磁敏原理
TMR / 隧道磁电阻
隧道结电阻随自由层与钉扎层的磁化夹角变化
是什么
磁性隧道结由钉扎层、绝缘势垒与自由层构成,自由层磁化方向随外场转动,隧穿电阻随两层磁化夹角变化,变化率比 AMR、GMR 高一个数量级以上。
带来什么
输出幅值大,前端放大需求低,信噪比高;桥臂阻值可以做得很高,工作电流小、功耗低;角度依赖周期为 360°,单组桥即可区分整圈。
用作开关时可以做到很低的工作电流与较小的回差;很多 TMR 开关感应的是平行于封装表面的磁场,与常见霍尔开关的感应方向不同。
需要注意什么
灵敏度高也意味着对杂散场同样敏感,布局与差分设计更重要。阻值与灵敏度有温度系数,需要补偿;强场下存在饱和,自由层还有一定磁滞,可能表现为正反转读数的微小差异。
要点提示
TMR 的阻值与温度系数需要补偿,强场下存在饱和与磁滞。用作开关时回差(BOP 与 BRP 之差)可以做得比霍尔更小。
常见误区
每条标题是常听到的说法,下方是工程上的实际情况。
01
灵敏度越高越适合测角
测角看的是工作磁场窗口内的线性度、磁滞与温漂,高灵敏度同时放大杂散场与安装误差。
02
TMR 开关可以直接替换同封装的霍尔开关
两者的感应方向可能不同,替换前要确认磁体方向与安装位置是否需要调整。
03
TMR 没有温漂
阻值与灵敏度都随温度变化,精度指标要看全温度范围的数据。
相关系列
正文涉及的原理与指标,在这些产品系列上用得到。
KTM59 系列
高速 TMR 磁编码器
双 16 bit 2M SAR ADC,单对极细分 24 bit,最高 180,000 rpm
查看产品KTM13 系列
TMR 磁阻开关
TMR 阻桥与 ASIC 单芯片集成,平行磁场感应,回差可小于 3 高斯
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