目录
前言
第1章磁学基础.1
I.1基本磁学量1
I.I.I磁矩1
1.1.2磁化强度1
1.1.3磁场强度2
1.1.4磁感应强度2
1.1.5磁通,.2
1.2磁性材料的磁特性参数.2
1.2.1饱和磁化强度.2
1.2.2居里温度2
1.2.3磁晶各向异性常数3
1.2.4磁致伸缩系数.3
1.2.5比饱和磁化强度..3
1.3物质的磁性3
1.3.1铁磁性..4
1.3.2反铁磁性4
1.3.3亚铁磁性4
1.3.4抗磁性5
1.3.5顺磁性5
1.4磁性材料的磁化5
1.4.1磁化曲线5
1.4.2磁滞回线7
1.5磁化状态下磁体中的能量与磁畴8
1.5.1自发磁化与磁畴8
1.5.2铁磁体及磁性薄膜系统中的能量12
1.6磁学单位值的转换关系18
第2章磁电阻传感器工作原理..20
2.1磁场传感器概述20
2.1.1磁场测量的历史回顾20
2.1.2磁场测量的对象22
2.1.3常用的磁场测量方法23
2.1.4磁传感器的选择要点32
2.2磁电阻效应概述33
2.3各向异性磁电阻传感器原理37
2.3.1各向异性磁电阻效应37
2.3.2各向异性磁电阻效应的产生机理38
2.3.3各向异性磁电阻传感器的工作原理及转移特性曲线41
2.3.4各向异性磁电阻传感器的偏置技术46
2.3.5各向异性磁电阻传感器的置位与复位技术51
2.3.6各向异性磁电阻传感器的垂直轴效应52
2.4巨磁电阻传感器原理55
2.4.1巨磁电阻效应的发现55
2.4.2巨磁电阻效应的唯象解释57
2.4.3多层薄膜的巨磁电阻效应62
2.4.4自旋阀结构的巨磁电阻效应68
2.4.5颗粒膜的巨磁电阻效应77
2.4.6巨磁电阻传感器的转移特性曲线80
2.4.7多层膜GMR传感器的磁滞与减小措施84
2.5隧道结磁电阻传感器原理89
2.5.1自旋相关隧穿过程与隧穿磁电阻效应89
2.5.2隧穿磁电阻效应的理论模型91
2.5.3磁性隧道结传感单元的典型结构93
2.5.4TMR的磁性层和势垒层材料94
2.5.5转移特性曲线98
2.5.6TMR传感器的输出信号与偏压之间的关系103
2.6磁电阻传感器的性能指标106
第3章软/硬磁体在磁电阻传感器中的应用110
3.1高磁导率软磁材料110
3.2磁通聚集器112
3.2.1高磁导率磁体对磁通的聚集与导向作用112
3.2.2影响磁通聚集器增益因子的因素114
3.2.3磁通聚集器的应用举例115
3.3磁屏蔽体117
3.4永磁体的设计119
3.4.1永磁材料的退磁曲线119
3.4.2常见永磁体材料120
3.4.3永磁体在磁电阻传感器中的典型应用124
第4章磁电阻传感器的噪声127
4.1磁电阻传感器的噪声来源127
4.1.1热噪声128
4.1.2散粒噪声128
4.1.31/f噪声129
4.1.4随机电报噪声129
4.2磁电阻传感器的1/f噪声特征与影响因素129
4.2.11/f噪声模型..130
4.2.2磁电阻薄膜材料及影响1/f噪声的因素131
4.31/f噪声的抑制方法134
4.41/f噪声的测量138
第5章磁电阻传感器的应用141
5.1角度测量141
5.1.1角度传感器概述141
5.1.2磁电阻角度传感器的工作原理143
5.1.3永磁体对磁电阻角度传感器性能的影响149
5.2转速测量150
5.2.1转速传感器概述150
5.2.2磁电阻转速传感器的测量原理与梯度磁电阻传感器151
5.2.3磁电阻转逮传感器的装配156
5.3电流测量157
5.3.1电流传感器的分类与基本原理157
5.3.2XMR传感器在电流测量中的应用161
5.4无损检测166
5.4.1基于磁电阻传感器的涡流检测技术的工作原理166
5.4.2基于磁电阻传感器的涡流检测技术的影响因素168
5.4.3磁电阻涡流传感器探头的设计169
5.5地磁测量172
5.5.1地磁场172
5.5.2磁电阻传感器在地磁测量中的应用举例174
参考文献180
附录1各种磁电阻传感器的性能及应用领域187
附录2各种电流传感器性能比较与选型指南188
附录3部分磁电阻传感器生产厂商的产品与性能190
索引201