KMZ10薄膜磁敏电阻元件

薄膜磁敏电阻元件KMZ10

KMZ10系列薄膜磁阻元器是一种结构新颖的Ni-Fe合金薄膜磁敏电阻元件,一起也是一种高灵敏度的磁性传感器;它选用Barber结构的桥式电路,内含偏置磁场结构的Ni-Fe合金薄膜磁阻元件。因此具有灵敏度高、线性规模宽、作业频率特性安稳、温度功用优秀、抗搅扰才能强、体积小和结构简略等特色。可广泛使用于磁性编码器、磁阻齿轮传感器、磁阻挨近开关、磁阻电流传感器及无触摸电位器等器材。

2 原理和结构

铁磁性物质的磁化过程中的电阻值将沿磁化方向随外加磁场的增强而增大,并到达饱满的这种现象称为磁阻效应。依照磁阻效应原理制成的KMZ10系列薄膜磁敏电阻元件选用半导体技能-薄膜工艺和微细加工技能,将Ni-Fe合金用真空蒸镀或溅射工艺沉积到硅片上,再经过微细加工技能制成必定形状的磁敏电阻元件。

KMZ10系列薄膜磁敏电阻选用Barber结构的桥式电路元件结构示意图及等效电路如图1所示。因为磁阻条长度比宽度大得多,且形状各向异性,然后使得磁化强度沿着磁阻条长度的取向,这使得电流流向与磁阻条长度方向不再平行而成45°的结构。然后极大地进步了弱磁场下的灵敏度,改进了磁阻特性,扩展了线性区,而且能够辨别效果磁场的极性。

当外加磁场Hy与薄膜平面平行,并与电流流向成θ角时,其电阻R（θ）将随视点θ的改动而改动,并一起呈现各向异性的改动。其输出表达式为：

V（θ）=1/2(ΔR/R0)Vincosθ    (1)

其间：ΔR=R11-RL

R0=1/2(R11+RL)

ΔR/R0为各向异性效应的磁电阻比,它是由资料自身所决议的。由公式（1）可知,薄膜磁阻元件具有倍频功用的特性,而且还能用来检测外加磁场的方向。

又因为：R（θ）A+R（θ）B=R(θ)C+R(θ)D=R11+RL    （2）

所以不管效果于薄膜磁阻平面的磁场方向怎么改动,其桥式电路的总阻值总是坚持不变,因此具有达100MHz的较宽频带。

因为薄膜磁阻元件的弱磁场下的灵敏度很高,因此易受外界磁场搅扰,尤其是强磁场的搅扰。这些搅扰将使磁阻作业特性改动。因此,为增强磁阻元件作业特性的安稳性,改进线性度和扩展器材的线性丈量规模。KMZ10系列薄膜磁阻元件因为选用了内置的偏置磁场技能,因此能够确保磁阻器材的安稳性,但一起的必定程度上降低了磁阻元件的灵敏度。KMZ10薄膜磁敏电阻元件的灵敏度与辅佐偏置磁场（Hy）的联络曲线如图2所示。

3 特性

KMZ10系列薄膜磁敏电阻元件所具有的首要特性如下：

●的弱磁场下,具有较高的灵敏度;

●方向性强,当外加磁场平行于薄膜平面时,器材的灵敏度大;而当外加磁场垂直于薄膜平面时,器材的灵敏度最小且不灵敏;使用这一特性可检测外加磁场的巨细和方向;

●具有饱满特性,磁阻元件的阻值随外加磁场强度的增大而添加,当外加磁场到达必定的值时,KMZ210薄膜磁敏电阻元件的阻值不再添加而到达饱满。使用该特功能够检测磁场方位,因此可用于GPS导航等体系;

●内置偏置磁场极大地进步了磁阻元件的抗搅扰才能和磁阻特性的安稳性,扩展了磁阻元件线性检测规模;

●KMZ210系列磁阻元用具有较高的作业频率特性和倍频特性;

●具有较宽的作业温度规模和安稳的作业温度功用。

4 技能参数

KMZ10系列薄膜磁阻元件的技能参数如表1所列。

表1 KMZ10系列磁敏电阻元件技能参数

5 使用

KMZ10系列薄膜磁敏电阻元件可广泛用于磁性编码、磁阻电流传感器和磁阻挨近开关等电路。其首要使用领域如下：

●可制成不同标准的磁阻电流传感器：详细标准有1A、2A、5A、10A、20A等,该磁阻电流传感器的电流输入端和信号输出端绝缘,无任何电的联络,且具有体积小、结构简略、呼应快、温度特性好、价格低廉等特色;

●可制成磁阻齿轮传感器和挨近开关。该器材具有优秀温度特性,特别适用于环境条件比较严苛（如轿车发动机的高温文低温）等环境;

●可制成无触摸电位器;

●可制成磁性编码器;

●可制造磁性墨水文字图形辨认传感器以完结墨水文字及图形和辨认。

6 结束语

薄膜磁阻元件KMZ10系列是一种结构新颖、规划共同的磁性传感器,它与传统的半导体霍尔元件和InSb磁敏电阻元件比较,具有灵敏度高、温度特性好等长处,其使用开发潜力巨大,使用领域很广,信任跟着生产力和科技水平的进步,以磁敏电阻作中心灵敏元件的传感器必将不断涌现,以满意各行业自动化程度越来越高的需求。