ИС с магнитни сензори

ИС с магнитни сензори са устройства, които преобразуват информацията за откритото магнитно поле в измерими изходни електрически сигнали и представляват важен клон на сензорната технология. Тези устройства могат да откриват параметри, включително присъствието, интензитета, посоката и вариацията на магнитните полета, и да обработват получената информация, за да реализират функции като откриване на позиция, измерване на скоростта на въртене, отчитане на ток, навигация и позициониране. Те са незаменими основни електронни компоненти в съвременната промишленост, потребителската електроника, автомобилната електроника, космическата техника и други области.

Ефект на Хол

Когато електрически ток преминава през проводник или полупроводник, поставен перпендикулярно на външно магнитно поле, носителите на заряд ще се отклонят под действието на силата на Лоренц, генерирайки допълнителна потенциална разлика в посоката, перпендикулярна както на тока, така и на магнитното поле, което се определя като напрежение на Хол. Големината на напрежението на Хол е в положителна корелация с интензитета на външното магнитно поле, поради което параметрите на магнитното поле могат да бъдат получени чрез измерване на напрежението на Хол. Това е основният принцип на работа на магнитните сензори с-ефект на Хол.

Магниторезистивен ефект

Електрическото съпротивление на определени материали ще се промени под действието на приложено външно магнитно поле и това явление се нарича магниторезистивен ефект. Често срещаните видове на този ефект включват анизотропно магнитосъпротивление (AMR), гигантско магнитосъпротивление (GMR) и тунелно магнитосъпротивление (TMR). Различните магниторезистивни материали представят различни скорости на промяна на съпротивлението, сред които TMR има най-висока скорост на промяна на съпротивлението и отлична чувствителност. Информация за магнитното поле може да бъде получена чрез измерване на тези промени в съпротивлението.

Флуксгейт ефект

Този ефект се основава на меко магнитно ядро ​​с висока пропускливост. Под действието на променливо възбуждащо магнитно поле, мекото магнитно ядро ​​периодично се редува между насищане и десатурация, което индуцира електродвижеща сила (EMF), съдържаща информация за външното магнитно поле в бобината за откриване. Чрез обработка на индуцираната електродвижеща сила могат да бъдат извлечени данните за интензитета и посоката на външното магнитно поле. Ефектът на Джоузефсън съставлява основния принцип на работа на магнитните сензори на свръхпроводящото устройство за квантова интерференция (SQUID): когато два свръхпроводника са разделени от изключително тънък изолационен слой, електронните двойки могат да тунелират през бариерата, за да образуват свръхпроводящ ток, а външното магнитно поле ще модулира този ток, позволявайки измерване на изключително слаби магнитни полета.