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基于巨磁电阻效应的角度传感器研究
资料介绍
随着工业技术的发展,航空、机械、汽车、自动化等各个行业对传感器的需求越来越大,对其精度、功耗、可靠性、微型化、集成化、智能化等要求也越来越高。开发新型原理和结构的传感器备受关注。而巨磁电阻效应的发现为传感器领域带来了新活力。巨磁电阻效应是指材料的电阻率随外界磁场变化而显著变化的现象。利用巨磁电阻效应设计制作的传感器具有灵敏度高、功耗低、体积小、稳定性好及非接触式测量等优点,开发巨磁电阻传感器已经成为国内外的研究热点。
本课题研究内容是基于巨磁电阻效应的角度传感器的设计与实现。自旋阀巨磁电阻材料是众多巨磁电阻材料的一种,它对弱磁场敏感,而且在饱和磁场范围.内其电阻率只与磁场方向有关,而几乎与磁场强度无关。这一特性非常适合测量角度变化,因此可以根据这一效应设计制作角度传感器。
论文首先介绍了巨磁电阻效应的原理、应用、发展现状,以及自旋阀巨磁电阻感测角度的原理,研究了自旋阀巨磁电阻多层膜的性质,并设计了自旋阀巨磁电阻敏感元件结构。
其次设计了自旋阀巨磁电阻角度传感器的制作流程,使用L-edit软件设计制作版图,测试了自旋阀多层膜的特性并利用集成电路工艺技术中的光刻、刻蚀、蒸发、剥离等工艺在硅衬底上制各自旋阀巨磁电阻传感器芯片。
最后将制作的芯片进行划片封装后并测试性能,设计和制作了信号处理电路,包括信号放大、模数转换、单片机数据处理和LED显示电路以及相应的软件程序。
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