浅析磁传感器HALL、AMR、GMR、TMR技术（转载）

磁传感器广泛用于现代工业、汽车和电子产品中以感应磁场强度来测量电流、位置、角度、速度等物理参数。在现有技术中，磁传感器包含霍尔（Hall）元件、各向异性磁电阻AMR（Anisotropic Magneto resistance， AMR）元件、巨磁电阻GMR（Giant Magneto resistance， GMR）元件及隧道磁电阻TMR（Tunnel Magneto Resistance）。

Hall元件是集成hall效益片的磁性敏感元件。有平面hall，也有垂直hall。 以霍尔元件为敏感元件的磁传感器通常使用聚磁环结构来放大磁场，提高霍尔输出灵敏度，从而增加了传感器的体积和重量，同时霍尔元件的功耗偏大，是mA级别的。

AMR元件其灵敏度（sensitivity）比霍尔元件高很多，但是其线性范围窄，容易磁饱和，同时以AMR为敏感元件的磁传感器需要设置Set/Reset线圈对其进行预设/复位操作，造成其制造工艺的复杂，线圈结构的设置在增加尺寸的同时也增加了功耗。

巨磁电阻GMR元件与AMR元件的结构不同，它由中间带隔离层的两层铁磁体组成。GMR相对于AMR有更好的灵敏度，且磁场工作范围更宽。

TMR（Tunnel Magneto Resistance）元件是近年来新型磁电阻效应传感器，其利用的是磁性多层膜材料的隧道磁电阻效应对磁场进行感应，比之前所发现并实际应用的AMR元件和GMR元件具有更大的电阻变化率。我们通常也用磁隧道结（Magnetic Tunnel Junction，MTJ）来代指TMR元件，MTJ元件相对于霍尔元件具有更好的温度稳定性，更高的灵敏度，更低的功耗，更好的线性度，不需要额外的聚磁环结构；相对于AMR元件具有更好的温度稳定性，更高的灵敏度，更宽的线性范围，不需要额外的set/reset线圈结构；相对于GMR元件具有更好的温度稳定性，更高的灵敏度，更低的功耗，更宽的线性范围。

下表是hall元件、AMR元件、GMR元件以及TMR元件的技术参数对比。

hall元件、AMR元件、GMR元件以及TMR元件技术，这四种技术原理上不同，各自都有自身的优势。HALL效益元件，主要有开关型hal、线性hall、三轴hall，主要应用于BLDC电机位置检测、速度传感器、位置检测、电流传感器、角度传感器、磁编码器、位置传感器等。覆盖上述所hall器件。 AMR、GMR与TMR主要应用于角度传感器，磁编码器 ，TMR技术性能比GMR有优势，TMA应工艺原因，价格稍高一点。

最后

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