在磁傳感器的發(fā)展歷程，從霍爾效應(yīng)的磁傳感器，到各向異性磁阻效應(yīng)的AMR磁傳感器，到基于巨磁電阻的GMR磁傳感器，再到基于隧道磁阻的TMR傳感器。在上一期中，單芯片的AMR傳感器呈現(xiàn)出了并不單一的AMR傳感特色，那么基于巨磁電阻的GMR傳感有哪些特點？

巨磁電阻是指磁性材料的電阻率在有外磁場作用時較之無外磁場作用時存在巨大變化的現(xiàn)象。巨磁阻是一種量子力學(xué)效應(yīng)，它產(chǎn)生于層狀的磁性薄膜結(jié)構(gòu)。簡單來說，如果在某種條件下，物質(zhì)在磁場中電阻率減小的幅度非常大，就稱為巨磁阻效應(yīng)。

Infineon GMR

英飛凌在GMR、AMR、TMR技術(shù)上都有深厚的積累，旗下的XENSIVTM系列角度傳感器以集成磁阻（ixMR）技術(shù)著稱。在很多傳感器產(chǎn)品中，XENSIVTM系列應(yīng)用了不止一種磁阻技術(shù)。如果單摘GMR技術(shù)來看，英飛凌的iGMR傳感器非常適用于廣角范圍的應(yīng)用，不同級別的信號處理集成使設(shè)計者能夠優(yōu)化系統(tǒng)分區(qū)，在BLDC電機(jī)或轉(zhuǎn)向傳感器上應(yīng)用廣泛。

TLE5011就是只是使用了GMR技術(shù)的角度傳感，通過測量帶有單片集成巨磁電阻（iGMR）元件的正弦和余弦角度分量來檢測磁場方向。TLE5011能覆蓋0-360°全角度，且磁場工作范圍極寬覆蓋30mT至50mT。

為了實現(xiàn)精準(zhǔn)的測量，iGMR傳感配置了高精度單位SD-ADC，數(shù)據(jù)通信通過與SPI兼容的雙向同步串行通信（SSC）接口完成，ADC和過濾器通過SSC與外部命令同步，這個SSC接口是雙向的，且高達(dá)2 Mbit/s。在可靠性上也有保障，整個器件有著符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的閉鎖抗擾度，同時ESD＞4kV。

在GMR與其他磁阻技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)品中，英飛凌采用了創(chuàng)新的堆疊安裝技術(shù)，傳感器系列的設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)且節(jié)省空間的TDSO封裝中結(jié)合了兩個獨(dú)立的傳感器，且厚度僅為1 mm左右。這種集成磁阻帶來了更均勻的磁場，并且空間面積明顯更小。

AllegroGMR

Allegro的GMR傳感更提供比市面上產(chǎn)品更穩(wěn)健且更可靠的齒輪齒和環(huán)形磁體速度感應(yīng)。其一，Allegro的GMR傳感對系統(tǒng)的變化進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償；其二，分立元件集成的模式消除了對外部 PCB 和元件的需求。

以A19250系列為例，作為一款巨磁阻GMR IC，其小型集成封裝包括集成在單個包覆成型封裝中的電容器和GMR IC，并附加模制引線穩(wěn)定桿。GMR技術(shù)在單個硅集成電路上集成了高靈敏度MR（磁阻）傳感器元件和高精度BiCMOS電路，提供高精度、低磁場操作。

Allegro的GMR技術(shù)采用了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的信號處理算法，能夠根據(jù)低電平差分磁信號進(jìn)行精準(zhǔn)切換。高靈敏度的GMR與差分傳感器相結(jié)合，對干擾共模磁場具有固有抑制功能，能夠?qū)崿F(xiàn)低抖動和高間距精度。同時GMR傳感采用的SolidSpeed數(shù)字架構(gòu)支持高級數(shù)字處理，可以在出現(xiàn)極端系統(tǒng)級干擾的情況下提供高度精確的邊緣性能。

NVE GMR

作為一家專精于傳感的廠商，NVE是自旋電子傳感器領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，與霍爾效應(yīng)或AMR等傳感器相比，NVE的GMR傳感器更小、更靈敏、更精確。

NVE的AA和AB系列模擬GMR傳感器靈敏度高、功耗低且體積小。這種優(yōu)秀的多功能性使其成為模擬傳感應(yīng)用里廣泛的選擇，從堅固的工業(yè)和汽車位置、速度和電流傳感器到用于手持儀器的低電壓、電池供電傳感器，以及植入式醫(yī)療設(shè)備。

模擬GMR系列傳感器使用NVE的專利自旋電子材料提供方向敏感輸出。這些傳感器在IC平面的單一方向上是敏感的。模擬GMR系列提供全極性輸出，即沿靈敏度軸正向或負(fù)向磁場的相同輸出，為保證輸出的穩(wěn)定所有傳感器均采用溫度補(bǔ)償惠斯通電橋配置。該GMR傳感器具有高輸出信號，易于與微控制器接口連接。該電路使用一個帶有8針ATtiny85 Trinket，這足以連接傳感器并提供數(shù)字和PWM輸出。當(dāng)然，這些合適的配置都是建立在NVE的標(biāo)準(zhǔn)化輸出GMR磁場傳感器具有獨(dú)特的感應(yīng)靜態(tài)磁場的能力上的。

小結(jié)

相比于AMR技術(shù)來說，做GMR的技術(shù)廠商不算多，和TMR一樣屬于玩家少技術(shù)性強(qiáng)的行業(yè)。巨磁效應(yīng)賦予了GMR傳感極高的靈敏度，而在高精度之外，各廠商在巨磁傳感上獨(dú)特的優(yōu)勢則體現(xiàn)了每個GMR廠商的核心競爭力。