vcc输出VoutR=2kΩ+12V123

应用电路第24页/共86页2023/4/2125开关型霍尔集成电路（OC门输出）的接线

请按以下电路，将下一页中的有关元件连接起来.第25页/共86页?第26页/共86页2023/4/2127开关型霍尔集成电路的史密特输出特性

BH

回差越大，抗振动干扰能力就越强。

当磁铁从远到近地接近霍尔IC，到多少特斯拉时输出翻转？当磁铁从近到远地远离霍尔IC，到多少特斯拉时输出再次翻转？回差为多少特斯拉？BRPBOP第27页/共86页2023/4/2128RLVACVccVccVAC霍耳开关集成传感器的应用

（1）霍耳开关集成传感器的接口电路第28页/共86页2023/4/2129VccVACKVccKVccVACVccMOSVOUTVAC霍耳开关集成传感器的一般接口电路VACRL第29页/共86页2023/4/21301．霍耳线性集成传感器的结构及工作原理

霍耳线性集成传感器的输出电压与外加磁场成线性比例关系。这类传感器一般由霍耳元件和放大器组成，当外加磁场时,霍耳元件产生与磁场成线性比例变化的霍耳电压,经放大器放大后输出。在实际电路设计中，为了提高传感器的性能，往往在电路中设置稳压、电流放大输出级、失调调整和线性度调整等电路。霍耳开关集成传感器的输出有低电平或高电平两种状态，而霍耳线性集成传感器的输出却是对外加磁场的线性感应。因此霍耳线性集成传感器广泛用于位置、力、重量、厚度、速度、磁场、电流等的测量或控制。霍耳线性集成传感器有单端输出和双端输出两种，其电路结构如下图。霍耳线性集成传感器第30页/共86页2023/4/2131单端输出传感器的电路结构框图23输出+－稳压VCC1霍耳元件放大地H稳压H3VCC地4输出输出18675

双端输出传感器的电路结构框图

单端输出的传感器是一个三端器件，它的输出电压对外加磁场的微小变化能做出线性响应，通常将输出电压用电容交连到外接放大器，将输出电压放大到较高的电平。其典型产品是SL3501T。

双端输出的传感器是一个8脚双列直插封装的器件，它可提供差动射极跟随输出，还可提供输出失调调零。其典型产品是SL3501M。第31页/共86页2023/4/2132

第三节霍尔传感器的应用

霍尔电势是关于I、B、

三个变量的函数，即EH=KHIBcos

。利用这个关系可以使其中两个量不变，将第三个量作为变量，或者固定其中一个量，其余两个量都作为变量。这使得霍尔传感器有许多用途。

利用霍耳电势与外加磁通密度成比例的特性，可借助于固定元件的控制电流，对磁量以及其他可转换成磁量的电量、机械量和非电量等进行测量和控制。应用这类特性制作的器具有磁通计、电流计、磁读头、位移计、速度计、振动计、罗盘、转速计、无触点开关等。第32页/共86页2023/4/2133

利用霍耳传感器制作的仪器优点：

(1)体积小，结构简单、坚固耐用。

(2)无可动部件，无磨损，无摩擦热，噪声小。

(3)装置性能稳定，寿命长，可靠性高。

(4)频率范围宽，从直流到微波范围均可应用。

(5)霍耳器件载流子惯性小，装置动态特性好。霍耳器件也存在转换效率低和受温度影响大等明显缺点。但是，由于新材料新工艺不断出现，这些缺点正逐步得到克服。第33页/共86页2023/4/2134霍尔传感器用于测量磁场强度

霍尔元件测量铁心气隙的B值第34页/共86页2023/4/2135霍尔转速表

在被测转速的转轴上安装一个齿盘，也可选取机械系统中的一个齿轮，将线性型霍尔器件及磁路系统靠近齿盘。齿盘的转动使磁路的磁阻随气隙的改变而周期性地变化，霍尔器件输出的微小脉冲信号经隔直、放大、整形后可以确定被测物的转速。SN线性霍尔磁铁第35页/共86页2023/4/2136霍尔特斯拉计霍尔元件第36页/共86页2023/4/2137霍尔转速表原理

当齿对准霍尔元件时，磁力线集中穿过霍尔元件，可产生较大的霍尔电动势，放大、整形后输出高电平；反之，当齿轮的空挡对准霍尔元件时，输出为低电平。第37页/共86页2023/4/2138霍尔转速传感器在汽车防抱死装置（ABS）中的应用

若汽车在刹车时车轮被抱死，将产生危险。用霍尔转速传感器来检测车轮的转动状态有助于控制刹车力的大小。带有微型磁铁的霍尔传感器钢质霍尔第38页/共86页2023/4/2139霍尔转速表的其他安装方法

只要黑色金属旋转体的表面存在缺口或突起，就可产生磁场强度的脉动，从而引起霍尔电势的变化，产生转速信号。霍尔元件磁铁第39页/共86页2023/4/2140霍尔式无触点汽车电子点火装置

采用霍尔式无触点电子点火装置能较好地克服汽车合金触点点火时间不准确、触点易烧坏、高速时动力不足等缺点。

汽车点火线圈高压输出接头12V低压电源输入接头第40页/共86页2023/4/2141霍尔式无触点汽车电子点火装置工作原理

采用霍尔式无触点电子点火装置无磨损、点火时间准确、高速时动力足。桑塔纳汽车霍尔式分电器示意图

1-触发器叶片

2-槽口

3-分电器转轴

4-永久磁铁

5-霍尔集成电路（PNP型霍尔IC）

a）带缺口的触发器叶片

b）触发器叶片与永久磁铁及霍尔集成电路之间的安装关系c）叶片位置与点火正时的关系

第41页/共86页2023/4/2142霍尔式无触点汽车电子点火装置(续）

当叶片遮挡在霍尔IC面前时，PNP型霍尔IC的输出为低电平，晶体管功率开关处于导通状态，点火线圈低压侧有较大电流通过，并以磁场能量的形式储存在点火线圈的铁心中。

汽车电子点火电路及波形

1—点火开关2—达林顿晶体管功率开关3—点火线圈低压侧4—点火线圈铁心5—点火线圈高压侧

6—分火头

7—火花塞

a）电路

b）霍尔IC及点火线圈高压侧输出波形

当叶片槽口转到霍尔IC面前时，霍尔IC输出跳变为高电平，经反相变为低电平，达林顿管截止，切断点火线圈的低压侧电流。由于没有续流元件，所以存储在点火线圈铁心中的磁场能量在高压侧感应出30~50kV的高电压。

第42页/共86页2023/4/2143汽车电子点火装置使用的点火控制器、霍尔传感器及点火总成磁铁点火总成第43页/共86页2023/4/2144霍尔式无刷电动机

霍尔式无刷电动机取消了换向器和电刷，而采用霍尔元件来检测转子和定子之间的相对位置，其输出信号经放大、整形后触发电子线路，从而控制电枢电流的换向，维持电动机的正常运转。由于无刷电动机不产生电火花及电刷磨损等问题，所以它在录像机、CD唱机、光驱等家用电器中得到越来越广泛的应用。普通直流电动机使用的电刷和换向器第44页/共86页2023/4/2145无刷电动机在电动自行车上的应用

电动自行车可充电电池组无刷电动机第45页/共86页2023/4/2146无刷电动机在电动自行车上的应用

无刷直流电动机的外转子采用高性能钕铁硼稀土永磁材料；三个霍尔位置传感器产生六个状态编码信号，控制逆变桥各功率管通断，使三相内定子线圈与外转子之间产生连续转矩，具有效率高、无火花、可靠性强等特点。第46页/共86页2023/4/2147电动自行车的无刷电动机及控制电路

去速度控制器

利用PWM调速第47页/共86页2023/4/2148光驱用的无刷电动机内部结构第48页/共86页2023/4/2149霍尔式接近开关

当磁铁的有效磁极接近、并达到动作距离时，霍尔式接近开关动作。霍尔接近开关一般还配一块钕铁硼磁铁。第49页/共86页2023/4/2150霍尔式接近开关

用霍尔IC也能完成接近开关的功能，但是它只能用于铁磁材料的检测，并且还需要建立一个较强的闭合磁场。

在右图中，当磁铁随运动部件移动到距霍尔接近开关几毫米时，霍尔IC的输出由高电平变为低电平，经驱动电路使继电器吸合或释放，控制运动部件停止移动（否则将撞坏霍尔IC）起到限位的作用。第50页/共86页2023/4/2151霍尔式接近开关用于转速测量演示n=60f4(r/min)软铁分流翼片

开关型霍尔ICT第51页/共86页2023/4/2152霍尔电流传感器

将被测电流的导线穿过霍尔电流传感器的检测孔。当有电流通过导线时，在导线周围将产生磁场，磁力线集中在铁心内，并在铁心的缺口处穿过霍尔元件，从而产生与电流成正比的霍尔电压。第52页/共86页2023/4/2153霍尔电流传感器演示铁心线性霍尔IC

EH=KHIB

I所实现的多媒体界面：I第53页/共86页2023/4/2154其他霍尔电流传感器第54页/共86页2023/4/2155其他霍尔电流传感器（续）第55页/共86页2023/4/2156霍尔钳形电流表（交直流两用）压舌豁口第56页/共86页2023/4/2157霍尔钳形电流表演示直流200A量程被测电流的导线未放入铁心时示值为零70.9A第57页/共86页2023/4/2158钳形表的环形铁心可以张开，导线由此穿过霍尔钳形电流表演示霍尔钳形电流表演示霍尔钳形电流表演示70.9A第58页/共86页2023/4/2159

霍尔式微位移传感器霍尔元件具有结构简单、体积小、动态特性好和寿命长的优点,它不仅用于磁感应强度,有功功率及电能参数的测量,也在位移测量中得到广泛应用。下图给出了一些霍尔式位移传感器的工作原理图。图（a）是磁场强度相同的两块永久磁铁,同极性相对地放置,霍尔元件处在两块磁铁的中间。由于磁铁中间的磁感应强度B=0,因此霍尔元件输出的霍尔电势UH也等于零,此时位移Δx=0。若霍尔元件在两磁铁中产生相对位移,霍尔元件感受到的磁感应强度也随之改变,这时UH不为零,其量值大小反映出霍尔元件与磁铁之间相对位置的变化量,这种结构的传感器,其动态范围可达5mm,分辨率为0.001mm。第59页/共86页2023/4/2160第60页/共86页2023/4/2161

霍尔计数装置霍尔开关传感器SL3501是具有较高灵敏度的集成霍尔元件,能感受到很小的磁场变化,因而可对黑色金属零件进行计数检测。下图是对钢球进行计数的工作示意图和电路图当钢球通过霍尔开关传感器时,传感器可输出峰值20mV的脉冲电压,该电压经运算放大器A（μA741）放大后,驱动半导体三极管VT（2N5812）工作,VT输出端便可接计数器进行计数,并由显示器显示检测数值。第61页/共86页2023/4/2162第62页/共86页2023/4/2163

二、磁敏二极管和磁敏三极管磁敏二极管、三极管是继霍耳元件和磁敏电阻之后迅速发展起来的新型磁电转换元件。它们具有磁灵敏度高（磁灵敏度比霍耳元件高数百甚至数千倍）；能识别磁场的极性；体积小、电路简单等特点，因而正日益得到重视；并在检测、控制等方面得到普遍应用。

第63页/共86页2023/4/2164（一）磁敏二极管的工作原理和主要特性

1．磁敏二极管的结构与工作原理

（1）磁敏二极管的结构

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，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。一般锗磁敏二级管用ρ=40Ω•cm左右的P型或N型单晶做基区(锗本征半导体的ρ=50Ω•cm)，在它的两端有P型和N型锗，并引出，若γ代表长基区，则其PN结实际上是由Pγ结和Nγ结共同组成。以2ACM—1A为例，磁敏二级管的结构是P+—i—N+型。第64页/共86页2023/4/2165+（b）磁敏二极管的结构和电路符号(a)结构;(b)电路符号H+H-N+区p+区i区r区电流（a）在高纯度锗半导体的两端用合金法制成高掺杂的P型和N型两个区域，并在本征区（i）区的一个侧面上，设置高复合区(r区)，而与r区相对的另一侧面，保持为光滑无复合表面。这就构成了磁敏二极管的管芯，其结构如图。第65页/共86页2023/4/2166流过二极管的电流也在变化，也就是说二极管等效电阻随着磁场的不同而不同。为什么磁敏二极管会有这种特性呢?下面作一下分析。（2）磁敏二极管的工作原理

当磁敏二极管的P区接电源正极，N区接电源负极即外加正偏压时，随着磁敏二极管所受磁场的变化，PNPNPNH=0H+H-→→→←←←电流电流电流（a）（b）（c）磁敏二极管的工作原理示意图iii电子孔穴复合区第66页/共86页2023/4/2167结论：随着磁场大小和方向的变化，可产生正负输出电压的变化、特别是在较弱的磁场作用下，可获得较大输出电压。若r区和r区之外的复合能力之差越大，那么磁敏二极管的灵敏度就越高。磁敏二极管反向偏置时，则在r区仅流过很微小的电流，显得几乎与磁场无关。因而二极管两端电压不会因受到磁场作用而有任何改变。第67页/共86页2023/4/2168

磁电特性

在给定条件下，磁敏二极管的输出电压变化量与外加磁场间的变化关系，叫做磁敏二极管的磁电特性。

图磁敏二极管的磁电特性曲线（a）单个使用时（b）互补使用时

图给出磁敏二极管单个使用和互补使用时的磁电特性曲线。B/0.1T1.02.03.0-1.0-2.00.40.81.21.62.0-0.4-0.8-1.2-1.6-2.0B/0.1T2.0-1.0-2.00.40.81.21.62.0-0.4-0.8-1.2-1.6-2.01.0

3kΩREE=12V（18V）Td=20℃（a）（b）ΔU/VΔU/V第68页/共86页2023/4/2169磁灵敏度

磁敏二极管的磁灵敏度有三种定义方法：（a）在恒流条件下，偏压随磁场而变化的电压相对磁灵敏度（hu），即：

u

0—磁场强度为零时，二极管两端的电压；uB—磁场强度为B时，二极管两端的电压。

(b)在恒压条件下，偏流随磁场变化的电流相对磁灵敏度（hi），即：第69页/共86页2023/4/2170(c)

在给定电压源E和负载电阻R的条件下，电压相对磁灵敏度和电流相对磁灵敏度定义如下：

应特别注意，如果使用磁敏二极管时的情况和元件出厂的测试条件不一致时，应重新测试其灵敏度。第70页/共86页2023/4/2171（二）磁敏三极管的工作原理和主要特性

1．磁敏三极管的结构与原理

（1）磁敏三极管的结构

NPN型磁敏三极管是在弱P型近本征半导体上，用合金法或扩散法形成三个结——即发射结、基极结、集电结所形成的半导体元图NPN型磁敏三极管的结构和符号a)结构b)符号rN+N+ceH-H+P+bceba）b）件,如图。在长基区的侧面制成一个复合速率很高的高复合区r。长基区分为输运基区和复合基区两部。i第71页/共86页2023/4/2172（2）磁敏三极管的工作原理N+N+N+cccyyyeeerrrxxxP+P+P+bbbN+N+N+（a）（b）（c）图磁敏三极管工作原理示意图(a)H=0;(b)H=H+;(c)H=H-1-运输基区；2-复合基区12第72页/共86页2023/4/2173当不受磁场作用如图(a)时，由于磁敏三极管的基区宽度大于载流子有效扩散长度，因而注入的载流子除少部分输入到集电极c外，大部分通过e—i—b而形成基极电流。显而易见，基极电流大于集电极电流。所以，电流放大系数=Ic／Ib＜1。当受到H＋磁场作用如图（b）时，由于洛仑兹力作用，载流子向发射结一侧偏转，从而使集电极电流明显下降。当受磁场使用如图(c)时，载流子在洛仑兹力作用下，向集电结一侧偏转，使集电极电流增大。第73页/共86页2023/4/2174磁电特性磁电特性是磁敏三极管最重要的工作特性。3BCM（NPN型）锗磁敏三极管的磁电特性曲线如图。B/0.1TΔIc/mA0.50.40.30.20.115234-1-2-3图3BCM磁敏三极管电磁特性由图可见，在弱磁场作用时，曲线近似于一条直线。2．磁敏三极管的主要特性

第74页/共86页2023/4/2175（三）磁敏二极管和磁敏三极管的应用

由于磁敏管有效高的磁灵敏度，体积和功耗都很小，且能识别磁极性等优点，是一种新型半导体磁敏元件，它有着广泛的应用前景。利用磁敏管可以作成磁场探测仪器—如高斯计、漏磁测量仪、地磁测量仪等。用磁敏管作成的磁场探测仪，可测量10-7T左右的弱磁场。根据通电导线周围具有磁场，而磁场的强弱又取决于通电导线中电流大小的原理，因而可利用磁敏管采用非接触方法来测量导线中电流。而用这种装置来检测磁场还可确定导线中电流值大小，既安全又省电，因此是一种备受欢迎的电流表。此外,利用磁敏管还可制成转速传感器(能测高达每分钟数万转的转速),无触点电位器和漏磁探伤仪等。第75页/共86页2023/4/2176（四）、常用磁敏管的型号和参数

3BCM型锗磁敏三极管参数表参数单位测试条件规范ABCDE磁灵敏度%Ec=6V,RL=100Ω,Ib=2mA,B=0.1T5~1010~1515~2020~25>25击穿电压BUccoVIc=1.5mA2020252525漏电流Icc0Vcs=6A≤200≤200≤200≤200≤200最大基极电流mAEc=6VRL=5kΩ4功耗PcmmW

45使用温度℃

-40~65℃最高温度℃

75mA第76页/共86页2023/4/2177三、磁敏电阻

是一种电阻随磁场变化而变化的磁敏元件，也称MR元件。它的理论基础为磁阻效应。（一）

磁阻效应

若给通以电流的金属或半导体材料的薄片加以与电流垂直或平行的外磁场，则其电阻值就增加。称此种现象为磁致电阻变化效应，简称为磁阻效应。第77页/共86页2023/4/2178

在磁场中，电流的流动路径会因磁场的作用而加长，使得材料的电阻率增加。若某种金属或半导体材料的两种载流子(电子和空穴)的迁移率十分悬殊，主要由迁移率较大的一种载流子引起电阻率变化,它可表示为：Ｂ——为磁感应强度；ρ——材料在磁感应强度为Ｂ时的电阻率；ρ0——材料在磁感应强度为0时的电阻率；μ——载流子的迁移率。第78页/共86页2023/4/2179

当材料中仅存在一种载流子时磁阻效应几乎可以忽略，此时霍耳效应更为强烈。若在电子和空穴都存在的材料（如InSb）中，则磁阻效应很强。