4.1.3 Магніторезистори
Магніторезистори - це електронні компоненти, дія яких заснована на зміні електричного опору напівпровідника (або металу) при впливі на нього магнітного поля. Механізм зміни опору досить складний, тому що є результа ¬ том одночасної дії великої кількості різноманітних факторів. До того ж він неоднаковий для різних типів приладів, технологій і матеріалів. це напівпровідникові резистори, в яких електричний опір залежить від діючого на резистор магнітного поля. Зміна електричного опору під дією поперечного магнітного поля називають магніторезистивним ефектом (рис.1.39).
Магнетоо́пір — властивість матеріалу змінювати свій електричний опір у магнітному полі.
Якщо позначити опір матеріалу без магнітного поля ρ, а його опір у магнітному полі з магнітною індукцією B позначити ρH, то магнетоопір зручно характеризувати величиною
.
Ця відносна зміна опору не залежить від напрямку прикладеного магнітного поля, а, отже, є парною функцією магнітної індукціі B. При малому магнітному полі відносна зміна опору залежить від магнітної індукції квадратично, в сильних полях зазвичай виходить на насичення.
Величина магнетоопору для кожного конкретного матеріалу залежить від типу розсіювання носіїв заряду. Вона різна в залежності від того, чи розсіювання відбувається в основному на нейтральних чи на заряджених домішках чи на фононах.
Основними параметрами магніторезисторів є: номі-нальний опір за відсутності магнітного поля, темпе-ратурний коефіцієнт опору, максимально припустима потужність розсіювання.
Виділяються дві великі групи магніторезисторів:
- монолітні;
- плівкові.
Магніторезістори – це підкладка з розміщеним на ній магніточутливих елементом (МЧЕ). Підкладка забезпечує механічну міцність приладу. Елемент приклеєний до підкладки і захищений зовні шаром лаку. МЧЕ може розміщуватися в оригінальному або стандартному корпусі і забезпечуватися феритовим концентратором магнітного поля або «зміщується» постійним мікромагнітом. «Монолітні» МЧЕ виготовляються з напівпровідникових матеріалів з високою рухливістю носіїв заряду. До таких матеріалів відносяться антимонид індію (InSb) і арсенід індію (InAs).
Начало формы
Рис. 11.20. Типова залежність МЧЕ, з ¬ виготовленням з різних модифікацій сплаву InSb-NiSb, від величини індукції керуючого магнітного поля
Застосування магниторезисторов.
Магниторезистори застосовуються як чутливі елементи магнітних датчиків: швидкості і напряму обертання, кута повороту і положення, лінійного переміщення, витрати рідини і газу, електричного струму та напруги. Їх використовують в безконтактної клавіатурі ПЕОМ, безконтактних змінних резисторах, вентильних електродвигунах, електронних модуляторах і перетворювачах, вимірниках магнітного поля, металошукачі, електронних навігаторах, в побутовій електронній апаратурі, системах автоматичного управління, пристроях зчитування інформації ЕОМ, визначниках справжності банкнот, електронних та електрифіковані іграшках.
Плівкові магніторезистори можуть формуватися як в лінійні, так і в матричні магніточутливі структури з різним способом їх організації. Основне призначення таких приладів - це використання їх у системах візуалізації магнітного поля і пристроях зчитування інформації з магнітних носіїв (стрічок, карт і т.п.).
Переваги і недоліки:
Монолітні - доцільно використовувати для реєстрації «сильних» магнітних полів (100-1000 мТл). При використанні магніторезисторів необхідно враховувати його навантажувальну здатність. Цей параметр визначається граничним допустимим значенням температури перегріву приладу, при якому він не виходить з ладу (Тмакс= 150° С).