TMR/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器

1995 年，由美國(guó)麻省理工學(xué)院和日本東北大學(xué)的兩個(gè)研究小組獨(dú)立發(fā)現(xiàn)，將兩個(gè)磁性電極層之間用極薄的絕緣層分開(kāi)會(huì)產(chǎn)生很大的磁電阻效應(yīng)(室溫下達(dá)到11%)。這種由磁性層/絕緣層/磁性層構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，稱為磁性隧道結(jié)(MTJ)。在MTJ 中，中間的絕緣層很薄(幾個(gè)納米)，使得可以有大量電子隧穿通過(guò)。通過(guò)隧道結(jié)的電流依賴于兩個(gè)磁性層的磁化強(qiáng)度矢量的相對(duì)取向。這種隧穿電流隨外磁場(chǎng)變化的效應(yīng)被稱為隧道磁電阻(TMR)效應(yīng)。壓力傳感器的分類壓力傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器等。隧道磁電阻效應(yīng)可以由Julliere 雙電流模型解釋。假定電子在隧穿過(guò)程中自旋不發(fā)生翻轉(zhuǎn)，并且隧穿電流正比于費(fèi)米面附近電子的態(tài)密度。當(dāng)MTJ兩側(cè)鐵磁層處于平行排列時(shí)，左側(cè)的少子電子向右側(cè)的少子空態(tài)隧穿，左側(cè)的多子電子向右側(cè)的多子空態(tài)隧穿，MTJ 處于低阻態(tài)；當(dāng)MTJ兩側(cè)鐵磁層處于反平行排列時(shí)，左側(cè)的少子電子向右側(cè)的多子空態(tài)隧穿，而左側(cè)的多子電子向右側(cè)的少子空態(tài)隧穿，MTJ 呈現(xiàn)高阻態(tài)。

由于貼合TMR器件與超導(dǎo)磁放大器的低溫膠過(guò)厚導(dǎo)致TMR—超導(dǎo)磁放大器間距過(guò)大(50 μm)，使得TMR/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器的靈敏度、探測(cè)精度較GMR/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器、SQUID 等器件仍有明顯差距。理論計(jì)算表明，減小TMR—超導(dǎo)磁放大器間距將使得磁場(chǎng)放大倍數(shù)呈指數(shù)形式上升；若能將TMR—超導(dǎo)磁放大器間距降低至0.5 μm以內(nèi)，磁場(chǎng)放大倍數(shù)可接近1000 倍。本首先分析了電容式微慣性傳感器的測(cè)量控制原理和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)三個(gè)方面設(shè)計(jì)出新型嵌入橫向可動(dòng)電極的微慣性傳感器，分別是：支撐梁結(jié)構(gòu)、微執(zhí)行器結(jié)構(gòu)和檢測(cè)電容結(jié)構(gòu)。今后可通過(guò)熱壓印等技術(shù)減小TMR—超導(dǎo)磁放大器間距，從而提高器件的靈敏度。

傳感器的作用（二）

4、壓力傳感器

作用：壓力傳感器主要以力學(xué)信號(hào)為媒介，把流量等參數(shù)與電信號(hào)聯(lián)系起來(lái)，可測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力、氣缸壓力、大氣壓、油壓等，常用壓力傳感器可分為電容式、半導(dǎo)體壓阻式、差動(dòng)變壓器式和表面彈性波式。

電容式多檢測(cè)負(fù)壓、液壓、氣壓，可測(cè) 20～100kPa 的壓力，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快速敏捷，能抵御惡劣工作條件；壓阻式需要另設(shè)溫度補(bǔ)償電路，它常用于工業(yè)生產(chǎn)；相對(duì)于差動(dòng)變壓器式不穩(wěn)定的數(shù)字輸出，表面彈性波式表現(xiàn)異，它小巧節(jié)能、靈敏可靠，受溫度影響小。

5、氣體濃度傳感器

作用：被用來(lái)檢測(cè)各種氣體濃度。比如氧傳感器，多在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管中，用來(lái)評(píng)價(jià)空燃比。目前應(yīng)用的有氧化鋯式和氧化鈦式。氧化鋯式更受歡迎，它能在一定溫度下將元件極板內(nèi)兩側(cè)氧濃度差化為濃差電動(dòng)勢(shì)，成本低廉，而且測(cè)試結(jié)果受環(huán)境影響很小。

6、溫度傳感器

作用：溫度傳感器主要用于檢測(cè)動(dòng)力系統(tǒng)和車內(nèi)的溫度，它使用了不同種類的電阻器：線繞式、熱敏式、熱偶式。而在平行排列下，自旋向上的電子散射要遠(yuǎn)小于自旋向下的電子，從而造成平行和反平行排列下電阻的差別。線繞電阻式和熱偶電阻式精度比較高，但線繞電阻式響應(yīng)不及時(shí)，熱偶電阻式不能單獨(dú)使用必須搭配放大器和冷端處理，而熱敏電阻式雖靈敏但線性差，使用溫度有限，因此三種傳感器各有優(yōu)劣。

7、爆燃傳感器

作用：它被安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上，可檢測(cè)氣缸壓力、振動(dòng)和燃燒噪聲，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的爆燃程度，再通過(guò)調(diào)整點(diǎn)火來(lái)排除隱患。爆燃傳感器常用磁致伸縮式。

生活中的傳感器種類

1、傳感器有哪些種類--光傳感器

光傳感器利用的是半導(dǎo)體的光導(dǎo)效應(yīng)或光生伏應(yīng)。光生伏應(yīng)是通過(guò)光照射，將半導(dǎo)體PN結(jié)處產(chǎn)生的電壓或電流作為輸出加以檢測(cè)。如光敏二級(jí)管，光敏三級(jí)管等。Robbes等人提出，該類傳感器主要由磁電阻傳感器和超導(dǎo)磁場(chǎng)放大器構(gòu)成。這些效應(yīng)都是利用了光的量子性質(zhì)。常見(jiàn)的e5a48de588b6e79fa5e9819331333431363632應(yīng)用實(shí)例，就是光控?zé)簟?

2、傳感器有哪些種類--溫度傳感器

用于檢測(cè)溫度的物理效應(yīng)當(dāng)中，除了利用塞貝克效應(yīng)的熱電偶外，通常利用Pt，W等的金屬和氧氣物半導(dǎo)體以及非氧化物半導(dǎo)體，有機(jī)半導(dǎo)體等的電阻隨溫度變化來(lái)作為溫度傳感器的.。此外，還有利用PN結(jié)處電流——電壓特性隨溫度的變化，利用居里溫度附近磁特性和介電常數(shù)變化的傳感器，利用介電常數(shù)和壓電常數(shù)的變化，來(lái)檢測(cè)其共振頻率變化的溫度的感器等。本基于隨機(jī)有限集理論以及概率假設(shè)密度(PHD)濾波,對(duì)多傳感器多目標(biāo)跟蹤方法展開(kāi)了深入的研究,取得的主要成果如下:1。常見(jiàn)的應(yīng)用實(shí)例，就是空調(diào)的控溫了。

3、傳感器有哪些種類--壓力傳感器

大多數(shù)壓力傳感器都是利用了某種壓阻效應(yīng)。所謂壓阻效應(yīng)，就是當(dāng)壓力施加于電阻體上時(shí)，會(huì)使其電阻值發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為壓阻現(xiàn)象比金屬電阻的變化明顯得多，其主要是因在受壓后其電子或空穴的遷移率發(fā)生變化。常見(jiàn)的應(yīng)用實(shí)例，就是電子稱了。

4、傳感器有哪些種類--磁傳感器

磁傳感器常用的效應(yīng)是霍爾效應(yīng)與磁阻效應(yīng)。利用霍爾效應(yīng)的元件是霍爾元件，它是在一半導(dǎo)體薄片兩端之間通以電流，如果在薄片垂直方向外加一磁場(chǎng)，則載流子在羅倫茲力的作用下，將沿著與磁場(chǎng)方向垂直的方向移動(dòng)，若在該方向上設(shè)置電極，則可檢測(cè)出電壓來(lái) (霍爾電壓)。放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)等組件(這些組件會(huì)產(chǎn)生它們自己的誤差)是不可或缺的。常見(jiàn)的應(yīng)用實(shí)例，就是電動(dòng)車的調(diào)速方法了。

CMOS圖像傳感器Ic介紹

CMOS圖像傳感器Ic又稱為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器。是一種用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體芯片工藝方法將光敏元件、放大器、ADC/存儲(chǔ)器、數(shù)字信號(hào)處理器和計(jì)算機(jī)接口電路集成在一塊硅片上的圖像傳感器。

瑞泰威驅(qū)動(dòng)IC廠家，是國(guó)內(nèi)IC電子元器件的代理銷售企業(yè)，專業(yè)從事各類驅(qū)動(dòng)IC、存儲(chǔ)IC、傳感器IC、觸摸IC銷售，品類齊全，具備上百個(gè)型號(hào)產(chǎn)品原裝zheng品。

CMOS圖像傳感器的特點(diǎn)：結(jié)果簡(jiǎn)單、成品率高、價(jià)格低廉。應(yīng)用也比較廣泛：如網(wǎng)絡(luò)攝像頭、超市、樓宇之間的監(jiān)控、手機(jī)照相、汽車倒車影像、安防。

CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)：像素矩陣、模擬信號(hào)處理單元、數(shù)字信號(hào)處理單元、內(nèi)嵌微控制器、寄存器控制接口、數(shù)據(jù)輸出端口、JPEG壓縮