MEMS电磁传感器

目前主要的磁传感技术根据工作原理的不同，包括霍尔、AMR（各向异性磁阻传感器）、GMR（巨磁阻）、TMR（隧道磁电阻）、磁通门、磁感应（Magneto Inductive）、超导量子干涉仪（SQUID）等。据市场调研公司MarketsandMarkets预测，全球磁传感器市场规模预计将从2015年的22.5亿美元增长至2022年的41.6亿美元，2016~2022年间的年复合增长率为8.87%，增长势头强劲。
 
全球磁传感器市场增长的主要驱动力来自于：磁传感器垂直行业对基于MEMS传感器的需求日益增长（传统的基于机电工艺制成的传感器和执行器在体积、价格和产能上不能适应工业、消费电子等领域的需求）、汽车和电子罗盘应用的增长、对高质量传感器件需求的日益增加、消费电子应用的不断增长。

电子发烧友对目前国内外主要的MEMS磁传感器厂商及其产品做了梳理，以下是具体内容。

1、NXP
 
KMA320
 

KMA320/321/310系列适用于油门/EGR位置传感器、涡轮增压器/离合器/换挡执行器等高性能应用。该传感器采用无PCB设计，带集成电容。该IC支持特定用户定义角度范围、零角度位置和钳位电压。
这些设置永久保存在非易失性存储器中(NVM)。可编程的角度传感器是预先设置、预先校准的，因此，随时可用。
 
工作温度最高达180℃，适用于发动机舱中的高温应用(ETC，EGR)，基于内置的AMR技术，精度高。17个等距的或7个可选的校准点，可进行多点校准，以提高应用的线性度和灵活性，8 × 12位客户存储空间，便于追踪经久耐用，此外工作磁场强度大于25 kA/m。
 
KMZ41
 
KMZ41是一款灵敏的磁场传感器，具有薄膜坡莫合金的磁阻效果。该传感器集成两个电流独立的惠斯通电桥，覆盖45 °角。强度大于40 kA/m（建议场强大于100 kA/m）且表面与芯片（x-y平面）平行的旋转磁场将产生两个独立的正弦输出信号，一个信号遵循cos(2α)函数，另一个遵循sin(2α)函数。传感器的工作频率范围为直流至1 MHz。
 

 
FXOS8700CQ
 
FXOS8700CQ 6轴传感器在小型3 x 3 x 1.2 mm QFN塑料封装中结合了先进的加速度传感器和磁力传感器。这款产品将14位加速度传感器和16位磁力计与高性能ASIC结合在一起构建电子罗盘解决方案，典型的方向分辨率为0.1°，罗盘方位精度误差小于5°，可满足很多应用。
主要目标产品有智能手机、平板电脑。
 
2、Allegro
 
ATS19580

这是业内首款完全集成的、背磁（back-biased）巨磁阻（GMR）变速箱速度和方向传感器。ATS19580能够在变速箱应用中实现最高的系统性能，并可减小系统尺寸，降低复杂度和成本，提高系统的燃油经济性。ATS19580将GMR技术与Allegro领先的变速箱算法和独特封装相结合，是迄今为止性能最高的变速箱传感器，其主要性能包括：工作气隙的最大动态范围（提高50％）、业界领先的抗振动性能、电磁兼容（EMC）保护、稳健的抗共模杂散场能力。
 
 
 

 
A19520
 
A19520 是一款先进的耐振霍尔效应集成电路 (IC)，可测量旋转目标的速度和方向。该传感器 IC 可以直接测量环形磁铁或者与磁铁反向偏置来测量铁磁目标。该封装具有用于电磁兼容性 (EMC) 的集成电容器。A19520 采用智能算法，可在传动应用中常见的振动和高动态气隙环境中稳定运行。此外，A19520 差分传感功能对干扰共模磁场具有固有抑制功能。

A19520 中的集成诊断用于检测影响输出协议精度的 IC 故障，提供支持功能安全性的覆盖范围。A19520 采用无铅 (Pb) 2 引脚单 SIP 封装（后缀：UG），并采用锡电镀引脚框。UB 封装包括集成在单个包覆成型封装中的 IC 和电容器，并附加模制引线稳定杆，可实现安全运输，并且易于组装。
 

 
3、TDK-Micronas

CUR 423x

CUR 423x 是一款用于隔绝的交流和直流测量的单轴非接触式磁场传感器。隧道磁阻传感技术可以在高电流应用中以高敏感度和高精度测量电流。在混合电动车高压电池监控系统中使用电流隔绝的感应电路尤其有益。在全温度范围内的优异信噪比和全范围内低于1%的误差率，能实现上至5 kHz信号带宽的应用中的精确电流测量。

因为无需使用聚磁芯，可以节省空间和成本。数字补偿、温度补偿、低通滤波以及钳位可以通过TDK-Micronas的编程工具轻易实现编程。
 
HAl 15xy
 
HAl 15xy系列产品是各种霍尔开关，带具有主动偏置补偿和比较器的温度补偿霍尔片，可选开漏输出或者电流输出。HAL 15xy有带短路保护的三线开漏输出版本和两线电流输出版本。HAL 15xy有最小的SOT23包装，提供最低能耗，快速反应时间，以及独特的安全特性，比如为客户提供高性价比的上电自检功能。

HAL 15xy有各种不同开关点的版本，广泛适用于极限环境温度境况下的汽车和工业应用。

 
HAL 24xy
新的HAL 24xy产品系列提供扩展的距离测量，更加耐用，为恶劣环境下的应用提供艺术级的诊断功能。系列中的新产品延续了Micronas的线性霍尔效应传感器的长期成功，全部本厂生产，并且使用有汽车级的百万产品零缺陷记录。产品使用Micronas最新技术，新的数码架构和加强的霍尔片，可以仅用一个简单的磁铁配置就可以测量上至180°的角度。
 
产品具有带旋转电流补偿的温度补偿霍尔片，一个带输出驱动的直流／交流转换器，为标定数据和输出数据提供冗余和锁定功能的EEPROM内存，对EEOROM编程的图形界面，和各连接保护装置。
通过简单标定，产品可很好地调整输出输入信号和补偿应用中的所有偏差（磁铁位置，温漂）。这让产品在全温度范围内精确工作。通过PC电脑和Micronas工具包可以轻松实现对各别传感器参数的计算和EEPROM编程，产品设计适用于恶劣环境下的工业和汽车应用。
 

 
4、Melexis
 
MLX9039

迈来芯 MLX90393 是迈来芯位置传感器IC的新晋成员，同时也是该产品组合中灵活性最高的最小组件。此外，这款磁场传感器 IC 专为微功率应用而设计，其占空比可在 0.1％ 至 100％ 的范围内编程设定。MLX90393 磁场传感器 IC 可以在运行期间重新编程为不同模式及设置。此传感器 IC 提供 16 位输出，与通过迈来芯专有 Triaxis® 技术沿 XYZ 轴检测到的磁通密度成比例，并且还提供温度输出信号。当 MLX90393 作为总线上的从器件时，将通过 I2C 和 SPI 提供上述数字值。
选择待测量的轴后，可以将其原始数据作为输入用于进一步的后处理，例如用于操纵杆应用、旋钮和更复杂的 3D 位置感应应用。该传感器 IC 主要面向工业应用和消费类应用，超强性能无与伦比。

 
MLX90395

MLX90395 Triaxis 磁性节点是一个微型传感器 IC，可感测 IC 磁通密度的三个正交分量（即，BX、BY 和 BZ）以及温度。因此，MLX90395 可侦测几乎任何移动磁体的绝对位置。这款位置传感器 IC 可用于设计面向汽车和工业应用（采用旋转、线性和摇杆运动）的新一代非接触式位置传感器。

 
5、ADI

ADA4571-2

ADA4571-2是一款双通道各向异性磁阻(AMR)传感器，集成信号调理放大器和ADC驱动器。该器件产生模拟输出，指示周围磁场的角位置。每个通道在一个封装内集成两个芯片：一个AMR传感器和一个可变增益仪表放大器。ADA4571-2提供与旋转磁场角度相关的干净且放大的每通道余弦和正弦输出信号。输出电压范围与电源电压成比例。

每个检测通道含有两个单独的且互成45°角的惠斯登电桥。与IC封装平面平行的旋转磁场提供两路正弦输出信号，且传感器与磁场方向的角度α频率翻倍。在与IC封装平面平行的的均质场内，输出信号与传感器和磁体之间的气隙无关。

ADA4571-2采用16引脚SOIC封装。用于永磁同步电机(PMSM)控制与定位非接触式角度测量与检测磁性角位置。
 
AD22151G

AD22151G是一款线性磁场传感器，其输出电压与垂直施加于封装上表面的磁场成比例。

 
英飞凌
 
TLE4999I3

英飞凌声称TLE4999I3传感器是世界上第一个将ASIL D汽车系统的两个霍尔传感器单片集成在一起的传感器。将两个传感元件结合到一个封装中使其具有对故障的弹性和灵活性，并且由于其冗余备份的测量通道而更加准确。并且每个通道都可通过EEPROM独立编程。
 
根据设备的数据表，TLE4999I的两个霍尔被称为主霍尔探头和子霍尔格传感器各自产生独立的测量通道，每个通道都具有独立调节的模拟电源域和偏置单元。
 

 
工作结温范围为-40°C至150°C，5.5至7 V电源电压范围，采用双线双向SICI（串行检查和配置）接口，采用三引脚PG-SSO-3-12封装。
 
美新
 
MMC5633NJL

 
三轴磁传感器和电子电路全集成式芯片，几乎不需要外部元件。优越的量程和精度,最小分辨率为0.0625mG，实际响应频率可达1000Hz，超小的晶圆级封装，尺寸为0.85mm x 0.85mm x 0.4mm，通过内部Set/Reset置/复位磁传感单元, 保证传感器精度始终如一。
 
此外可以消除温度压力等环境因素造成的零点漂移，消除外磁场引起的剩磁和磁滞，并自带灵敏度补偿、温度传感器，具备自检功能，待机模式耗电仅1μA。
 
MMC5883MA

MMC5883MA是16位运行模式，±8G的量程，最小分辨率为0.25mG，最大采样率可达600Hz，具有业界标准的小体积封装，尺寸为3.0mm x 3.0mm x 1.0mm。
 
通过内部Set/Reset置/复位磁传感单元, 保证传感器精度始终如一

消除温度压力等环境因素造成的零点漂移，消除外磁场引起的剩磁和磁滞，自带灵敏度补偿、温度传感器，具备动作识别和数据就绪的中断功能。
 
国创智能

GC-CC-302

GC-CC-302A型高精度微磁传感器是一种基于巨磁阻抗效应和具有轴向采集特性的传感器。通过使用专用的信号处理电路，实现高探测灵敏度，在环境磁场相对稳定的环境中，探测噪声水平低至20pT。该微磁传感器可广泛应用于诸如磁异常探测、高精度磁测量和科学研究等。相对于其他类型的微磁传感器，GC-CC-302A型高精度微磁传感器具有高精度、高响应速度、高可靠性、小型化、低功耗、抗干扰能力强等优势。产品使用模拟信号输出，更易于与用户大系统集成，同时模拟信号输出可提供更高的响应速率。