IC cảm biến từ tính

IC cảm biến từ là thiết bị chuyển đổi thông tin từ trường được phát hiện thành đầu ra tín hiệu điện có thể đo được và là một nhánh quan trọng của công nghệ cảm biến. Các thiết bị này có thể phát hiện các thông số bao gồm sự hiện diện, cường độ, hướng và sự biến đổi của từ trường, đồng thời xử lý thông tin thu được để thực hiện các chức năng như phát hiện vị trí, đo tốc độ quay, cảm biến dòng điện, điều hướng và định vị. Chúng là những linh kiện điện tử cốt lõi không thể thiếu trong ngành công nghiệp hiện đại, điện tử tiêu dùng, điện tử ô tô, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác.

Hiệu ứng Hall

Khi một dòng điện đi qua một dây dẫn hoặc chất bán dẫn đặt vuông góc với từ trường bên ngoài, các hạt mang điện sẽ bị lệch dưới tác dụng của lực Lorentz, tạo ra một hiệu điện thế bổ sung theo hướng vuông góc với cả dòng điện và từ trường, được định nghĩa là điện áp Hall. Độ lớn của điện áp Hall tương quan thuận với cường độ của từ trường bên ngoài, do đó các thông số từ trường có thể thu được bằng cách đo điện áp Hall. Đây là nguyên tắc hoạt động cốt lõi của cảm biến từ hiệu ứng Hall-.

Hiệu ứng từ điện trở

Điện trở của một số vật liệu nhất định sẽ thay đổi dưới tác dụng của từ trường bên ngoài tác dụng và hiện tượng này được gọi là hiệu ứng từ điện trở. Các loại phổ biến của hiệu ứng này bao gồm Từ điện trở dị hướng (AMR), Từ điện trở khổng lồ (GMR) và Từ điện trở đường hầm (TMR). Các vật liệu từ trở khác nhau có tốc độ thay đổi điện trở khác nhau, trong đó TMR có tốc độ thay đổi điện trở cao nhất và độ nhạy tuyệt vời. Thông tin từ trường có thể thu được bằng cách đo những thay đổi điện trở này.

Hiệu ứng thông lượng

Hiệu ứng này dựa trên lõi từ mềm có độ thấm cao. Dưới tác dụng của từ trường kích thích xen kẽ, lõi từ mềm luân phiên định kỳ giữa bão hòa và khử bão hòa, tạo ra một lực điện động (EMF) chứa thông tin từ trường bên ngoài trong cuộn dây phát hiện. Bằng cách xử lý lực điện động cảm ứng, dữ liệu cường độ và hướng của từ trường bên ngoài có thể được trích xuất. Hiệu ứng Josephson tạo thành nguyên lý hoạt động cơ bản của cảm biến từ Thiết bị giao thoa lượng tử siêu dẫn (SQUID): khi hai chất siêu dẫn được ngăn cách bởi một lớp cách điện cực mỏng, các cặp electron có thể chui qua hàng rào để tạo thành dòng điện siêu dẫn và từ trường bên ngoài sẽ điều chỉnh dòng điện này, cho phép đo từ trường cực yếu.