TMR (tunneling) magnetorezisztív szenzorok
A Crocus TMR szenzorjai (Tunnelling magneto-resistive) új technológián alapuló megoldást kínálnak a mágneses mezők érzékelésére és a térerő mérésére. A TMR szenzorok legnagyobb előnye a Hall-szenzorokkal összevetve a rendkívül alacsony fogyasztás és a magas érzékenység.

 

A TMR-érzékelők alapja az úgynevezett mágneses logikai egység (magnetic logic unit – MLU), amely különböző anyagok alkotta réteges elrendezéssel valósítható meg. A rétegekre merőleges tengelyen átfolyó áram hatására a rétegszerkezet eredő ellenállásán eső feszültség a külső mágneses mező relatív irányának függvényében változik. A réteghalmaz alapja egy nem mágnesezhető anyag. E réteg fölé az úgynevezett rögzített ferromágneses réteg kerül, melynek mágneses térerejének iránya rögzített. Ez az állandó mágnesezettség határozza meg a referenciairányt, és külső mágneses mező hatására sem változik meg. A rögzített réteg fölött egy rendkívül vékony, mindössze néhány nanométer vastagságú szigetelő réteg helyezkedik el. A szigetelőréteg fölé egy újabb mágneses réteg kerül. Ennek az úgynevezett szabad rétegnek a mágneses térerő-orientációja külső mező hatására megváltozik.

A réteghalmaz keresztirányú eredő ellenállása a fix és a szabad réteg mágnesezettségi irányai által bezárt szög függvénye. Ez a rétegek alján és tetején elhelyezett elektródákra kapcsolt feszültség segítségével mérhető. Az ellenállás értéke 10kΩ és 60kΩ között változik, ami sokkal szélesebb tartomány, mint ami más magneto-rezisztív technológiákra (Anisotropic Magnetic Resistive AMR és Giant Magneto ResistiveGMR) jellemző. A szabad réteg mágneses terének elforgatásához nem szükséges nagy külső térerő, a legtöbb TMR szenzor esetén ez az érték 10 mT alatt, némelyik 1 mT alatt marad.

 

 

A mágneses logikai egység rétegstruktúrája

 

A technológia alkalmas mágneskapcsolók, analóg kimenetű mágnesesmező-érzékelő szenzorok megvalósítására. Kapcsolók esetén a rétegeken áthaladó áram hatására fellépő feszültségesést mérjük, a szenzor kimenetét (nyitott kollektoros, vagy ellenütemű) egy komparátor segítségével hajtjuk meg.

 

 

 

TMR szenzor: az ellenállás a külső mágneses mező irányának a belső mágneses mező rögzített irányának (kék nyíllal jelölt) egymáshoz képesti viszonyától függ

 

A legfontosabb kapcsolócsalád a CT83xx sorozat, ahol megtalálhatók a különböző érzékenységű reteszelők (latch) unipoláris és omnipoláris típusok is. A kínálat legtöbb tagja impulzus üzemben működik, ezáltal csökkentve az áramfogyasztást, bizonyos típusoknál akár egészen 200 nA-ig.

 

A CT83xx család jellemzői

 

A CT83xx család alkalmazása

• Alacsony fogyasztás, akár  200nA

• Nagy érzékenység
600 mV / mT @ 3 V

• Nagy termikus stabilitás,
kis linearitás hiba < ±0.25 %

• Nyitott drain vagy komplementer (push pull) kimenet

• SOT23 vagy LGA tokozás

• Alacsony fogyasztásigényű, jellemzően elemes táplálású eszközök

• A közműmérők szabotázs-védelme

• Folyadékszint érzékelés

• Reed relés kapcsoló kiváltása

• Motorvezérlők

• Ajtónyitás érzékelők

 

 

 

Áramlásmérő megvalósítása TMR szenzorral

 

TMR szenzorok segítségével a mágneses térerőmérő analóg szenzorokat is készíthetünk. Ezek a szenzorok alkalmasak a mágnes és az érzékelő közötti távolság meghatározására. Az elektromos áram által indukált mágneses mező térerejének mérésével áramérzékelés is megvalósítható. Mivel a mágneses mező térereje az áramjárta vezetéktől való távolság növekedésével nagyon gyorsan csökken, a TMR szenzorok nagy érzékenységükből adódóan kiválóak egyszerű áramdetektáló alkalmazásokban.

A CT100 egy lineáris érintkezésmentes áramérzékelő teljes ellenálláshíd konfigurációban, mely nagy pontosságú árammérést tesz lehetővé számos fogyasztói, vállalati és ipari alkalmazás számára. A CT100 áramérzékelő nem befolyásolja a mérendő áramerősséget, és különböző teljesítményekhez illeszkedő változatokban elérhető. Másik fontos áramérzékelő szenzor a CT400 érintkezéses integrált eszköz, mely kis és közepes áramerősségek mérésére (max 50A) lett kifejlesztve, jellemzőit és felhasználási területét az alábbi táblázat foglalja üssze.

 

A CT400 áramérzékelő szenzor jellemzői

 

A CT400 áramérzékelő szenzor alkalmazása

• Nagy érzékenység

• Differenciális kimenet

• Tápfeszültség: 1,0V – 5,5V

• 6 kivezetésű SOT23 vagy DFN tok

• Akkumulátor menedzsment

• Motorvezérlés

• Háztartási gépek

• Villanyórák

• Túláramvédelem

• Indukciós főzés

• Megújuló energia

 

Cikkünk az Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH közreműködésével készült.
 
Értékesítési iroda: H-1191 Budapest, Corvin krt. 7-13.
E-mail: hungary@endrich.com
Web:  www.endrich.hu/erdeklodes
További konzultációért és mintákért, adatlapokért keresse Kiss Zoltánt!

 

Mégsem olyan jó megoldás az elektromos autó
Az elektromos járművekre átállás csak jelentéktelen mértékben járulhat hozzá a szén-dioxid-kibocsátás csökkentéséhez Németországban a müncheni egyetem ifo gazdaságkutató intézetének tanulmánya szerint.
Magyarország háromdimenzióban
A HERE Technologies áprilistól térképezi fel Magyarország egy részét, hogy a világ legfejlettebb térképét biztosítsa. A helyalapú felhőszolgáltatásokat kínáló cég utcaszinten gyűjti össze a panorámaképeket.
A mesterséges intelligencia éhen hal adatok nélkül
A Dmlab üzleti reggelijén olyan logisztikai vezetők mutatták be legtanulságosabb tapasztalataikat, akik már adatalapú döntésekkel optimalizálják cégük működését.
Telt házas rendezvényt zárt az Electrosub
Az elektronikai ipar legjelentősebb hazai üzleti és szakmai eseményén 97 kiállító vett részt 12 országból, 1300 négyzetméteren. Az eseményt kísérő konferencián 42 előadás hangzott el, a neves hazai és külföldi előadásokat illetve a kiállítást közel 1500 látogató tekintette meg.
Szimulációt minden mérnök asztalára!
Az ANSYS 2018 tavaszán piacra bocsátott Discovery tervezői szoftvercsalád egy éves pályafutása alatt már eddig is falakat döntött le, és ez a folyamat nem látszik lassulni.