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(jī)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(guān)注，已見有5 G字節(jié)的自旋閥頭的設(shè)計分析的報導(dǎo)。

(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(yīng)磁傳感器等[4 ] 。發(fā)現(xiàn)的巨磁感應(yīng)效應(yīng)(giant magneto inductive effect) 和巨磁阻抗效應(yīng)(giant magneto - impedance effect) ,比巨磁電阻的響應(yīng)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(dǎo)磁率特性和可做成細(xì)絲的機(jī)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(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。例如,在InP 襯底上用分子束外延技術(shù)生長In0. 52Al0. 48As/In0. 8Ga0. 2As ,形成假晶結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)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(qū)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(yīng)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(jié)。早在1975年,Julliere就在Co/Ge/Fe磁性隧道結(jié)(MagneticTunnelJunctions，MTJs)(注:MTJs的一般結(jié)構(gòu)為鐵磁層/非磁絕緣層/鐵磁層(FM/I/FM)的三明治結(jié)構(gòu))中觀察到了TMR效應(yīng) 。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(jié)構(gòu)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(jī)存儲器(MRAM)，都具有的優(yōu)點，其應(yīng)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(yīng)用與市場.

磁傳感器的應(yīng)用十分廣泛，已在國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)、科學(xué)技術(shù)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)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(yīng)用和改造、資源探查及綜合利用、環(huán)境保護(hù)、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(yīng)用作一論述。

磁傳感器的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用

磁傳感器已經(jīng)在許多領(lǐng)域獲得了產(chǎn)業(yè)性的應(yīng)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(jī)工業(yè)

無刷電動機(jī)具有體積小、重量輕、效率高、調(diào)速方便、維護(hù)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(jī)中，用磁傳感器來作轉(zhuǎn)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(jī)的轉(zhuǎn)速檢測和控制使用了的旋轉(zhuǎn)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(xué)器件。使用磁傳感器還可以對電機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)(主要用霍爾電流傳感器)及轉(zhuǎn)矩檢測。

1.2 電力電子技術(shù)

電力電子表技術(shù)是電力技術(shù)和電子技術(shù)的結(jié)合，可實現(xiàn)交直流電流的相互變換，并可在所需的范圍內(nèi)實現(xiàn)電流、電壓和頻率的自由調(diào)節(jié)。采用這些技術(shù)和產(chǎn)品，可做成各種特殊電源(如UPS、高頻電源、開關(guān)電源、弧焊機(jī)逆變電源等)和交流變頻器等產(chǎn)品(交流變頻器用于電機(jī)調(diào)速，節(jié)能效果)。這些變流裝置的核心，是大功率半導(dǎo)體器件。以磁傳感器為基礎(chǔ)的各種電流傳感器被用來監(jiān)測、控制和保護(hù)這些大功率器件?；魻栯娏鱾鞲衅黜憫?yīng)速度快，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(qiáng)，線性好，可靠性高，既可作為大功率器件的過流保護(hù)驅(qū)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(shù)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(nèi)變流技術(shù)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(yīng)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(yīng)用領(lǐng)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(jī)處理之后，對電網(wǎng)的運行狀況實施監(jiān)控，并進(jìn)行負(fù)載的分配調(diào)節(jié)和安全保護(hù)。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(chǔ)的電流傳感器、互感器等來實現(xiàn)。霍爾電流傳感器已逐步在電網(wǎng)系統(tǒng)中得到應(yīng)用。用霍爾器件作成的電度表已從研制逐步轉(zhuǎn)向?qū)嵱没鼈兛勺詣佑嬞M并可顯示功率因數(shù)，以便隨時進(jìn)行調(diào)整，保證高效用電。

1.4 計算機(jī)技術(shù)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(yīng)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(chǔ)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(jī)(高級汽車每輛約需40~60臺電機(jī)，一般汽車中也有15臺，這些電機(jī)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(yīng)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(jìn)入這一領(lǐng)域。

另外是汽車發(fā)動機(jī)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(yīng)傳感器。霍爾齒輪傳感器和霍爾片開關(guān)已經(jīng)在一些車型中使用。據(jù)霍尼威爾公司報導(dǎo)，截止1996年6月，他們已向汽車工業(yè)供應(yīng)了8000萬只霍爾翼片開關(guān)和300萬只霍爾齒輪速度傳感器。據(jù)預(yù)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。