磁敏电阻的基础知识

磁敏电阻是利用半导体的磁阻效应制造的，常用InSb(锑化铟)材料加工而成。半导体材料的磁阻效应包括物理磁阻效应和几何磁阻效应。其中物理磁阻效应又称为磁电阻率效应。
磁敏电阻是利用半导体的磁阻效应制造的，常用InSb(锑化铟)材料加工而成。半导体材料的磁阻效应包括物理磁阻效应和几何磁阻效应。其中物理磁阻效应又称为磁电阻率效应。在一个长方形半导体InSb片中，沿长度方向有电流通过时，若在垂直于电流片的宽度方向上施加一个磁场，半导体InSb片长度方向上就会发生电阻率增大的现象。这种现象就称为物理磁阻效应。几何磁阻效应是指半导体材料磁阻效应，与半导磁敏电阻的用途颇广，这里将简要介绍七种应用。
1．作控制元件
可将磁敏电阻用于交流变换器、频率变换器、功率电压变换器、磁通密度电压变换器和位移电压变换器等等。
2．作计量元件
可将磁敏电阻用于磁场强度测量、位移测量、频率测量和功率因数测量等诸多方面。
3．作模拟元件
可在非线性模拟、平方模拟、立方模拟、三次代数式模拟和负阻抗模拟等方面使用。
4．作运算器
可用磁敏电阻在乘法器、除法器、平方器、开平方器、立方器和开立方器等方面使用。
5．作开关电路
在接近开关、磁卡文字识别和磁电编码器等方面。
图3是磁敏电阻作为接近开关使用的典型应用电路。在这里，为了提高检测灵敏度，在选用锑化铟磁敏电阻时，应选用磁阻比值较大的，或采用磁能积较大的永久磁铁。图4是采用三端差分型磁敏电阻组成的识别磁性油墨浓度、文字、图形等的识别电路，它能输出O．1～1．5mV的电平，当频率在100～5000Hz的范围内．可得到约90dB的增益。
6．作磁敏传感器
用磁敏电阻作核心元件的各种磁敏传感器，其工作原理都是相同的．只是根据用途、结构不同而种类各异。
磁敏传感器的工作原理如图5所示。其中的磁敏电阻是由Ra与Rb构成的三端式差分元件，且阻值相等，①端与③端为电压输入端，②端和③端(或②端和①端)为输出端。这样．由Ra和Rb构成一个分压电路。永久磁钢的面积与Ra及Rb的面积相等．然后它覆盖在Ra和Rb上面，仅留一个微小的间隙以便能左右移动。若是Ra或Rb的磁阻比RB／RO=B，当永久磁钢完全覆盖在Ra上，②端和③端的输出电压最小；当永久磁钢完全覆盖在Rb上时，②端与③端输出电压最大；当永久磁铁处于中央位置，就是将Ra和Rb各覆盖一半时输出电压恰好等于输入电压的／2。
7．作无触点电位器用磁敏电阻作无触点电位器的原理同图5．只是将磁敏电阻Ra和Rb分别做成了两个圆形·组合在一起成了一个圆环，永久磁铁为一个面积与上述磁敏电阻面积相等的半圆。永久磁铁的位移不是直线式而是360度旋转式，其结构如图6所示。当永久磁钢完全覆盖Ra时．输出电压最小，当永久磁钢沿顺时针旋转90度，恰好覆盖Ra、Rb各1／2，则输出电压为输入电压的1／2；当Rb全部被永久磁钢覆盖时．此时输出电压最大。