YUKEN油研流量控制閥FG-02-30-N-30
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(4) 巨磁電阻多層膜。由不同金屬、不同層數(shù)和層間材料的不同組合,可以制成不同的機制的巨磁電阻(giant magneto - resistance) 磁傳感器。它們呈現(xiàn)出的隨磁場而變化的電阻率,比單層的各向異性磁敏電阻器的要高出幾倍,正受到研制高密度記錄磁盤讀出頭的科技人員的極大關注，已見有5 G字節(jié)的自旋閥頭的設計分析的報導。
(5) 各種不同成分和比例的非晶合金材料的采用,及其各種處理工藝的引入,給磁傳感器的研制注入了新的活力,已研制和生產(chǎn)出了雙芯多諧振蕩橋磁傳感器、非晶力矩傳感器、壓力傳感器、熱磁傳感器、非晶大巴克豪森效應磁傳感器等[4 ] 。發(fā)現(xiàn)的巨磁感應效應(giant magneto inductive effect) 和巨磁阻抗效應(giant magneto - impedance effect) ,比巨磁電阻的響應靈敏度高一個量級,可能做成磁頭,成為高密度磁盤讀頭的有力競爭者。利用非晶合金的高導磁率特性和可做成細絲的機械特性,將它們用于磁通門和威根德等器件中,取代坡莫合金芯,使器件性能得到大大的改善。(6) Ⅲ- Ⅴ族半導體異質結構材料。例如,在InP 襯底上用分子束外延技術生長In0. 52Al0. 48As/In0. 8Ga0. 2As ,形成假晶結構,產(chǎn)生二維電子氣層,其層厚是分子級的,這種材料的能帶結構發(fā)生改變。用這種材料來制作霍爾元件,其靈敏度高于市售的
InSb 和GaAs 元件,在296 K時為22. 5 V/ T ,靈敏度的溫度系數(shù)也有大的改善,用恒定電流驅動時,為-0. 0084 [%]/ K。用這種材料,除可制造霍爾器件外,還可用以制造磁敏場效應管、磁敏電阻器等。在國外,由于磁傳感器已逐漸被廣泛而大量地使用 。
(6)磁隧道結。早在1975年,Julliere就在Co/Ge/Fe磁性隧道結(MagneticTunnelJunctions，MTJs)(注:MTJs的一般結構為鐵磁層/非磁絕緣層/鐵磁層(FM/I/FM)的三明治結構)中觀察到了TMR效應 。MTJs中兩鐵磁層間不存在或基本不存在層間耦合，只需要一個很小的外磁場即可將其中一個鐵磁層的磁化方向反向，從而實現(xiàn)隧穿電阻的巨大變化，故MTJs較金屬多層膜具有高得多的磁場靈敏度。同時，MTJs這種結構本身電阻率很高、能耗小、性能穩(wěn)定。因此，MTJs無論是作為讀出磁頭、各類傳感器，還是作為磁隨機存儲器(MRAM)，都具有的優(yōu)點，其應用前景十分看好，引起世界各研究小組的高度重視 。
磁傳感器的應用與市場.
磁傳感器的應用十分廣泛，已在國民經(jīng)濟、國防建設、科學技術、醫(yī)療衛(wèi)生等領域都發(fā)揮著重要作用，成為現(xiàn)代傳感器產(chǎn)業(yè)的一個主要分支。在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應用和改造、資源探查及綜合利用、環(huán)境保護、生物工程、交通智能化管制等各個方面，它們發(fā)揮著愈來愈重要的作用。下面就一些重要方面的應用作一論述。
磁傳感器的產(chǎn)業(yè)應用
磁傳感器已經(jīng)在許多領域獲得了產(chǎn)業(yè)性的應用，每年所需用的磁傳感器的總數(shù)量以數(shù)十億計。
1.1 電機工業(yè)
無刷電動機具有體積小、重量輕、效率高、調速方便、維護少、壽命長、不產(chǎn)生電磁干擾等一系列優(yōu)點，年需求量數(shù)以億計。
在無刷電動機中，用磁傳感器來作轉子磁極位置傳感和定子電樞電流換向器。許多磁傳感器，霍爾器件、威根德器件、磁阻器件等都可以使用，但大量使用的，主要是霍爾器件。
電機的轉速檢測和控制使用了的旋轉編碼器，過去多用光編碼器。磁編碼器的使用顯示出越來越多的優(yōu)點，正在逐漸取代光學器件。使用磁傳感器還可以對電機進行過載保護(主要用霍爾電流傳感器)及轉矩檢測。
1.2 電力電子技術
電力電子表技術是電力技術和電子技術的結合，可實現(xiàn)交直流電流的相互變換，并可在所需的范圍內實現(xiàn)電流、電壓和頻率的自由調節(jié)。采用這些技術和產(chǎn)品，可做成各種特殊電源(如UPS、高頻電源、開關電源、弧焊機逆變電源等)和交流變頻器等產(chǎn)品(交流變頻器用于電機調速，節(jié)能效果)。這些變流裝置的核心，是大功率半導體器件。以磁傳感器為基礎的各種電流傳感器被用來監(jiān)測、控制和保護這些大功率器件?；魻栯娏鱾鞲衅黜憫俣瓤?，且依靠磁場和被控電路耦合，不接入主電路，因而功耗低，抗過載能力強，線性好，可靠性高，既可作為大功率器件的過流保護驅動器，又可作為反饋器件，成為自控環(huán)路的一個控制環(huán)節(jié)。使用變流技術可以大量節(jié)能，國外使用的電能95%是經(jīng)過變換來的，國內變流技術雖已受到高度重視，但僅有5%的電能經(jīng)過這種變換，可見具有巨大的應用前景。其中，可能吸納大量的電流傳感器，是磁傳感器的又一巨大的產(chǎn)業(yè)性應用領域
1.3 能源管理
電網(wǎng)的自動檢測系統(tǒng)需采集大量的數(shù)據(jù)，經(jīng)計算機處理之后，對電網(wǎng)的運行狀況實施監(jiān)控，并進行負載的分配調節(jié)和安全保護。自動監(jiān)控系統(tǒng)的各個控制環(huán)節(jié)，都可用以磁傳感器為基礎的電流傳感器、互感器等來實現(xiàn)?；魻栯娏鱾鞲衅饕阎鸩皆陔娋W(wǎng)系統(tǒng)中得到應用。用霍爾器件作成的電度表已從研制逐步轉向實用化，它們可自動計費并可顯示功率因數(shù)，以便隨時進行調整，保證高效用電。
1.4 計算機技術與信息讀寫磁頭
磁信息記錄裝置除磁帶、磁盤等之外，還有磁卡、磁墨水記錄帳冊、的磁記錄等，對磁信息存儲和讀出傳感器有巨大需求。感應磁頭，薄膜磁阻磁頭，非晶磁頭等都獲得了大量的使用。隨著記錄密度的提高，例如高到100G字節(jié)，需要更高靈敏度和空間分辨力的磁頭。以多層金屬薄膜為基礎的巨磁阻磁頭、用非晶合金絲制作的非晶合金磁頭、巨磁阻抗磁頭等正展開激烈的競爭。
1.5 汽車工業(yè)
在汽車中，使用大量的電機(高級汽車每輛約需40~60臺電機，一般汽車中也有15臺，這些電機呈現(xiàn)出無刷化趨勢)，其中使用磁傳感器的數(shù)量之大，不言而喻;另一個大量使用磁傳感器的是汽車的ABS系統(tǒng)(防抱制動系統(tǒng))，平均每臺汽車要使用4~6只速度傳感器，使用的主要是感應式速度傳感器。正在逐步推廣的新型的霍爾齒輪傳感器，以及威氏器件、非晶器件、磁阻器件等即將進入這一領域。
另外是汽車發(fā)動機系統(tǒng)點火定時用的速度傳感器及點火器。這些方面也主要使用感應傳感器。霍爾齒輪傳感器和霍爾片開關已經(jīng)在一些車型中使用。據(jù)霍尼威爾公司報導，截止1996年6月，他們已向汽車工業(yè)供應了8000萬只霍爾翼片開關和300萬只霍爾齒輪速度傳感器。據(jù)預測，未來在一輛汽車中，將采用30多只象霍爾傳感器那樣的磁傳感器。
