Магниторезистивные датчики

Магниторезистивные датчики или магниторезисторы представляют собой разновидность гальваномагнитных датчиков, в которых под действием магнитного поля изменяется сопротивление электрическому току. В этом проявляется эффект Гаусса. Под действием магнитного поля траектории носителей заряда искривляются, скорость их движения в направлении электрического поля замедляется, и следовательно, увеличивается сопротивление. Уравнение преобразования индукции магнитного поля в сопротивление терморезистора выглядит следующим образом:

,

где  - сопротивление магниторезистора при отсутствии магнитного поля, А - магниторезистивный коэффициент, зависящий от материала и формы магниторезистора, u - подвижность носителей заряда, В - индукция магнитного поля, m - показатель степени, равный 2 в слабых полях, когда uB < 1, и равный 1, когда uB > 1.

Функция преобразования магнитной индукции в сопротивление четная, поэтому сопротивление магниторезистора увеличивается как в постоянном, так и в переменном магнитном поле. Максимальная чувствительность достигается, когда магнитная ось магниторезистора направлена по направлению внешнего поля или против него. Кроме того чувствительность магниторезистора зависит от его формы, а именно, от отношения длины резистора к площади его поперечного сечения: чем больше это отношение, тем больше коэффициент А, и тем больше чувствительность.

Лучшие материалы для изготовления магниторезисторов: антимонид индия InSb, арсенид индия InAs и сплавы антимонида индия с антимонидом никеля NiSb.

Основными характеристиками магниторезисторов являются: начальное сопротивление  и чувствительность . Ток питания магниторезисторов разных типов лежит в пределах от 1 мА до 100 мА в зависимости от его начального сопротивления, которое может быть равно от сотых долей Ом до десятков кОм. Рабочий диапазон температуры применения магниторезистора (-273 - +327)°С.

Частотные характеристики магниторезисторов простираются до 10 МГц.

Применение магниторезисторов пока ограничивается вследствие технологических трудностей обеспечения повторяемости их метрологических характеристик. Поэтому их основным применением является использование в релейном режиме с целью, например, фиксации наличия или отсутствия магнитного поля или превышения индукцией магнитного поля некоторого заданного уровня.