磁性傳感器是一種可檢測(cè)磁鐵，以及電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)或地磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向的傳感器。磁場(chǎng)存在于我們身邊，只是用肉眼看不見(jiàn)它，但我們可以借助磁性傳感器來(lái)檢測(cè)出它。雖然都叫做磁傳感器，但是其實(shí)包含許多種類(lèi)。

下面，我們介紹幾種具代表性的磁性傳感器及其各自的特點(diǎn)。

線(xiàn)圈

線(xiàn)圈是在眾多磁性傳感器中，最簡(jiǎn)單的一種磁性傳感器。線(xiàn)圈可以檢測(cè)出磁通量的變化。

如圖1所示，當(dāng)把磁鐵靠近線(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈內(nèi)磁通量⊿B增加。于是，在阻礙線(xiàn)圈磁通量增加的方向產(chǎn)生一個(gè)像磁通一樣的誘導(dǎo)電動(dòng)勢(shì)/誘導(dǎo)電流。相反，當(dāng)把此磁鐵遠(yuǎn)離線(xiàn)圈時(shí)，因?yàn)榫€(xiàn)圈內(nèi)的磁通量減少，線(xiàn)圈在使磁通量增加的方向生成一個(gè)誘導(dǎo)電動(dòng)勢(shì)/誘導(dǎo)電流。然而，當(dāng)磁鐵保持不動(dòng)時(shí)，因?yàn)闆](méi)有改變磁通量，所以不會(huì)產(chǎn)生誘導(dǎo)電動(dòng)勢(shì)/誘導(dǎo)電流。

因?yàn)榫€(xiàn)圈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以它的特點(diǎn)是不易損壞。但因?yàn)榫€(xiàn)圈的輸出電壓依存于磁通量的變化速度，所以線(xiàn)圈無(wú)法用于檢測(cè)磁通量變化緩慢的情況，或判斷是否有固定的磁鐵。

干簧管

是左右兩片呈交迭狀且間隔一小段空隙的金屬片（簧片）密封于一玻璃管中的傳感器。當(dāng)有外部磁場(chǎng)靠近時(shí)，管內(nèi)的兩個(gè)簧片被磁化而互相吸引接觸，簧片就會(huì)吸合在一起，使結(jié)點(diǎn)所接的電路連通。

霍爾元件

霍爾元件是利用霍爾效應(yīng)制作而成的元件，英文拼寫(xiě)為Hall。Hall的由來(lái)是源于發(fā)現(xiàn)霍爾效應(yīng)的霍爾博士的名字?；魻栃?yīng)是指，當(dāng)在電流的流動(dòng)方向施加一個(gè)垂直于電流的磁場(chǎng)時(shí)，垂直于電流和磁感線(xiàn)的方向會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)差的現(xiàn)象。

當(dāng)電流通過(guò)半導(dǎo)體薄膜時(shí)，根據(jù)霍爾效應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生與磁通量密度和其方向相對(duì)應(yīng)的電壓。這種基于霍爾效應(yīng)制作而成的，檢測(cè)磁場(chǎng)的元件叫做霍爾元件。（N型半導(dǎo)體霍爾元件的原理圖如圖3所示）

即使是磁通量沒(méi)有變化的靜態(tài)磁場(chǎng)，霍爾元件也可以檢測(cè)出其有無(wú)，所以霍爾元件被應(yīng)用于多種用途，例如與磁鐵配套使用的非接觸式開(kāi)關(guān)，角度傳感器，電流傳感器等。采用霍爾元件的地磁傳感器被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)等領(lǐng)域。

磁阻元件

磁阻元件是用一種在外施磁場(chǎng)的作用下可以改變其自身阻值的材料制作而成的元件。

磁阻元件共分為四種，除了半導(dǎo)體磁阻元件（SMR元件）之外，還包括有用強(qiáng)磁體薄膜生成的各向異性磁阻，巨磁阻，和隧道磁阻。

相對(duì)，霍爾元件是測(cè)量由洛倫茲力而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的傳感器，半導(dǎo)體磁阻元件是利用由洛倫茲力而產(chǎn)生阻值變化的傳感器。

磁傳感器應(yīng)用

磁傳感技術(shù)在機(jī)器人和工廠(chǎng)自動(dòng)化中的優(yōu)勢(shì)尤其明顯。由于磁傳感器在零件位置和速度檢測(cè)方面具有更高的可靠性和精密度，因此，它對(duì)運(yùn)動(dòng)控制而言至關(guān)重要。這一優(yōu)勢(shì)也讓機(jī)器手臂和其它部件能夠平穩(wěn)而準(zhǔn)確地移動(dòng)，從而確保高質(zhì)量和高安全性的制造過(guò)程。

除汽車(chē)外，磁傳感器還大量用于如洗衣機(jī)和微波爐等家用電器中，以檢測(cè)機(jī)器的門(mén)是處于關(guān)閉還是打開(kāi)狀態(tài)。磁傳感器還被廣泛用于醫(yī)療器械中，例如，當(dāng)應(yīng)用于助聽(tīng)器時(shí)，它能夠檢測(cè)佩戴者是否攜帶了手機(jī)，然后更改至相應(yīng)的模式，以幫助佩戴者能夠更清楚地聽(tīng)到來(lái)電。此外，它還常被用于電梯中的樓層檢測(cè)以及檢測(cè)例如平板電腦或手機(jī)等手持設(shè)備是處于打開(kāi)還是關(guān)閉的狀態(tài)。

磁傳感器有多種多樣的功能，但要特別指出的是，其中有兩種功能的傳感器可以被廣泛集成到其它電路，那就是霍爾效應(yīng)傳感器和磁通門(mén)傳感器。

霍爾效應(yīng)傳感器能夠可靠地在各種電磁環(huán)境中運(yùn)行，倍受制造商的推崇與喜愛(ài)。常見(jiàn)的應(yīng)用包括油量表，主要用于檢測(cè)油箱中的浮子，同時(shí)它也可用于無(wú)刷電機(jī)，檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置并對(duì)電流進(jìn)行計(jì)時(shí)。當(dāng)磁傳感器與其它電路集成時(shí)，制造過(guò)程無(wú)需特殊材料或進(jìn)行特殊處理，有助于降低設(shè)計(jì)成本。

與霍爾效應(yīng)傳感器相比，磁通門(mén)傳感器則更加敏感，它能夠檢測(cè)到磁場(chǎng)中非常細(xì)微的變化。磁通門(mén)傳感器常用的應(yīng)用包括輪船和飛機(jī)的電子羅盤(pán)以及地質(zhì)學(xué)家用于檢測(cè)地下結(jié)構(gòu)的儀器。