1.什么是TMR傳感器IC?

TMR傳感器IC集成了TMR傳感器元件和信號(hào)處理電路。TMR傳感器元件是使用隧道磁阻效應(yīng)(TMR效應(yīng))的磁性傳感器元件。室溫下的TMR效應(yīng)是由日本東北大學(xué)的宮崎照宣教授于1995年發(fā)現(xiàn)的。與傳統(tǒng)的霍爾或AMR傳感器元件相比，TMR傳感器元件是一種新的磁性傳感器技術(shù)，不易受到溫度變化的影響，具有極高磁靈敏度和高電阻的特點(diǎn)。TMR傳感器IC通過(guò)利用高磁靈敏度和高電阻值，可實(shí)現(xiàn)低功耗的高精度磁性 傳感器IC。TMR傳感器IC可廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備，從電源容量有限的消費(fèi)類產(chǎn)品到需要高精度控制的工業(yè)和汽車設(shè)備。

2.TMR傳感器元件的工作原理

磁阻效應(yīng) (MR效應(yīng)) 是電阻隨磁場(chǎng)變化而變化的現(xiàn)象。發(fā)生在磁性材料(例如鐵﹑鎳或鈷)中的一種現(xiàn)象。MR效應(yīng)的特性會(huì)隨磁性材料內(nèi)部的磁化方式而變化。TMR傳感器元件由夾在兩個(gè)鐵磁層之間的極薄納米級(jí)非磁性絕緣層構(gòu)成。電子從一個(gè)鐵磁層隧穿到另一個(gè)通孔絕緣層。這是一種量子力學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)兩種磁性材料的磁化方向平行時(shí)，電阻值小，反平行時(shí)，電阻值大。

TMR傳感器元件的工作原理 - 隧道磁阻效應(yīng)(TMR效應(yīng))TMR連接點(diǎn)的MR比率(電阻值根據(jù)磁場(chǎng)狀態(tài)而變化的比率)在生產(chǎn)中可以達(dá)到100%以上。在實(shí)驗(yàn)室條件下，已經(jīng)達(dá)到了1000%以上的水平。

磁阻傳感器元件的MR比率

3.TMR傳感器IC結(jié)構(gòu)

電流通過(guò)內(nèi)置在IC中的TMR傳感器元件以放大電位差輸出，并在IC內(nèi)部的電路中處理信號(hào)，以根據(jù)磁束密度輸出信號(hào)。

TMR傳感器IC框圖

4.TMR傳感器IC類型

TMR傳感器IC種類繁多，適用于不同的應(yīng)用。以下是TMR傳感器IC類型的主要例子：TMR線性傳感器(模擬或數(shù)字輸出); 與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比輸出信號(hào)的傳感器; TMR開關(guān)傳感器(數(shù)字輸出)獲得ON/OFF信號(hào); TMR角度傳感器，根據(jù)磁鐵旋轉(zhuǎn)角度獲得輸出信號(hào);TMR電流傳感器，根據(jù)流經(jīng)導(dǎo)體和其他傳感器的電流量獲得輸出信號(hào)。TMR開關(guān)傳感器IC檢測(cè)方法TMR開關(guān)傳感器IC檢測(cè)磁場(chǎng)的存在，磁場(chǎng)具有北極(N)和南極(S)。TMR開關(guān)傳感器IC有三種類型。“單極檢測(cè)”IC檢測(cè)N極或S極。“兩極檢測(cè)” IC可檢測(cè)N極和S極，不作區(qū)分。“交變檢測(cè)” IC交替檢測(cè)N極和S極。根據(jù)要使用的應(yīng)用類型選擇合適的檢測(cè)方法。ABLIC目前批量生產(chǎn)的是兩極檢測(cè)型TMR傳感器IC S-5701B系列。

l單極檢測(cè)

僅檢測(cè)一個(gè)磁場(chǎng)極(N 極或 S 極)，根據(jù)磁束密度執(zhí)行ON/OFF操作，輸出高電平“H”或低電平“L”信號(hào)。

單極檢測(cè)(檢測(cè)到S極時(shí)輸出低電平“L”信號(hào))

l兩極檢測(cè)

檢測(cè)兩極磁場(chǎng)(N極或S極)，根據(jù)磁束密度執(zhí)行ON/OFF操作，以輸出高電平“H”或低電平“L”信號(hào)。

兩極檢測(cè)(檢測(cè)到S極時(shí)輸出低電平“L”信號(hào))

l交變檢測(cè)

交變檢測(cè)交替檢測(cè)兩極(N極和S極)的磁場(chǎng)，并根據(jù)磁束密度和磁場(chǎng)極性進(jìn)行ON/OFF操作，輸出高電平“H”或低電平“L”信號(hào)。

交變檢測(cè)(檢測(cè)到南極時(shí)輸出低電平“L”信號(hào))