TMR/超导复合式磁传感器

1995 年，由美国麻省理工学院和日本东北大学的两个研究小组***发现，将两个磁性电极层之间用极薄的绝缘层分开会产生很大的磁电阻效应(室温下达到11%)。随着集成技术的发展，人们又将这部分电路及电源等电路也一起装在传感器内部。这种由磁性层/绝缘层/磁性层构成的结构，称为磁性隧道结(MTJ)。在MTJ 中，中间的绝缘层很薄(几个纳米)，使得可以有大量电子隧穿通过。通过隧道结的电流依赖于两个磁性层的磁化强度矢量的相对取向。这种隧穿电流随外磁场变化的效应被称为隧道磁电阻(TMR)效应。隧道磁电阻效应可以由Julliere 双电流模型解释。假定电子在隧穿过程中自旋不发生翻转，并且隧穿电流正比于费米面附近电子的态密度。当MTJ两侧铁磁层处于平行排列时，左侧的少子电子向右侧的少子空态隧穿，左侧的多子电子向右侧的多子空态隧穿，MTJ 处于低阻态；当MTJ两侧铁磁层处于反平行排列时，左侧的少子电子向右侧的多子空态隧穿，而左侧的多子电子向右侧的少子空态隧穿，MTJ 呈现高阻态。

由于贴合TMR器件与超导磁放大器的低温胶过厚导致TMR—超导磁放大器间距过大(50 μm)，使得TMR/超导复合式磁传感器的灵敏度、探测精度较GMR/超导复合式磁传感器、SQUID 等器件仍有明显差距。然而，对于低温超导SQUID而言，需要昂贵的低温制冷设备(液氦、低温制冷机等)。理论计算表明，减小TMR—超导磁放大器间距将使得磁场放大倍数呈指数形式上升；若能将TMR—超导磁放大器间距降低至0.5 μm以内，磁场放大倍数可接近1000 倍。今后可通过热压印等技术减小TMR—超导磁放大器间距，从而提高器件的灵敏度。

生活中的传感器种类

1、传感器有哪些种类--光传感器

光传感器利用的是半导体的光导效应或光生伏应。也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。光生伏应是通过光照射，将半导体PN结处产生的电压或电流作为输出加以检测。如光敏二级管，光敏三级管等。这些效应都是利用了光的量子性质。常见的e5a48de588b6e79fa5e9819331333431363632应用实例，就是光控灯。

2、传感器有哪些种类--温度传感器

用于检测温度的物理效应当中，除了利用塞贝克效应的热电偶外，通常利用Pt，W等的金属和氧气物半导体以及非氧化物半导体，有机半导体等的电阻随温度变化来作为温度传感器的.。而且，使传感器通电所需的功率还会提高其内部的温度，从而影响测量准确度。此外，还有利用PN结处电流——电压特性随温度的变化，利用居里温度附近磁特性和介电常数变化的传感器，利用介电常数和压电常数的变化，来检测其共振频率变化的温度的感器等。常见的应用实例，就是空调的控温了。

3、传感器有哪些种类--压力传感器

大多数压力传感器都是利用了某种压阻效应。所谓压阻效应，就是当压力施加于电阻体上时，会使其电阻值发生变化，这种现象称为压阻现象比金属电阻的变化明显得多，其主要是因在受压后其电子或空穴的迁移率发生变化。常见的应用实例，就是电子称了。

4、传感器有哪些种类--磁传感器

磁传感器常用的效应是霍尔效应与磁阻效应。只有当测量必要时才给传感器供电--通过该方法您也可实现低功耗运行，但这会使该电路复杂得多。利用霍尔效应的元件是霍尔元件，它是在一半导体薄片两端之间通以电流，如果在薄片垂直方向外加一磁场，则载流子在罗伦兹力的作用下，将沿着与磁场方向垂直的方向移动，若在该方向上设置电极，则可检测出电压来 (霍尔电压)。常见的应用实例，就是电动车的调速方法了。

传感器通常由哪几部分组成？

传感器是一种以一定的度把被测量转换为与之有确定对应关系的,便于应用的某种物理量 的测量装置.传感器的功用是：

一感二传.组成：传感器一般是由抄敏感元件、传感元件和转换电路三部分组成

敏感元件：直接可以感受被测量的变化,并输出与被测量成确定关系的元件

转换元件：敏感元件的输出就是转换元件的输入,它把输入转换成电路参量

基本转换电路：上述的电路参量进入基本转换电路中,就可以转换成电量输出.传感器只完成被测参数到电量的基本转换。

拓展资料：

传感器实际上是一种功能块，其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。传感器所检测的信号近来显著地增加，因而其百品种也极其繁多。

为了对各种各样的信号进行检测、控制，就必须获得尽量简单易于处理的信号，这样的要求只有电信号能够满足。然后介绍了霍尔效应的基本理论,并对转矩的常用测量方法进行了归纳总结。电信号能较容易地进行放大、反馈、滤波、微分、存贮、远距离操作等。因此作为度一种功能块的传感器可狭义的定义为：“将外界的输入信号变换为电信号的一类元件。

光纤传感器

光纤传感器

光纤传感器技术是随着光导纤维实用化和光通信技术的发展而形成的一门崭新的技术。光纤传感器与传统的各类传感器相比有许多特点，如灵敏度高.抗电磁干扰能力强，耐腐蚀，绝缘性好，结构简单，体积小.耗电少，光路有可挠曲性，以及便于实现遥测等。

光纤传感器一般分为两大类，一类是利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成的传感器.称为功能型传感器;另一类是光纤仅仅起传输光波的作用，必须在光纤端面或中间加装其他敏感元件才能构成传感器，称为传光型传感器。这一发现的材料磁阻变化率很小，只有1%，此效应即被称为各向异性磁电阻(AMR)效应。无论哪种传感器，其工作原理都是利用被测量的变化调制传输光光波的某一参数，使其随之变化，然后对已调制的光信号进行检测，从而得到被测量。

光纤传感器可以测量多种物理量.目前已经实用的光纤传感器可测量的物理量达70多种，因此光纤传感器具有广阔的发展前景。