《传感器检测技术》第9章 磁敏传感器-教学课件（非AI生成）.ppt

（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=0.1T5~1010~1515~2020~2525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*三、磁敏电阻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。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。*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。电阻变化率为：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。*当材料中仅存在一种载流子时磁阻效应几乎可以忽略，若在电子和空穴都存在的材料（如InSb）中，则磁阻效应很强。磁阻效应与材料的形状、尺寸密切相关。这种与形状、尺寸有关的磁阻效应称为磁阻效应的几何磁阻效应。长方形磁阻器件只有在L(长度)W(宽度)的条件下才表现出较高的灵敏度。把LW的扁平器件串联起来，就会零磁场电阻值较大、灵敏度较高的磁阻器件。*图a是没有栅格的情况，电流只在电极附近偏转，电阻增加很小。在LW长方形磁阻材料上面制作许多平行等间距的金属条即短路栅格，以短路霍耳电势，这种栅格磁阻器件如图b所示，就相当于许多扁条状磁阻串联。所以栅格磁阻器件既增加了零磁场电阻值、又提高了磁阻器件的灵敏度。LWBB几何磁阻效应IIab*磁场—电阻特性磁阻元件磁场—电阻特性N级0.30.20.100.10.20.3R/Ω1000500S级(a)S、N级之间电阻特性B/T15105温度(25℃)弱磁场下呈平方特性变化强场下呈直线特性变化0(b)电阻变化率特性0.20.40.60.81.01.21.4B/T磁阻元件的电阻值与磁场的极性无关，它只随磁场强度的增加而增加在0.1T以下的弱磁场中，曲线呈现平方特性，而超过0.1T后呈现线性变化*强磁磁阻元件电阻-磁场特性曲线输出电压V磁饱和点B=Bs0(b)磁场—输出特性H*上页图显示的是强磁磁阻元件的磁场——电阻特性曲线。从图中可以看出它与图前面（a）曲线相反，即随着磁场的增加，电阻值减少。并且在磁通密度达数十到数百高斯即饱和。一般电阻变化为百分之几。*（三）磁敏电阻的应用磁敏电阻可以用来作为电流传感器、磁敏接近开关、角速度/角位移传感器、磁场传感器等。可用于开关电源、UPS、变频器、伺服马达驱动器、家庭网络智能化管理、电度表、电子仪器仪表、工业自动化、智能机器人、电梯、智能住宅、机床、工业设备、断路器、防爆电机保护器、家用电器、电子产品、电力自动化、医疗设备、机床、远程抄表、仪器、自动测量、地磁场的测量、探矿等。**KH—霍耳器件的乘积灵敏度。它与载流材料的物理性质和几何尺寸有关，表示在单位磁感应强度和单位控制电流时霍耳电势的大小。注意：当控制电流的方向或磁场方向改变时，输出霍耳电势的方向也改变。但当磁场与电流同时改变方向时，霍耳电势并不改变方向。*2.霍尔元件基本结构霍尔元件的结构很简单,它由霍尔片、引线和壳体组成,如图(a)所示。霍尔片是一块矩形半导体单晶薄片，引出四个引线。1、1′两根引线加激励电压或电流，称为激励电极；2、2′引线为霍尔输出引线，称为霍尔电极。霍尔元件壳体由非导磁金属、陶瓷或环氧树脂封装而成。在电路中霍尔元件可用两种符号表示，如图(b)所示。**从工作特性曲线上可以看出，工作特性有一定的磁滞BH，这对开关动作的可靠性非常有利。图中的BH为工作点“开”的磁感应强度，BRP为释放点“关”的磁感应强度。霍耳开关集成传感器的工作特性曲线，反映了外加磁场与传感器输出电平的关系。当外加磁感应强度高于BOP时，输出电平由高变低，传感器处于开状态。当外加磁感