TMR 隧道磁阻传感器 (TMR) 是一种磁阻 AD9883AKST-140 传感器,可用于测量磁场、位移和速度等物理量。 与其他磁阻传感器相比,它是具有更高灵敏度和更低功耗的磁阻传感器之一。
TMR传感器的基本结构由两个磁层和一个隧道隔离层组成。 磁层通常由铁磁材料制成,而隧道隔离层由非磁性材料制成,例如氧化铝。 在磁层和隧道隔离层之间有一个非常薄的隧道结构,通常只有几纳米厚。 当外加的磁场作用在传感器上时,磁层的磁矩会发生变化,从而改变隧道结构中的自旋极化程度,进而影响隧道阻尼。 通过测量隧道阻尼的变化,可以获得与施加磁场相关的信号。
与其他磁阻传感器相比,TMR传感器具有以下优点:
1.灵敏度高:TMR传感器灵敏度高,可以测量微弱的磁场变化。
2.低功耗:TMR传感器功耗低,适用于电池供电应用。
3.响应速度快:TMR传感器响应速度快,可以实时测量磁场的变化。
4、工作温度范围宽:TMR传感器可在较宽的温度范围内正常工作。
TMR传感器也有一些缺点:
1.成本高:由于TMR传感器制造工艺的复杂性,其成本相对较高。
2、受磁场方向限制:TMR传感器对磁场方向敏感,需要特定的磁场方向才能获得准确的测量结果。
TMR传感器的工作原理是基于隧穿的磁阻效应。 当底层的磁化方向与顶层的磁化方向平行时,电流通过两层之间的隧道,传感器的电阻较小。 当底部磁层的磁化方向与顶部磁层的磁化方向相反时,电流通过两层磁层之间的隧道的概率较小,传感器的电阻较大。 通过测量传感器的电阻变化,可以间接测量外部磁场的强度和方向。
TMR传感器可按其结构和工作原理进行分类,常见的分类有:
1.垂直磁阻(VCMR)传感器:磁场垂直于电流方向。
2.并联磁阻(PCMR)传感器:磁场平行于电流的方向。
3.磁阻随机存取存储器(MRAM):利用TMR效应实现的非易失性存储器。
TMR传感器广泛应用于磁场测量、位移测量、速度测量等领域。 具体应用包括磁性存储器、磁传感器、磁头、磁盘驱动器、磁共振成像等。
安装TMR传感器时,需要注意以下几点:
1、安装位置选择:TMR传感器对外界磁场敏感度高,因此应安装在远离其他磁性物质和电流干扰源的位置。 同时,应尽可能避免磁场分布不均匀的区域,以保证测量结果的准确性。
2、安装方向的确定:TMR传感器的敏感轴方向一般由产品标识标明,需要根据具体的测量需要选择合适的安装方向。 在确定安装方向时,应考虑磁场的方向和磁场变化的趋势,以确保传感器能够正确感知磁场的变化。
3、安装固定:TMR传感器一般采用焊接或粘接固定,保证与被测物体接触良好,从而提高传感器的灵敏度和测量精度。 在安装过程中,需要注意避免应力集中和机械振动对传感器的影响。
4、电气连接:TMR传感器的电气连接一般通过引线或引脚等进行,需要保证连接的可靠性和稳定性。 在连接过程中,应注意避免短路、接触不良等问题,以免影响传感器的正常工作。
5.环境条件:TMR传感器的工作环境应符合其规范,包括温度、湿度、压力等条件。 传感器应避免安装在过热、潮湿、污垢等环境中,以免影响其性能和寿命。