最近发现，原来MR(Magneto Resistance)磁阻传感器应用如此广泛，比如之前介绍的EPS系统中的扭矩检测，动力或BMS系统里面的电流检测，也覆盖还没介绍的发动机中的速度及相位检测
其中巨磁阻效应的发现者Albert Fert和 Peter Grunberg在2007 年，可是获得诺贝尔物理学奖
今天和大家做个分享，水平有限，欢迎大家留言讨论；
本文目录：
- 磁阻的常见检测类别
- 磁阻原理及类别简介
- 磁阻传感器的构造
- 磁阻传感器在系统的安装方式
- 国内磁阻传感器厂商
1、磁阻的常见检测类别
磁阻应用于旋转角度检测
图片摘自 罗罗日记
磁阻应用于直线运动检测
图片摘自 罗罗日记
磁栅编码器和磁旋转编码器
图片摘自 罗罗日记
2、磁阻原理及类别简介
磁阻：材料的电阻会因外加磁场而增加或减少，电阻的变化量称为磁阻（Magnetoresistance）
磁阻效应：材料在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应，同霍尔效应如下图是AMR的原理，某些铁磁材料(比如坡莫合金)具备一种特别的属性，其电阻率随自身磁化强度和电流方向夹角的改变而变化，当外部磁场施加到铁磁性材料上，在铁磁材料的长度方向上施加一个垂直于磁场的电流，铁磁材料自身阻值的变化可以转化为输出端电压的变化，如下图所示，其中红色X箭头处于+-90°时候，和电流方向同向，电阻此时最大；当处于0/180°C时候和电流方向垂直，电阻最小
在1980年代以后，MR经历了：
- AMR(各向异性磁阻效应：Anisotropic magnetoresistance effect)元件
- GMR(巨磁阻效应：Giant magnetoresistance effect)元件
- TMR(穿隧磁阻效应：Tunnel magnetoresistance effect)元件，
AMR/GMR/TMR的材料，结构和电流流动方向有所区分，结构和特点如下：
AMR仅由自由层薄膜构成，GMR和TMR由自由层薄膜和固定层（薄膜及其他相关薄膜构成。自由层可以被磁化，磁化方向和外磁场方向相关，固定层的磁化方向被固定，不随外部磁场变化而变化；GMR和TMR当磁化方向和固定层磁化方向相反时，电阻最大；当磁化方向和固定层磁化方向相同时，电阻最小
ARM/GMR/TMR的磁阻比例，输出电压及温度变化率如下
图片摘自 均敏电子
图片摘自 均敏电子
元件电阻的变化用MR比表示，从图中可以看到，GMR元件的MR比分别为3%，12%左右，而TMR元件甚至达到100%，TMR的灵敏度非常高，可以用于检测微弱的磁变化
3、磁阻传感器的构造
就像有了晶体管，集成电路就是晶体管的应用；同理，磁阻传感器和芯片一样，也是通过工艺设计出来的
以角度传感器为例，如下图，AMR磁阻角传感器在硅基板上蚀刻，四个坡莫合金条以惠斯通电桥结构排列，分别连接到传感器的VDD和GND
如下图，基于上文介绍的，AMR材料，磁场和电流同向时，AMR电阻最大；垂直时候，电阻最小；
图片摘自 罗罗日记
施加磁场后，磁阻元件R1、R4的电阻值将下降，惠斯通电桥的中点之间的电位将产生差异，且差分值与sin2α成比例如下图是Crocus 基于TMR的2D角度传感器 CT310的芯片示意图
而下图，为另一公司提供的磁阻角度传感器的更详细的电路架构图
图片摘自 可可电驱
4、磁阻传感器的安装示例
之前电动助力转向EPS文章的介绍，具体安装示意图如下
而常用的电机速度反馈，如下图
图片摘自 Allegro官网
5、国内磁阻传感器厂商
江苏真是一个藏龙卧虎的地方
多维科技：多维科技是一家专注于磁阻传感的国内厂商，根据官网信息，目前在AMR、TMR路线上均有布局，AMR和TMR的产品非常丰富，拥有先进的8英寸磁传感器量产晶圆产线，磁阻传感器晶圆制造工艺也很成熟，目前共有200多款磁传感器芯片和模组产品。
苏州矩阵光电有限公司：专注于化合物半导体材料及芯片的研发、设计与制造。公司产品主要有：磁敏器件系列产品，主要应用于工业级及消费级电流/位移传感器，貌似产品以霍尔为主，磁阻的还没上线官网
微传智能科技(常州)有限公司：一家集自主研发芯片、模块、系统于一体的传感器及物联网解决方案商，并拥有自主核心算法和整体应用方案的高科技公司。公司拥有优秀的传感器和ASIC芯片设计团队，各成员大多来自世界知名顶级公司，拥有自主的AMR技术、可靠的核心算法及应用方案，稳定的生产质量和供应链管控，是国内AMR磁传感器技术的领先者。
上海矽睿科技，成立于2012年，始终专注于高质量传感器产品的设计、制造、以及增值应用与服务，致力于成为以应用为导向的多传感器平台，提供智能、集成、经济的传感器解决方案
