磁敏传感器产业现状和发展趋势

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1、磁敏传感器产业的现状和发展趋势懒一.述：I的磁的发展趋势。关键词：磁敏传感器磁场检测产业性应用1概述磁敏传感器是将磁场信息转换成各种有用信号的装置。它是各种测磁仪器的核心。为了检测并利用磁砀，人们研制了各种测磁仪器。到目前为止，已形成了十多种常用的测磁方法，研制和生产出了几十个大类上百种测磁仪器，文献l-i]给出了这些测磁方法和仪器的种类和主要技术指标。蕾t恃■■叵圜1一般洲磁由L器的组成方块圜如图1所示，一般的测磁仪器都是由磁敏元件、转换器(由此组成传感器)、信号处理电路和读出电路组成。仪器的基本性能(例如灵敏度、动态范围、精确度)，主要由它的传感器来决定。信号处理电路可

2、以提供放大、转换(例如F／V、A／D等转换)、补偿、校正等功能。因此，我们认为，测磁仪器所具备的技术指标和技术水平反映了当代传感器的主要性能和水平。随着磁性材料的发展，人们利用各种磁性材料来作信息载体，例如计算机信息存储、音像信息的记录各种物体运动信息，包括位置、位移、速度、转速等等，都可以借助磁性体来作载体。因而需要大量的、各种各样的磁的读出、写入和传感装置。从而促使磁敏传感器逐渐地和测磁仪器分离，形成了独立的磁敏传感器产品。近三十年来，磁敏传感器产业发展迅猛。现在，垂可以说“任何一台计算机、一辆汽车、一家工厂离开磁敏传感器就不能够正常工作”“。同时，磁敏传感器已深入到人

3、们的日常生活，许多家用电器，例如收录机、电视录像机、空调机、洗衣机等，都大量地使用着磁敏传感器。2磁敏传感器的特点和磁敏传感器产业的发展现状信息产业或过程控制等产业性应用，要求检测的磁场范围一般在10nT~IT范围，而且要求磁敏传感器结构精巧坚固、体积小、重量轻、功耗低，和外电路接口方便，能在恶劣的环境下(例如强震、多尘、高温，甚至有油污或一定的腐蚀性气氛，例如盐雾中)工作，并可抗电磁干扰。还有一个严酷的要求，就是价格低，即高的性能价格比。在这些要求之下，迅速实现了产业化的磁敏传感器，主要有：2．1霍尔器件霍尔器件分霍尔元件和霍尔电路两个大类，它以霍尔效应为工作基础，可检测

4、10T～10T的磁场。Insb霍尔元件灵敏度最高但温度稳定性较差，GaAs霍尔元件温度性能最好但价格最高。InAsP是性能和价格都较适中的霍尔元件。硅霍尔集成电路因可将霍尔元件及信号处理电路集成在同一个芯片上，且适于和各种逻辑电路直接接口，使用十分方便，因而发展了许多种数字输出的霍尔功能电路。国内外市售霍尔电路有约300个品种，有单极开关、双极开关、锁定开关、差动开关、功率开关、无刷电机驱动电路、多路双线霍尔集成电路等多种类型，还·28·维普资讯http://www.cqvip.com有线性输出电路等。目前，全世界对霍尔器件的年需求量在1O亿只以上，已在无刷电机、齿轮转速检

5、测、过程控制中的无触点开关、定位开关，汽车的安全装置ABS(防抱死制动系统)，汽车发动机点火定时，电流电压传感器等上得到了广泛的应用。其特点是无触点传感，可靠性高，用以检测电流电压，不要接入主电路即可进行。无位(Potential—free)检测，无插入损耗，且实现输入和输出信号的完全隔离，无过载损坏等等。目前国外已有几十家大公司将霍尔传感器列为自己的重要产品。例如美国的霍尼威尔、奥立格罗(原称史普拉格)、德克萨斯仪器公司，德国的西门子，13本的橙下、索尼、三洋等等。13本的旭化成电子的年产量就在5亿只以上。近年来，东欧各国如保加利亚、波兰、捷克和独联体的一些主要国家都在竞

6、相发展。我国研制和生产霍尔器件的单位也很多，有沈阳仪器仪表工艺研究所、北京701厂、合肥半导体厂、南京中旭微电子有限公司等。南京中旭微电子有限公司的年产量可达三千万只，并大量出口，为我国最大的霍尔器件生产厂。霍尔器件的产品，倒如霍尔接近开关、霍尔位移传感器、霍尔翼片开关、霍尔电流电压传感器等，已作为独立的产品门类大量进入市场。霍尔翼片开关已在汽车点火器上得到大量应用，它以无触点、点火正时性好而受到汽车制造商的青睐，许多名牌汽车都已采用。霍尔电流电压传感器大量在交流变频技术、电机调速、电机电器过载保护、电焊、电气机车、特种电源(如开关电源、逆变电源UPS等)、能源管理、节能等

7、方面发挥重要作用，国内外生产的厂家也很多。我国南京中旭微电子有限公司、北京莱姆、霍尼威尔中国公司等约10家厂商有系列产品售出。从毫安到兆安，都能选到合用的产品。市售InSb、lnAs霍尔元件都已实现薄膜化大量生产。目前InSb的实验室样品可测到10。T的弱磁场。用无掩模离子注入工艺制作的GaAs霍尔元件的作用区宽度可以小到o．25gin，GaAs霍尔电路早已研制成功。霍尔·29·Ic大都用半导体双极工艺制作，近来已有ITT公司等用CMOS工艺大量生产的商品化霍尔电路。一般的霍尔器件都只对垂直于芯片表面的磁场敏感，叫