Wybrane czujniki wytwarzane w technologiach półprzewodnikowych

Wybrane czujniki wytwarzane w technologiach półprzewodnikowych Czujnik (sensor) urządzenie przetwarzające jedną wielkość fizyczną na inną - najczęściej elektryczną (napięcie, natężenie prądu, opór elektryczny). Sygnały elektryczne łatwo wzmocnić, przetworzyć na inną postać, przesłać, zapisać itd. W praktyce współczesny czujnik składa się z części przetwornikowej, układu kondycjonowania sygnału i części przesyłania sygnału. 1

Czujniki magnetogalwaniczne Służą do przetwarzania energii magnetycznej na energię elektryczną. Najpopularniejsze zastosowanie - pomiar pola magnetycznego. Hallotrony - czujniki, których zasada działania opiera się na klasycznym efekcie Halla. Efekt Halla - wystąpienie różnicy potencjałów w przewodniku, w którym płynie prąd elektryczny I, gdy przewodnik znajduje się w poprzecznym do płynącego prądu polu magnetycznym B. Napięcie Halla U H pojawia się między płaszczyznami ograniczającymi przewodnik, prostopadle do płaszczyzny wyznaczanej przez kierunek prądu I i wektor indukcji pola magnetycznego B. 2 Jest ono spowodowane działaniem siły Lorentza F na ładunki poruszające się w polu magnetycznym.

Efekt Halla Siła Lorentza: - prędkość unoszenia nośników prądu Na nośniki działa też siła kulombowska. Wypadkowa siła: W ogólności trzeba wprowadzić czynnik geometryczny g i napięcie niezrównoważenia: U H = γ I B + U r U r napięcie niezrównoważenia (offset), stała lub wolnozmienna wartość dla B = 0. W stanie równowagi siła Lorentza i kulombowska równoważą się: U H = I B/(nqd)= (R H /d) I B = γ I B dla próbki wydłużonej R H - stała Halla 3

Efekt Halla Stała Halla dla próbki z nośnikami jednego znaku wynosi: R H = ± r/ nq r wsp. zależny od mechanizmu rozpraszania nośników n koncentracja nośników q ładunek elementarny Duży sygnał U H uzyskuje się dla próbek o dużej ruchliwości nośników µ ( InSb, GaAs, InAs): E H /E x = µb z E H pole Halla E x pole wymuszające prąd 4

Hallotrony kształty płytek symbol hallotronu CC/HC zamienne kontakty CC - prądowe HC - holowskie Technologia IC (pionowa) Pole B styczne do powierzchni płytki Dobre źródło informacji: http://content.honeywell.com/sensing/prodinfo/solidstate/technical/hallbook.pdf 5

Hallotrony - technologia - kształtki z materiałów litych - cienkie warstwy - mikrostruktury scalone: - struktury MOS - struktury epitaksjalne GaAs - supersieci w technologii MBE (Molecular Beam Epitaxy) - struktury bipolarne IC Większość obecnie produkowanych hallotronów stosowanych komercyjnie wytwarzana jest w technologii bipolarnej obwodów scalonych (IC). Wykonywane są na bazie materiałów półprzewodnikowych (najczęściej InAs, InSb), z materiałów litych (Ge) oraz w technologii warstwowej. 6

Hallotrony - technologia Izolację struktury holowskiej od reszty układu uzyskuje się w wyniku istnienia przeciwnie spolaryzowanych złącz p/n Aktywną część struktury stanowi naniesiona epitaksjalnie warstwa n, gdzie wdyfundowano izolacyjne obszary p oraz obszary kontaktów n +. 7

Hallotrony - parametry czułość bezwzględna: S A = U H / B dla I = const czułość względem prądu zasilania: S I = S A / I czułość względem nap. zasilania: S U = S A / U offset: równoważne pole B o wytwarzające napięcie niezrównoważenia U o : B o = U o / S A 8

Hallotrony - zastosowania Szczegóły: http://content.honeywell.com/sensing/prodinfo/solidstate/technical/hallbook.pdf 9

Hallotrony - zastosowania Bezkontaktowe pomiary położenia 10

Hallotrony - zastosowania Bezkontaktowe pomiary położenia różnicowe połączenie czujników holowskich Wykorzystanie hallotronu do pomiaru prędkości obrotowej. Czerwone krążki oznaczają magnesy, niebieski 11 prostopadłościan - czujnik hallotronowy

Hallotrony - zastosowania Bezkontaktowy pomiar prądu Wokół przewodnika z prądem ( prostoliniowego ) istnieje koncentryczne pole magnetyczne B= μ o I/(2πr), czyli B ~ I dla r = const Prosta konstrukcja, dobra liniowość wskazań Dużą czułość uzyskuje się stosując rdzeń magnetyczny ze szczeliną δ ~ 1 mm, w której umieszczony jest hallotron. 12

Hallotrony - zastosowania Bezkontaktowy pomiar prądu Strumień pola B: R B N I R R lfe A R A 0 r 0 N ilość zwojów R µ, R δ opory magnetyczne (reluktancje) rdzenia, szczeliny Pole B w szczelinie: B 0 N I lfe 0 r N I U H I Zakres pomiaru prądu: 10 A kilka ka 13

Hallotrony - zastosowania Bezkontaktowy pomiar mocy Korzysta się z faktu, że czujnik Halla wykazuje własności multiplikacyjne. Prąd obciążenia i L wytwarza pole B i mierzony jest jak poprzednio: B ~ i L Napięcie u L jest transformowane i wytworzony prąd i in zasila hallotron: i in ~ u L i Napięcie wskazywane przez hallotron: Dla obciążenia rezystancyjnego: u L u ( t ) U u L ( t ) U ( t ) I r H 0L 0L 0r cos t cos t cos t 1 ( t ) k U 2 0L I 0L ( 1 cos 2 t ) U 0r u cos t H g i in B u r (t ) k u L i L u r (t ) k p L u r (t ) Stosując filtr dolnoprzepustowy otrzymuje się sygnał proporcjonalny do mocy średniej. 14

Hallotrony - zastosowania Bezszczotkowy silnik prądu stałego Rotor ma wbudowany magnes stały. W skład statora wchodzą cewki napędzające, sterowane dwoma hallotronami. Hallotrony rejestrują względne położenia rotora i poprzez tranzystory sterują prądami cewek. Prądy w statorze zmieniają się łagodnie. Silniki te posiadają szereg zalet: wydłużony czas życia (istotne tylko zużycie łożysk) niskie szumy brak iskrzenia 15 Chętnie stosowane w urządzeniach HiFi.

Hallotron przykład czujnika KSY 14 (Siemens, Infineon) wytwarzany z GaAs z wykorzystaniem implantacji jonami Źródło: Klub Konstruktorów (czujnik halotronowy): http://www.elportal.pl/pdf/k01/12_04a.pdf 16

Hallotrony rozwiązania praktyczne Napięcie Halla najczęściej kilkadziesiąt µv (dla ferromagnetyków rzędu 1mV) przy polu B w zakresie 1 gaussa (1 gauss = 10-4 T) Stosuje się wzmacniacze, np. różnicowe na tranzystorach bipolarnych (wysoki CMRR, duże Ku, niskie szumy, duża Zwe) Konieczny stabilny prąd I (regulator) 17!!! http://content.honeywell.com/sensing/prodinfo/solidstate/technical/hallbook.pdf

Hallotrony zastosowania cyfrowe Licznik impulsów Czujnik podłączony do dzielnika /2 Przełącznik analogowy Przełącznik (normalnie wył.) 18

Hallotrony zastosowania cyfrowe Czujnik kierunku obrotów w wyjściem cyfrowym Interfejs wired OR 19

Hallotrony zastosowania cyfrowe Wykrywanie elementów ferromagnetycznych (np. położenia na kole zębatym) Sygnał wyjściowy 20

Hallotrony zastosowania cyfrowe Czujnik Halla w układzie dwuprzewodowej pętli prądowej Zdalna lokalizacja czujnika i układów elektronicznych. Zmiana z 3 przewodów na 2-przewodowa pętlę prądową. Gdy czujnik nie pobudzony, prąd w pętli = prądowi zasilania czujnika + prąd upływu. Gdy pobudzony, prąd w pętli prądowej = prądowi zasilania czujnika + prąd w tranzystorze wyjściowym. Różnica prądu w pętli zmienia napięcie na R2. Komparator wykrywa tę zmianę porównując ją z napięciem Uref. Czujnik obecności papieru 21

Hallotrony zastosowania analogowe Typowy sposób podłączenia z obciążeniem Czujniki bliskości Analogowy czujnik Halla połączony z komparatorem 22

Hallotrony zastosowania analogowe Regulowany czujnik prądu Czujnik liniowy w sprzężeniu zwrotnym Czujnik poziomu/przechyłu Czujnik temperatury/ciśnienia 23

Hallotrony zastosowania analogowe Czujnik prędkości obrotowej Kontrola prędkości Sterowanie zależnościami czasowymi silnika Wykrywanie bezruchu, zbyt niskiej, za wysokiej prędkości Detekcja prędkości obrotowej dysku Element regulacji obrotów wiatraka Wiertarki, zliczanie butelek, Detekcja pozycji migawki aparatu Czujnik przepływu, Tachometry Czytnik kart magnetycznych 24

Hallotrony zastosowania analogowe Czujnik położenia/kąta przepustnicy I naprawdę wiele, wiele innych zastosowań - wykrywacze metalu (złamanie symetrii pola w obecności metalu) - manipulatory i dźwignie mechaniczne do kontroli urządzeń (dźwigi, wózki widłowe, koparki) - kompasy 25

Hallotrony zalety Odporny na warunki atmosferyczne, kurz, wodę, brud (czyli można go użyć tam, gdzie metody np. optyczne nie zdają egzaminu). Prosty w budowie (wyłącznie ciało stałe) Tani, długi czas życia Brak ruchomych części Powtarzalne działanie Szeroki zakres temp. pracy (-40 to +150 C) Z pomiaru napięcia Halla można określić też: - typ przewodnictwa (elektronowe n lub dziurowe p) - ruchliwość nośników - koncentrację nośników n - szerokość przerwy energetycznej Eg 26

Magnetorezystory Magnetorezystor wykazuje zależność rezystancji od pola magnetycznego. Wczesne lata rozwoju magnetorezystorów wiązały się z wykorzystaniem półprzewodników, np. InSb dla pól B > 2 kgs. Obecnie wykorzystuje się zjawiska magnetorezystancyjne zachodzące w: metalach ferromagnetycznych (efekt Thomsona) zwany również efektem AMR (anisotropic magnetoresistance), warstwowych strukturach magnetycznych (efekt GMR giant magnetoresistance) magnetycznych złączach tunelowych (MTJ magnetic tunnel junction) Elementy AMR wchodzą w użycie wraz z rozwojem technologii cienkowarstwowych. Stosuje się stopy: Ni Fe Ni Co Ni Fe Co Permaloj (z ang. permalloy) stop żelaza (21%) i niklu (79%), materiał, którego właściwości magnetyczne (tzw. "miękkość magnetyczna") wykorzystywane są do budowy rdzeni transformatorów. Materiał ten charakteryzuje duża podatność magnetyczna, tj. łatwo się na- i rozmagnesowuje (Wikipedia). Zmiana rezystancji w funkcji pola magnetycznego zależy od kąta, jaki tworzy kierunek prądu z osią anizotropii magnet. (oś łatwego magnesowania). 27

Magnetorezystory (MR) a czujniki Halla porównanie dla krzemowego czujnika Halla i magnetorezystancyjnego NiFe (cienkowarstwowego). 1. Technologie wytwarzania czujników obu typów są kompatybilne z technologią wytwarzania układów scalonych i można wytworzyć czujniki zintegrowane. 2. Czujnik MR jest około 200 razy bardziej czuły niż czujnik Halla (krzemowy). Co więcej można sterować czułością przez zmianę grubości warstwy i szerokość paska. 3. Efekt Halla jest ściśle liniowy bez efektów nasycenia nawet w ekstremalnie wysokich polach magnetycznych. 4. Efekt Halla występuje dla pól skierowanych prostopadle do płaszczyzny elementu. Efekt MR występuje dla pól skierowanych wzdłuż płaszczyzny elementu w kierunku jego długości. 5. Oba efekty występują dla pól niezmiennych w czasie i mogą być wykorzystane do konstrukcji czujników wielkości statycznych (zero speed sensors). 28

Magnetorezystor anizotropowy (AMR) Wykorzystuje efekt anizotropowej magnetorezystancji (tzw. anomalia). AMR - zjawisko występujące w metalach i stopach ferromagnetycznych, objawiające się zmianą oporności pod wpływem zmiany orientacji namagnesowania materiału względem kierunku płynącego przez niego prądu. Zmiany oporu elektrycznego zachodzą w znacznie mniejszych natężeniach pola magnetycznego, niż ma to miejsce w przypadku zwyczajnego magnetooporu. H wektor pola magnetycznego M wektor namagnesowania Charakter zmian rezystancji elementu MR w funkcji pola zależy od kąta, jaki tworzy kierunek prądu wzgl. tzw. osi anizotropii magnetycznej (osi łatwego magnesowania, która indukuje się w cienkiej warstwie w trakcie procesu technologicznego). Dla ε = ± 45 zależność kwaziliniowa 29

Magnetorezystor AMR - zastosowania Typowe (dzięki możliwości analizy pól z rozdzielczością co najmniej 1 μt*): pomiary ziemskiego pola magnetycznego, konstrukcja kompasów elektronicznych magnetyczna detekcja pojazdów. W miernictwie elektrycznym: separacja galwaniczna w układzie pracującym jako transformator prądu stałego, przetwornik mocy pracujący jako mnożnik prądów, transformowanie, dodawanie lub mnożenie dwóch sygnałów prądowych, bezstykowy pomiar prądu. Pomiar wielkości mechanicznych: przesunięcia liniowego oraz określanie położenia, kąta i prędkości obrotowej, ciśnienia, drgań i przyspieszeń, momentu obrotowego, kształtu. Badania materiałowe - pozwalają one na badanie nieniszczące materiałów ferromagnetycznych. * Natężenie pola magnetycznego jest znacznie większe w jądrze Ziemi niż na jego powierzchni. Według pomiarów z 2010, przeciętne natężenie pola magnetycznego w jądrze zewnętrznym wynosi 25 Gausów - 50 razy tyle co na powierzchni Ziemi. 30

Magnetorezystor AMR praktyczne rozwiązanie L kierunek osi anizotropii Konstrukcja typu Barber-pole firmy PHILIPS. Paski metaliczne Au lub Al (pod kątem 45 o ) wymuszają kierunek przepływu prądu. Zasada działania czujnika AMR Barber-pole: 1. Jeśli pole zewnętrzne Hx = 0, cienka warstwa jest namagnesowana w kierunku paska (na skutek wpływu anizotropii indukowanej w procesie wytwarzania warstwy). 2. Mierzone pole Hx jest skierowane prostopadle do osi paska (w płaszczyźnie warstwy) i powoduje obrót wektora namagnesowania. 3. Zmiana rezystancji ΔR/R zależy od kąta ϑ między kierunkiem wektora namagnesowania a kierunkiem przepływu prądu: a) a) czujnik Barber-pole, b) czujnik w układzie mostkowym (kompensacja składowej stałej R) b) 4. Dzięki orientacji pasków 45 o uzyskuje się w przybliżeniu liniową charakterystykę czujnika. 31 http://www.tumanski.x.pl/czujnikipola.pdf

Magnetorezystor AMR praktyczne rozwiązanie Charakterystyka czujnika Barber pole w przybliżeniu liniowa (w pewnym zakresie). Współczynnik magnetorezystywności Δρ/ρ dla typowej cienkiej warstwy permalojowej (81/19 NiFe) jest równy ok. 2%. http://www.tumanski.x.pl/czujnikipola.pdf 32

Gigantyczna magnetorezystancja GMR (giant magnetoresistance) Jest to gwałtowny spadek rezystancji w obecności pola magnetycznego w strukturze wielowarstwowej, gdzie warstwy magnetyczne ( Fe, Co ) przedzielone są warstwami niemagnetycznymi ( Cu, Ag ) (Baibich 1988). 1. W stanie początkowym (dla H x = 0) obie warstwy namagnesowane są antyrównolegle (ze względu na oddziaływanie wzajemne warstw). 2. Umieszczenie czujnika w polu magnetycznym powoduje, że obie warstwy są namagnesowane równolegle. 3. Przejściu od stanu antyrównoległego namagnesowania do równoległego namagnesowania towarzyszy duża zmiana rezystancji nawet rzędu kilkuset %. Rozpraszanie elektronu w zależności od kierunku spinu względem wektora namagnesowania M a spin w górę, b spin w dół http://www.research.ibm.com/research/gmr.html 33

GMR zawór spinowy Stan początkowego namagnesowania antyrównoległego występuje naturalnie w magnetorezystorach, w których przekładka jest bardzo cienka o grubości kilku atomów. Wówczas na skutek sprzężenia między dwoma warstwami magnesują się one antyrównolegle (w tego typu konstrukcjach wykryto zjawisko GMR po raz pierwszy). WADA: Warstwy silnie sprzężone wymagają znacznych większych wartości pola magnetycznego do pokonania tego sprzężenia. Czujniki takie były więc o małej czułości. Zawór spinowy (spin valve) zwiększono grubość przekładki, a namagnesowanie antyrównoległe uzyskuje się, nanosząc na jedną z warstw dodatkową warstwę podmagnesowującą z antyferromagnetyka (najczęściej FeMn). Druga warstwa - miękki magnetyk (np. NiFe), da się przemagnesować małym polem. Przekładka Cu zapobiega sprzężeniu magn. między warstwami. Zmiana R: kilka-kilkanaście %, ale występuje ona przy wartościach pola ok. dziesięć razy mniejszych niż w przypadku czujników klasycznych GMR. Konstrukcja czujnika typu zawór spinowy Charakterystyka przetwarzania 34

GMR zawór spinowy W praktyce wytwarza się supersieci układ typu: warstwa magnetyczna /warstwa niemagnetyczna powtarzany jest wiele razy (np. 100) Charakterystyka supersieci GMR [Co (1.1nm) Cu(0.9nm)] 100 Względna zmiana rezystancji w funkcji natężenia pola magnetycznego Wytwarzając strukturę w postaci tzw. zaworu spinowego uzyskuje się czułości dla małych pól magnetycznych. 35

GMR zawór spinowy M=f(H) R=f(H) IBM Almaden Res. Center http://web.phys.tue.nl/fileadmin/tn/de_faculteit/capaciteitsgroepen/fm/fna/students _Education/Lectures_Courses/Coehoorn_Lecture-Notes-SVs-Part1-final.pdf 36

Magnetyczne złącza tunelowe (Magnetic Tunnel Junction MTJ) IBM Almaden Res. Center Do przemagnesowania potrzebne pole znacznie mniejsze niż dla zaworów spinowych. 1. Dwie feromagnetyczne elektrody oddzielone są tunelową warstwą izolatora (np. Al 2 O 3 ). 2. Prąd płynie prostopadle do złącza. 3. Przy antyrównoległych orientacjach warstwy swobodnej (górnej - free) i zamocowanej (dolnej- pinned) występuje niska rezystancja. 4. Przemagnesowanie warstwy górnej (polem zewnętrznego prądu) do orientacji równoległej daje wzrost rezystancji (kilkanaście %). Czułości porównywalne jak dla czujników AMR, ale MTJ drogie (bo droga technologia! cienki izolator o grubości kilku warstw atomowych). 37

Przykład czujnika MTJ Struktura czujnika niskiego pola magnetycznego STJ-001. Obszar aktywny (elipsa) 4x2 m. Podłoże: kwadratowe o dł. boku 1.27 mm i grubości 300 m. Posiada 4 kontakty do bondingu drutowego, które umożliwiają pomiar 4-punktowy rezystancji czujnika. Czułość STJ-001: 5 nt (10 tys. razy mniej niż pole ziemskie). Micro Magnetics: http://www.micromagnetics.com/docs/stj-001_tmr_magnetic_microsensor.pdf 38

Przykład czujnika MTJ izolator MgO Warstwa swobodna izolator Warstwa zamocowana Schematic layer structure of an MgObased magnetic tunnel junction sensor Micro Magnetics: http://www.micromagnetics.com/pdfs/mtj.pdf 39

Zastosowania czujników MR Głowica odczytowa w napędzie dyskowym Pierwsza głowica z czujnikiem MR 1970 r. Głowice do odczytu taśm, IBM 1985 r. Obecnie wszystkie głowice do twardych dysków wykorzystują elementy MR do odczytu. Zasada działania magnetorezystancyjnej głowicy odczytowej. Istotne są zmiany strumienia w kierunku prostopadłym do powierzchni nośnika. 40

Zastosowania czujników MR Najważniejsze zastosowanie: głowice odczytu informacji (zastąpiły wcześniej stosowane głowice indukcyjne). Zalety (w odniesieniu do głowic indykcyjnych): niezależność sygnału od szybkości przesuwu źródła pola magnetycznego, większa czułość (możliwość zastosowania w dyskach o większej gęstości zapisu). Wada: nie można za ich pomocą zapisywać informacji. Źródło: http://layer.uci.agh.edu.pl/t.stobiecki/ 1. Informacja jest przechowywana w magnetycznych bitach, tzn. konkretny zwrot wektora magnetyzacji obszaru bitu oznacza 1, a zwrot przeciwny jest równoważny logicznemu 0. 2. Obracający się talerz powoduje, że głowica GMR zostaje po kolei poddana działaniu odpowiednio skierowanych pól magnetycznych pochodzących od kolejnych obszarów bitowych. 3. W ten sposób przemagnesowaniu może ulegać warstwa swobodna elementu GMR, a co za tym idzie ma miejsce zmiana jego rezystancji. 4. Rejestrując prąd płynący przez element GMR jesteśmy w stanie odtworzyć zakodowaną informację. Nowoczesne głowice odczytujące tego typu umożliwiają odczyt informacji o gęstości zapisu 41 nawet 100 Gbit/cal 2.

Zapis informacji na twardym dysku głowica indukcyjna Źródło: http://layer.uci.agh.edu.pl/t.stobiecki/ 1. Do zapisu danych służy indukcyjna głowica cienkowarstwowa (jej mikroskopijna cewka ma około 10 zwojów). 2. Gdy na twardym dysku zapisywane są dane, specjalny układ elektroniczny wysyła impulsy elektryczne do cewki. 3. W ten sposób indukowane jest pole magnetyczne, które przemagnesowuje lokalny obszar na dysku, 42 ustawiając odpowiednią wartość bitu.

Zastosowania czujników MR Głowice w napędzie dyskowym: odczytująca i zapisująca http://pclt.sites.yale.edu/hard-disks-and-dvd-drives IBM Almaden Res. Center Warto zobaczyć! animacje: 43 http://www.research.ibm.com/research/demos/gmr/index.html

Magnetic Field Sensors Based on Giant Magnetoresistance (GMR) Technology: Applications in Electrical Current Sensing, Sensors 2009, 9, 7919-7942 Zastosowania czujników MR Bezstykowe pomiary prądu DC i AC, transformowanie prądów stałych Wykrywanie zmian położenia i obrotu materiałów magnetycznych Busole cyfrowe (wskazanie kierunku magnetycznego pola Ziemi) Czytniki kart kredytowych i telefonicznych Wykrywanie kształtu monet w automatach wrzutowych Wykrywanie wad montażu i defektów w strukturach półprzewodnikowych Monitoring ruchu ulicznego Czujniki wielkości mechanicznych: przesunięcia, obrotu, drgań itd.. Wykrywanie poruszających się pojazdów Pamięci MRAM 44

Zastosowania czujników MR MRAM (Magnetic RAM) magnetyczna pamięć nieulotna o dostępie swobodnym Zapis MRAM: 1. Prąd płynący przez linie programujące generuje pola magnetyczne 2. Do zaprogramowania bitu konieczna SUMA pól magnetycznych obu linii Cechy MRAM: Nieulotna Nieskończona ilość zapisów bez zużycia Szybki zapis (nawet kilka ns) Niska energia zapisu Niedestrukcyjny odczyt Odczyt MRAM: Prąd płynie przez bit, wykrywana jest zmiana rezystancji bitu 45 http://balashree.blogspot.com/2011/02/magnetoresistive-random-access-memory.html

Zastosowania czujników MR Układ identyfikacji monet W trakcie przemieszczania monety w polu cewki indukują się prądy wirowe. Mierzone jest przesunięcie fazowe między sygnałem cewki i magnetorezystora, charakterystyczne dla danego rodzaju monety, a niezależne od szybkości przemieszczania monety. 46

Zastosowania czujników MR Układ ABS z czujnikami MR Przy tendencji poślizgowej układ elektroniczny oraz hydrauliczny wpływają na odpowiednie hamulce. 47

Zastosowania czujników MR Zastosowanie magnetorezystorów MTJ Nieinwazyjna diagnostyka w przemyśle półprzewodnikowym i elektronicznym. Uzyskiwany jest obraz pola magnetycznego skutek przepływu prądu w układzie. defekty połączeń w mikrostrukturach http://www.micromagnetics.com 48

Zastosowania czujników MR Zastosowanie magnetorezystorów MTJ Wykrywanie wad projektu / montażu http://www.micromagnetics.com/image_library.html Więcej zastosowań: http://www.memsindustrygroup.org/files/public/april2010.htm 49

Zastosowania medyczne Zastosowania czujników MR Kapsuła endoskopowa po połykania (Given Imaging) Inteligentna pigułka http://www.memsindustrygroup.org/files/public/april2010.htm 50

Zastosowania czujników MR Urządzenia mobilne - kompas elektroniczny Nowoczesne smartfony GPS posiadają 3-osiowe magnetometry krzemowe, np. Apple iphone 3GS, Nokia N97 and N900, Motorola Droid, Google Nexus 1. Kompas współpracuje z oprogramowaniem czasu rzeczywistego, które wyświetla informację o scenie obserwowanej przez kamere telefonu (LAYAR: www.layar.com) http://www.memsindustrygroup.org/files/public/april2010.htm 51

Przemysł samochodowy Zastosowania czujników MR http://www.memsindustrygroup.org/files/public/april2010.htm 52

Przemysł samochodowy Zastosowania czujników MR Czujniki prędkości obrotowej (np. wału korbowego, wałka rozrządu) musza być precyzyjne. Czujniki indukcyjne nie nadają się, bo nie mogą mierzyć w pozycji zerowej (brak obrotów) i potrzeba dużej prędkości dla dużej precyzji. Czujniki Halla (również AMR i GMR) mierzą również w zerze. Sygnalizacja położenia turbosprężarek, zawory recyrkulacji spalin (EGR), położenia przepustnicy, itp. Czujnik Halla jest używany do wskazania pozycji manualnej skrzyni biegów w aucie na postoju. Rynek czujników magnetycznych 2006 do 2013 (isuppli) http://www.memsindustrygroup.org/files/public/april2010.htm 53