一文全面解析AMR（磁力）传感器

一文全面解析AMR（磁力）传感器

AMR（磁力）传感器是一种基于各向异性磁电阻效应的传感器，能够检测磁场变化并将其转换为电信号。与传统的霍尔IC和磁簧开关相比，AMR传感器具有灵敏度高、尺寸小、设计灵活等优势，广泛应用于各种磁场检测场景。本文将全面解析AMR传感器的工作原理、特性及其与其他传感器的区别。

什么是AMR？

AMR是Anisotropic Magneto Resistance的缩写，意为各向异性磁电阻。这是一种具有施加磁场后电阻减少功能的元件，其功能取决于磁力线相对于元件的方向（各向异性）。AMR元件的材料采用Ni、Fe等合金而成的强磁性金属。由于具有正侧和负侧对称的特性，因此即使磁铁的N和S反转，也可执行相同的动作。利用此特性，可以非接触方式获取高精度、可靠的数据。

AMR（磁力）传感器的灵敏度

AMR传感器的灵敏度是AMR传感器打开（或关闭）时的磁力强度。在0（零）或弱磁场中处于关闭状态的AMR传感器打开时的磁力被称为ON灵敏度（Hon），而在强磁场中处于打开状态的AMR传感器关闭时的磁力则被称为OFF灵敏度（Hoff）。各AMR传感器的灵敏度之间存在差异，数据表上的Hon、Hoff仅表示该产品所处范围。

AMR传感器的优势

• 灵敏度和尺寸种类丰富：AMR传感器的灵敏度、响应能力和消耗电流的种类繁多，因此用户可按用途选择最适合的产品。
• 适用于灵活的配置和设计：即使AMR（磁力）传感器的磁铁N极和S极反转，传感器的动作也不会改变。与霍尔IC相比，这种小型、高精度AMR传感器具有灵敏度范围更广的特性，因此磁铁和传感器的配置更加灵活，可以减少外壳和贴装时的安装误差。此外，由于AMR传感器并非类似磁簧开关的结构部件，因此可确保其小型、可靠的特性。

AMR磁力传感器的适用优势

磁力线是肉眼所看不见的。磁力线不会被塑料等非磁性材料吸收，而是穿透到另一面。磁力传感器就是利用这些特征进行检测的。例如，可轻松运用于以下场景：

• 霍尔IC的区别：磁铁采用小巧轻薄的设计。AMR传感器可使用的磁场范围更广，因此检测范围也更广。由于检测范围较广，所以可减少外壳公差和贴装时的误差。与霍尔IC相比，具备磁铁可采用小巧轻薄的设计等优势。
• 磁铁方向的不同：磁铁在传感器正上方时，霍尔IC的磁铁配置为垂直放置，而AMR则为水平放置。二者的磁场检测方向有所不同。由于磁铁磁极附近的磁力较强，所以纵向放置磁铁时，若附近有信用卡等磁力数据，则有可能影响卡中的数据，而对于智能手机和笔记本电脑等无法垂直放置磁铁的电子设备，AMR则会显示出优势。（水平放置并不意味着磁力数据不会消失。）
• 设计自由度：为检测水平磁场，可以考虑多种AMR传感器的放置方式，从而增加了设计自由度。而霍尔IC通常定点检测垂直方向的磁场，因此会建议将磁铁就近安装在霍尔IC的正上方，这就会限制设计自由度。

与磁簧开关的区别

• 灵敏度波动更小，小型且抗冲击：与磁簧开关相比，AMR传感器由于灵敏度波动较小，因此具有磁铁和传感器配置设计的自由度更高的优势。此外，因磁力传感器尺寸较小，且可缩小所使用的电路板并进行表面贴装，因此有助于降低贴装成本。同时，由于磁力传感器比磁簧开关更抗震、抗冲击，因此具有易操作的优势，而其无触点的特征还会增加使用寿命。
• 磁场检测方向相同：由于磁场检测方向相同，因此在磁簧开关中使用的磁铁有可能直接适用于AMR传感器。然而需注意的是，由于AMR传感器的开关本身存在电路，需有电源才能运作，所以布线数量会有所不同，或传感器内部会产生消耗电流。