磁阻传感器和霍尔传感器在工作原理和使用方法方面各有什么特点

什么是霍尔传感器

基于霍尔效应，假设在半导体上外加方向互相垂直的磁场和电流，根据左手定则，半导体内部的电子和空穴会在电场力和洛伦兹力的作用下偏移，在半导体两个端面产生电场，从而产生电势差，这个现象称为霍尔效应，产生的电压称为霍尔电压。

霍尔传感器就是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，当在一根长导线中通以电流时，在磁芯会产生一个与导线电流大小成正比的磁场，再利用霍尔元件的特性，测量霍尔元件感应生成的电压信号，经过放大器放大霍尔电压后，输出一个可直接测量的霍尔电压。霍尔电流传感器的优点是电路简单、能量效率高、检测范围广及电耗低等；缺点是抗干扰能力差、精度较差、线性度较差、响应速度较慢、且温漂较大。

霍尔效应及工作原理

什么是合金电阻

合金电阻，也叫分流电阻（Shunt）、采样电阻，它的阻值通常都很小（mΩ或μΩ级别），主要是对电流进行检测作用，通常是串联在采样回路中，通过采集合金电阻两端的电压降，再经过分析处理可以完成电流检测，实现电路反馈、过流检测、电流控制等功能。

合金电阻的材料主要是铜合金，目前主流的合金材料有锰铜合金、康铜合金、镍铬合金、卡玛合金、铁铬铝合金等，根据不同合金的特性（电阻率，温漂，稳定性等）可以研发生产各类不同性能的低阻值合金。

基于材料优势和材料处理技术提升，合金电阻具有低阻值、大功率、高精度、低TCR、高稳定性等特性，在白色家电、消费电子、电源工控、仪器仪表、汽车电子、光伏储能等领域具有极大的应用需求。

各类合金电阻外观

合金电阻和霍尔传感器—两者对比

随着合金电阻的技术发展越来越成熟，在很多应用场景可替代霍尔传感器，应用终端可选择合金电阻作为检测元件，提高设备精度、稳定性，节约成本。

对比分析

很明显，铁磁性物质放在磁阻传感器周围较近处，将干扰地磁场的大小，甚至干扰局部地磁场的方向，使测量结果发生异常。利用这一点可以探测铁矿。

磁阻元件类似霍尔元件，但它的工作原理是利用半导体材料的磁阻效应(或称高斯效应)。与霍尔效应的区别如下；即霍尔电势是指垂直于电流方向的横向电压，而磁阻效应则是沿电流方向的电阻变化。

磁阻传感器是利用置于磁场中的合金带自身的阻值发生变化来测量磁场的大小和方向。与大多数固态传感器一样，磁阻传感器的工作电路是以非平衡电桥形式输出，它直接将磁阻变化转换成电压输出。

磁阻效应是指某些金属或半导体的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。 磁阻效应是由于载流子在磁场中受到洛伦兹力而产生的。在达到稳态时，某—速度的载流子所受到的电场力与洛伦兹力相等，载流子在两端聚集产生霍尔电场，比该速度慢的载流子将向电场力方向偏转，比该速度快的载流子则向洛伦兹力方向偏转。这种偏转导致载流子的漂移路径增加。或者说，沿外加电场方向运动的载流子数减少，从而使电阻增加。

磁敏电阻器是利用磁阻效应制成的，其阻值会随穿过它的磁通量密度的变化而变化。

半导体磁阻元件在弱磁场中的电阻率p与磁感应强度B之间有如下的关系：

当半导体材料确定时，磁敏电阻器的阻值与磁感应强度呈平方关系。上式仅适用于弱磁场，在强磁场下，磁敏电阻器的阻值与磁感应强度呈线性关系。

磁敏电阻器多采用锑化钢(InSb)半导体材料制造。它主要用于测定磁场强度、测量频率和功率等的测量技术，运算技术，自动控制技术以及信息处理技术，并可用于制作无触点开关和可变元接触电位器等。

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