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磁傳感器是把磁場(chǎng)、
電流、應(yīng)力應(yīng)變、溫度、光等外界因素引起敏感元件磁性能變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以這種方式來(lái)
檢測(cè)相應(yīng)物理量的器件。
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磁傳感器廣泛用于現(xiàn)代
工業(yè)和
電子產(chǎn)品中以感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)測(cè)量電流、位置、方向等物理
參數(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)中，有許多不同類(lèi)型的傳感器用于測(cè)量磁場(chǎng)和其他參數(shù)。
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磁傳感器是把磁場(chǎng)、電流、應(yīng)力應(yīng)變、溫度、光等外界因素引起敏感元件磁性能變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以這種方式來(lái)檢測(cè)相應(yīng)物理量的器件。磁傳感器分為三類(lèi)：指南針、磁場(chǎng)感應(yīng)器、位置傳感器。指南針：地球會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，如果你能測(cè)地球表面磁場(chǎng)就可以做指南針。電流傳感器：電流傳感器也是磁場(chǎng)傳感器。電流傳感器可以用在家用電器、
智能電網(wǎng)、電動(dòng)車(chē)、風(fēng)力發(fā)電等等。位置傳感器： 如果一個(gè)磁體和磁傳感器相互之間有位置變化，這個(gè)位置變化是線(xiàn)性的就是線(xiàn)性傳感器，如果轉(zhuǎn)動(dòng)的就是轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器。
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大生活中用到很多磁傳感器，比如說(shuō)指南針，
電腦硬盤(pán)、家用電器等等。
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在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造中的應(yīng)用及市場(chǎng)
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據(jù)報(bào)道，1995年僅工業(yè)過(guò)程控制傳感器的全球市場(chǎng)已達(dá)到260億美元;2001年計(jì)算機(jī)HDD用SV-GMR磁頭的市場(chǎng)超過(guò)了4000億日元（約合34億美元）。若采用新型微型磁傳感器，既使操作更簡(jiǎn)便，又提高了可靠性，增長(zhǎng)了器件壽命，降低了成本。
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使用新型磁傳感器可以顯著提高測(cè)量和控制精度，如使用GMI（巨磁阻抗）磁場(chǎng)傳感器，檢測(cè)分辨率和常用磁通門(mén)磁強(qiáng)計(jì)一樣，而響應(yīng)速度卻快了一倍，消耗功率僅為后者的1%;若用霍爾器件，其分辨率僅4A/m，而所需外場(chǎng)比前者高300余倍;在應(yīng)力檢測(cè)中，SI 傳感器的靈敏度是常用
電阻絲的2000倍高，是半導(dǎo)體應(yīng)變規(guī)的20～40倍。工業(yè)機(jī)床的油壓或氣壓汽缸活塞位置檢測(cè)，廣泛采用套在活塞桿上的永磁環(huán)和AMR元件組成的磁傳感器，檢測(cè)精度達(dá)0.1mm，檢測(cè)速度可在0～500mm/s內(nèi)以高低速度變換;改用GMI或SV-GMR傳感器后，測(cè)量精度至少可以提高1個(gè)數(shù)量級(jí)。在機(jī)床
數(shù)控化時(shí)代，數(shù)字磁尺幫助設(shè)計(jì)師們實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制。使用絕對(duì)
信號(hào)輸出的磁尺，則不受噪聲、
電源電壓波動(dòng)等干擾，也不必原點(diǎn)復(fù)位。使用工作狀態(tài)磁敏開(kāi)關(guān)，還可以完成手動(dòng)與數(shù)控之間的轉(zhuǎn)換。
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旋轉(zhuǎn)磁編碼器在旋轉(zhuǎn)量的檢測(cè)控制中起關(guān)鍵作用，它在數(shù)控機(jī)床、
機(jī)器人、工廠
自動(dòng)化設(shè)備的位置檢測(cè)、傳輸速度控制，磁盤(pán)、打印機(jī)之類(lèi)的自動(dòng)化設(shè)備通訊設(shè)備的旋轉(zhuǎn)量檢測(cè)中都是不可缺少的重要部件。其檢測(cè)對(duì)象是光磁圖形，不受油霧粉塵的影響，因此比目前最先進(jìn)的光編碼器的可靠性高壽命長(zhǎng)，尤其適合于自動(dòng)焊接、油漆機(jī)器人和與鋼鐵有關(guān)的位置檢測(cè)以及各種金屬、木材、塑料等加工行業(yè)的應(yīng)用。而仍大量使用光編碼器，由于這種器件易受粉塵、油污和煙霧的影響，用在自動(dòng)焊接、油漆機(jī)器人、紡織和鋼鐵、木料、塑料等的加工中，可靠性極差。應(yīng)用AMR、GMR 、GMI敏感元件構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)磁編碼器，就不存在上述缺點(diǎn)，因此，它們的市場(chǎng)需求年增長(zhǎng)率在30%以上。在家用電器和節(jié)能
產(chǎn)品中也也有其廣泛的應(yīng)用潛力，在節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品中也大有用武之地。若使用微型磁編碼器和控制微機(jī)一體化，更有利于簡(jiǎn)化
控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少元件數(shù)和占空體積，這在精密制造和加工業(yè)中意義十分重大。
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環(huán)境保護(hù)的前提是對(duì)各個(gè)環(huán)境參數(shù)（溫度、氣壓、大氣成份、噪聲。..。..。）的監(jiān)測(cè)，這里需要使用多種大量的傳感器。采用強(qiáng)磁致伸縮非晶磁彈微型磁傳感器，可以同時(shí)測(cè)量真空或密閉空間的溫度和氣壓，而且不用接插件，可以遙測(cè)和遠(yuǎn)距離訪(fǎng)問(wèn)。在食品包裝、環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)等方面，應(yīng)用前景廣闊。
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在交通管制中的應(yīng)用
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交通事故和交通阻塞是城市中和城市間交通存在的一個(gè)大問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外都在加強(qiáng)高速公路行車(chē)支持道路系統(tǒng)（AHS）、
智能運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS）和道路交
通信息系統(tǒng)（VICS）等的開(kāi)發(fā)與建設(shè)。在這些新系統(tǒng)中，高靈敏度、高速響應(yīng)微型磁傳感器大有用武之地。例如，用分辨率可達(dá)1nT的GMI和SI傳感器，可構(gòu)成ITS傳感器（作高速路上的道路標(biāo)志，測(cè)車(chē)輪角度，貨車(chē)近接距離），汽車(chē)通過(guò)記錄儀（測(cè)通行方向、速度、車(chē)身長(zhǎng)度、車(chē)種識(shí)別），停車(chē)場(chǎng)成批車(chē)輛傳感器，加速度傳感器（測(cè)車(chē)輛通過(guò)時(shí)路橋的振動(dòng)等）。
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幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，人們?cè)趯?dǎo)航中一直使用磁羅盤(pán)。有
資料顯示早在二千多年前中國(guó)人就開(kāi)始使用天然磁石-一種磁鐵礦來(lái)指示水平方向。電子羅盤(pán)（數(shù)字羅盤(pán)，電子指南針，數(shù)字指南針）是測(cè)量方位角（航向角）比較經(jīng)濟(jì)的一種電子儀器。如今電子指南針廣泛應(yīng)用于汽車(chē)和手持電子羅盤(pán)，手表，
手機(jī)，對(duì)講機(jī)，雷達(dá)
探測(cè)器，望遠(yuǎn)鏡，探星儀，穆斯林麥加探測(cè)器（穆斯林鐘），手持 GPS 系統(tǒng)，尋路器，武器/導(dǎo)彈導(dǎo)航（ 航位推測(cè) ），位置/方位系統(tǒng)，安全/定位設(shè)備，汽車(chē)、航海和航空的高性能導(dǎo)航設(shè)備，電子游戲機(jī)設(shè)備等需要方向或姿態(tài)顯示的設(shè)備。
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地球本身是一個(gè)大磁鐵，地球表面的磁場(chǎng)大約為0.5Oe，地磁場(chǎng)平行地球表面并始終指向北方。利用GMR薄膜可做成用來(lái)探測(cè)地磁場(chǎng)的傳感器。圖5顯示這種傳感器的具體
工作原理。我們可以制出能夠探測(cè)磁場(chǎng)X和Y方向分量的集成GMR傳感器。此傳感器可作為羅盤(pán)并應(yīng)用在各種交通工具上作為導(dǎo)航裝置。美國(guó)的NVE
公司已經(jīng)把GMR傳感器用在車(chē)輛的交通控制系統(tǒng)上。例如，放置在高速公路邊的GMR傳感器可以計(jì)算和區(qū)別通過(guò)傳感器的車(chē)輛。如果同時(shí)分開(kāi)放置兩個(gè)GMR傳感器，還可以探測(cè)出通過(guò)車(chē)輛的速度和車(chē)輛的長(zhǎng)度，當(dāng)然GMR也可用在公路的收費(fèi)亭，從而實(shí)現(xiàn)收費(fèi)的自動(dòng)控制。另外高靈敏度和低磁場(chǎng)的傳感器可以用在航空、航天及衛(wèi)星
通信技術(shù)上。大家知道，在軍事工業(yè)中隨著吸波技術(shù)的發(fā)展，軍事物件可以通過(guò)覆蓋一層吸波材料而隱蔽，但是它們無(wú)論如何都會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，因此通過(guò)GMR磁場(chǎng)傳感器可以把隱蔽的物體找出來(lái)。當(dāng)然，GMR磁場(chǎng)傳感器可以應(yīng)用在衛(wèi)星上，用來(lái)探測(cè)地球表面上的物體和底下的礦藏分布。
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門(mén)磁傳感器在
智能家居中的應(yīng)用
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在智能家居門(mén)禁系統(tǒng)中門(mén)磁開(kāi)關(guān)的作用是負(fù)責(zé)門(mén)磁通電否，通電帶磁（閉門(mén)），斷電消磁（開(kāi)門(mén)），門(mén)磁安裝于門(mén)與門(mén)套上，開(kāi)關(guān)安裝于屋內(nèi)，配合自動(dòng)閉門(mén)器使用，一般可承受150公斤的拉力。
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有線(xiàn)門(mén)磁為
嵌入式安裝更加隱蔽，感應(yīng)門(mén)窗的開(kāi)合，適用于木質(zhì)或鋁合金門(mén)窗發(fā)出有線(xiàn)常閉/常開(kāi)開(kāi)關(guān)信號(hào)。門(mén)磁是用來(lái)探測(cè)門(mén)、窗、抽屜等是否被非法打開(kāi)或移動(dòng)。它由無(wú)線(xiàn)發(fā)射器和磁塊兩部分組成。門(mén)磁系統(tǒng)其實(shí)和床磁等原理相同。
磁敏傳感器，顧名思義就是感知磁性物體的存在或者磁性強(qiáng)度（在有效范圍內(nèi)）這些磁性材料除永磁體外，還包括順磁材料（鐵、鈷、鎳及其它們的合金）當(dāng)然也可包括感知通電（直、交）線(xiàn)包或?qū)Ь€(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)。
一，傳統(tǒng)的磁檢測(cè)中首先被采用的是電感線(xiàn)圈為敏感元件。特點(diǎn)正是無(wú)須在線(xiàn)圈中通電，一般僅對(duì)運(yùn)動(dòng)中的永磁體或電流載體起敏感作用。后來(lái)發(fā)展為用線(xiàn)圈組成振蕩槽路的。如探雷器，金屬異物探測(cè)器，測(cè)磁通的磁通計(jì)等。（磁通門(mén)，振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)）。
二，霍爾傳感器
霍爾傳感器是依據(jù)霍爾效應(yīng)制成的器件。
霍爾效應(yīng)：通電的載體在受到垂直于載體平面的外磁場(chǎng)作用時(shí)，則載流子受到洛倫茲力的作用，并有向兩邊聚集的傾向，由于自由電子的聚集（一邊多一邊必然少）從而形成電勢(shì)差，在經(jīng)過(guò)特殊工藝制備的半導(dǎo)體材料這種效應(yīng)更為顯著。從而形成了霍爾元件。早期的霍爾效應(yīng)的材料Insb（銻化銦）。為增強(qiáng)對(duì)磁場(chǎng)的敏感度，在材料方面半導(dǎo)體IIIV元素族都有所應(yīng)用。近年來(lái)，除Insb之外，有硅襯底的，也有砷化鎵的。霍爾器件由于其工作機(jī)理的原因都制成全橋路器件，其內(nèi)阻大約都在150Ω~500Ω之間。對(duì)線(xiàn)性傳感器工作電流大約在2~10mA左右，一般采用恒流供電法。
Insb與硅襯底霍爾器件典型工作電流為10mA。而砷化鎵典型工作電流為2mA。作為低弱磁場(chǎng)測(cè)量，我們希望傳感器自身所需的工作電流越低越好。（因?yàn)殡娫粗車(chē)从写艌?chǎng)，就不同程度引進(jìn)誤差。另外，目前的傳感器對(duì)溫度很敏感，通的電流大了，有一個(gè)自身加熱問(wèn)題。（溫升）就造成傳感器的零漂。這些方面除外附補(bǔ)償電路外，在材料方面也在不斷的進(jìn)行改進(jìn)。
霍爾傳感器主要有兩大類(lèi)，一類(lèi)為開(kāi)關(guān)型器件，一類(lèi)為線(xiàn)性霍爾器件，從結(jié)構(gòu)形式（品種）及用量、產(chǎn)量前者大于后者?；魻柶骷捻憫?yīng)速度大約在1us量級(jí)。
三，磁阻傳感器
磁阻傳感器，磁敏二極管等是繼霍爾傳感器后派生出的另一種磁敏傳感器。采用的半導(dǎo)體材料于霍爾大體相同。但這種傳感器對(duì)磁場(chǎng)的作用機(jī)理不同，傳感器內(nèi)載流子運(yùn)動(dòng)方向與被檢磁場(chǎng)在一平面內(nèi)。（順便提醒一點(diǎn)，霍爾效應(yīng)于磁阻效應(yīng)是并存的。在制造霍爾器件時(shí)應(yīng)努力減少磁阻效應(yīng)的影響，而制造磁阻器件時(shí)努力避免霍爾效應(yīng)（在計(jì)算公式中，互為非線(xiàn)性項(xiàng)）。在磁阻器件應(yīng)用中，溫度漂移的控制也是主要矛盾，在器件制備方面，磁阻器件由于與霍爾不同，因此，早期的產(chǎn)品為單只磁敏電阻。由于溫度漂移大，現(xiàn)在多制成單臂（兩只磁敏電阻串聯(lián)）主要是為補(bǔ)償溫度漂移。目前也有全橋產(chǎn)品，但用法（目的）與霍爾器件略有差異。據(jù)報(bào)導(dǎo)磁阻器件的響應(yīng)速度同霍爾1uS量級(jí)。
磁阻傳感器由于工作機(jī)理不同于霍爾，因而供電也不同，而是采用恒壓源（但也需要一定的電流）供電。當(dāng)后續(xù)電路不同對(duì)供電電源的穩(wěn)定性及內(nèi)部噪聲要求高低有所不同。
四，磁敏器件應(yīng)用的問(wèn)題
磁敏器件（單元）體積問(wèn)題：
在磁敏元件作為檢測(cè)磁場(chǎng)而設(shè)計(jì)和制造的，一般檢測(cè)的概念是：測(cè)量磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁性。作為點(diǎn)的定義在幾何學(xué)中是無(wú)限小的。在磁場(chǎng)檢測(cè)中，由于磁場(chǎng)的面積、體積、縫隙大小等都是有限面積（尺寸），因此我們希望磁敏元件之面積與被測(cè)磁場(chǎng)面積相比也應(yīng)該是越小越準(zhǔn)確。在磁場(chǎng)成像的技術(shù)中，元件體積越小，在相同的面積內(nèi)采集的像素就愈多。分辨率、清晰度越高。在表面磁場(chǎng)測(cè)量與多級(jí)磁體的檢測(cè)中，在磁柵尺中，必然有如此要求。從磁敏元件工作機(jī)理看，為提高靈敏度在幾何形狀處于磁場(chǎng)中的幾何尺寸都有相應(yīng)要求，這與“點(diǎn)”的要求是相矛盾的。在與國(guó)外專(zhuān)家技術(shù)交流中得知，1999年俄羅斯專(zhuān)家說(shuō)他們制成了體積0.6mm得探頭（是幾個(gè)研究所合作搞成的）。美國(guó)也有相應(yīng)的產(chǎn)品，售價(jià)約70美元一只。是否是目前最高水平，未見(jiàn)其它報(bào)導(dǎo)。
