文档介绍：传感器检测技术磁敏传感器
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KH—霍耳器件的乘积灵敏度，与材料的物理性质和几何尺寸有关，表示单位磁感应强度和单位控制电流时霍耳电势的大小。
若磁感应强度B的方向与电
BT
整形
地
H
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霍耳开关集成传感器的工作特性曲线
从工作特性曲线上可以看出，工作特性有一定的磁滞BH，图中的BOP为工作点“开”的磁感应强度，BRP为释放点“关”的磁感应强度。
VOUT(V)
12
ON
OFF
BRP
BOP
BH
B
0
外加磁场与传感器输出电平的关系。当外加磁感强度高于BOP时，输出电平由高变低，传感器处于开状态。当外加磁感强度低于BRP时，输出电平由低变高，传感器处于关状态。
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霍耳传感器的仪器优点：
(1)体积小，结构简单、寿命长。
(2)无可动部件，无磨损，无摩擦热，噪声小。
(3)装置性能稳定，可靠性高。
(4)频率范围宽，从直流到微波范围均可应用。
(5)霍耳器件载流子惯性小，装置动态特性好。
缺点：
　转换效率低，受温度影响大。随着新材料新工艺不断出现，这些缺点正逐步得到克服。
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二、磁敏电阻
电阻随磁场变化而改变的敏感元件，也称MR元件，它的理论基础为磁阻效应。
磁阻效应
给通电的金属或半导体材料薄片加上与电流垂直或平行的外磁场，则其电阻值会变化。称此种现象为磁致电阻变化效应，简称为磁阻效应。
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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。若某种金属或半导体材料的两种载流子(电子和空穴)的迁移率十分悬殊，主要由迁移率较大的一种载流子引起电阻率变化，它可表示为：
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。
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没有栅格时，电流只在电极附近偏转，电阻增加很小。在L>W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)，相当于许多扁条状磁阻串联。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。
L
W
B
B
I
I
a
b
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三、磁敏二极管和磁敏三极管
磁敏二极管、磁敏三极管是霍耳元件和磁敏电阻之后发展起来的磁电转换元件。
优点：磁灵敏度高，磁灵敏度比霍耳元件高数百甚至数千倍；能识别磁场的极性；体积小、电路简单，应用广泛；在检测、控制等方面普遍应用。
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磁敏二极管的结构与工作原理
与普通二极管区别：普通二极管PN结的长度很短，避免载流子在基区里复合，磁敏二级管的PN结很长，大于载流子的扩散长度，由接近本征半导体的高阻材料构成的。一般锗磁敏二级管用ρ=40Ω•cm左右的P型或N型单晶(锗本征半导体的ρ=50Ω•cm)，在它的两端有P型和N型锗，若r表示本征，则其PN结实际上是由Pr结和Nr结共同组成。
以2ACM—1A为例，磁敏二级管的结构是P+—i—N+型。
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+
（b）
磁敏二极管的结构和电路符号
(a)结构; (b)电路符号
H+
H-
N+区
p+区
i区
r区
电流
（a）
在高纯度锗半导体的两端用合金法制成高掺杂的P型和N型两个区域，并在本征区(i)区的一个侧面上，设置高复合区(r区)，而与r区相对的另一侧面，保持为光滑无复合表