现在磁性传感器在轿车范畴使用中首要有霍尔效应，各项异性磁阻效应，巨磁阻效应以及穿遂磁阻效应。英飞凌是少量几个一起把握磁性感应技能并使用于产品中的半导体公司之一。
磁性传感器广泛使用于现代轿车中，如速度检测，视点检测，方位检测，电流检测等。依据磁性感应原理，可分为霍尔原理及磁阻原理。其间磁阻式依据原理又可分为常磁阻效应（Ordinary Magneto Resistance, OMR）、各项异性磁阻效应（Anisotropic Magneto Resistance，AMR）、巨磁阻效应（Giant Magneto Resistance，GMR）、超巨磁阻效应（Colossal Magneto Resistance，CMR）、穿遂磁阻效应（Tunnel Magneto Resistance，TMR）、巨磁阻抗效应（Giant Magneto impedance，GMI）以及特异磁阻效应（Extraordinary Magneto Resistance，EMR）等。
现在磁性传感器在轿车范畴使用中首要有霍尔效应，各项异性磁阻效应，巨磁阻效应以及穿遂磁阻效应。英飞凌是少量几个一起把握有以上磁性感应技能并使用于产品中的半导体公司之一。
比较于霍尔效应和各项异性磁阻效应，巨磁阻效应具有更好的灵敏度,更小的噪声以及气隙体现,十分合适轿车范畴中需求高精度以及较大作业气隙要求的使用。现在英飞凌巨磁阻系列传感器包括速度及视点使用，本文首要介绍巨磁阻传感器原理及其在速度检测和视点检测方面使用。
集成巨磁阻原理
所谓磁阻效应是指导体或半导体在磁场效果下其电阻值发生改动的现象，巨磁阻效应在1988年由彼得•格林贝格（Peter Grünberg）和艾尔伯•费尔（Albert Fert）别离独立发现，他们因此一起取得2007年诺贝尔物理学奖。研讨发现在磁性多层膜如Fe/Cr和Co/Cu中，铁磁性层被纳米级厚度的非磁性资料分离隔来。在特定条件下，电阻率减小的起伏相当大，比一般磁性金属与合金资料的磁电阻值约高10余倍，这一现象称为“巨磁阻效应”。
巨磁阻效应能够用量子力学解说,每一个电子都能够自旋,电子的散射率取决于自旋方向和磁性资料的磁化方向。自旋方向和磁性资料磁化方向相同，则电子散射率就低，穿过磁性层的电子就多，然后出现低阻抗。反之当自旋方向和磁性资料磁化方向相反时，电子散射率高，因此穿过磁性层的电子较少，此刻出现高阻抗。
如图1所示，两边蓝色层代表磁性资料薄膜层，中心橘色层代表非磁性资料薄膜层。绿色箭头代表磁性资料磁化方向，灰色箭头代表电子自旋方向，黑色箭头代表电子散射。左图表明两层磁性资料磁化方向相同，当一束自旋方向与磁性资料磁化方向都相同的电子经过期，电子较简单经过两层磁性资料，因此出现低阻抗。而右图表明两层磁性资料磁化方向相反，当一束自旋方向与第一层磁性资料磁化方向相同的电子经过期，电子较简单经过，但较难经过第二层磁化方向与电子自旋方向相反的磁性资料，因此出现高阻抗。
图1:巨磁阻效应示意图
根据巨磁阻效应的传感器其感应资料首要有三层：即参阅层（Reference Layer或Pinned Layer），一般层（Normal Layer）和自在层（Free Layer）。参阅层具有固定磁化方向，其磁化方向不会遭到外界磁场方向影响。一般层为非磁性资料薄膜层，将两层磁性资料薄膜层分离隔。自在层磁场方会跟着外界平行磁场方向的改动而改动。
图2：巨磁阻磁性感应层结构
巨磁阻阻值由自在层和参阅层之间磁场方向夹角决议，其电阻改动率如式2-1所示：
GMR传感器使用
如上文所说,巨磁阻电阻值取决于自在层和参阅层之间磁场方向夹角，自在层磁化方向会跟着外界磁场方向改动而改动。巨磁阻传感器磁场作业区间如图3所示，当外界磁场强度超越|BK|时巨磁阻传感器作业在饱满区，此刻自在层和参阅层磁化方向平行，进一步添加外界磁场强度不会导致电阻值改动。当外界磁场强度范围在- BK
图3:GMR磁场作业区间特性曲线
一般外界磁场强度BK为5mT时，巨磁阻阻值改动率在10%左右。磁场线性区间用于速度检测，而饱满区间则用于视点检测。
1.速度检测
巨磁阻速度传感器在轿车范畴能够用于ABS、变速箱、凸轮和曲轴等速度及方位检测。
巨磁阻传感器其感应单元由四个巨磁阻单元组成一个惠斯通电桥，如图4所示为惠斯通电桥结构，每一个半桥包括两个巨磁阻单元，两个半桥之间间隔一般为2.5mm（为了习惯较小齿距轮速方针轮，TLE5041PlusC差分感应单元间间隔为2.0mm）用于发生差分速度信号。假如需求检测方针轮滚动方向，则能够在正中心添加第5个巨磁阻单元。方向信号和速度信号存在90°的相位偏移,经过比较速度信号和方向信号之间相位,能够判别方针轮转向,然后输出相应PWM信息用来反映方针轮滚动方向。
