磁阻式传感器,磁阻传感器的工作原理

铁磁性物质放置在磁阻 传感器附近会干扰地磁场的大小，甚至干扰当地地磁场的方向，使测量结果异常。人们可以用这个来探测铁矿石。影响在于传感器与指甲大小的距离，指甲传感器与地磁场线的相对位置和方向关系。物质在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应。对于铁钴镍及其合金等磁性金属，当外磁场平行于磁体内部磁化方向时，电阻几乎不随外磁场变化。当外部磁场偏离金属内部磁化方向时，这类金属的电阻降低，这就是铁磁金属的各向异性磁阻效应。

显然，放置在磁阻 传感器附近的铁磁性物质会干扰地磁场的大小甚至当地地磁场的方向，使测量结果出现异常。这可以用来探测铁矿石。磁阻元件类似于霍尔元件，但它的工作原理是基于半导体材料的磁阻效应。与霍尔效应的区别如下:霍尔电位是指垂直于电流方向的横向电压，而磁阻效应是沿电流方向的电阻变化。磁阻 传感器是通过改变放置在磁场中的合金带的电阻来测量磁场的大小和方向。

磁阻效应是指某些金属或半导体的电阻值随外加磁场的变化而变化的现象。磁阻效应是磁场中载流子受洛仑兹力引起的。达到稳态时，一定速度下载流子上的电场力等于洛伦兹力，载流子向两端聚集产生霍尔电场。比这个速度慢的载流子将向电场力的方向偏转，而比这个速度快的载流子将向洛伦兹力的方向偏转。这种偏转导致载流子漂移路径的增加。换句话说，在外加电场方向上移动的载流子数量减少，从而增加了电阻。

在一定条件下，磁感应强度为b的导电材料电阻值r的变化规律称为磁阻效应。如图1所示，当半导体处于磁场中时，导体或半导体的载流子会受到洛仑兹力的偏转，导致两端电荷积累，产生霍尔电场。如果霍尔电场和载流子在某一速度下的洛仑兹力正好抵消，那么小于或大于这个速度的载流子就会发生偏转，那么沿外加电场方向运动的载流子数量就会减少，电阻就会增大，呈现横向磁阻效应。

通常用电阻率的相对变化来表示磁阻的大小，即使用/0。其中0为零磁场中的电阻率，设磁阻的电阻率为B在磁感应强度为B的磁场中，则=B-0，由于磁阻 传感器电阻R/R0的相对变化率与/0成正比，其中R=RB-R0，也可表示为磁阻 传感器电阻R/R0的相对变化量。实验表明，当金属或半导体处于弱磁场中时，相对变化率磁阻 传感器电阻与磁感应强度B的平方成正比，而在强磁场中，R/R0与磁感应强度B成线性关系.。