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來(lái)源：艾睿電子 電流控制是提升電機運作效能的關(guān)鍵，如何準確地測量電流的強度，則需要精準的電流傳感器，采用TMR技術(shù)的電流傳感器將會(huì )是相關(guān)應用的理想選擇之一。本文將為您介紹TMR技術(shù)的特性、電流傳感器的類(lèi)型，以及由Murata銷(xiāo)售的Crocus Technology TMR電流傳感器的產(chǎn)品特性，為您在選擇產(chǎn)品時(shí)提供參考。 TMR技術(shù)可實(shí)現高磁靈敏度與穩定的性能 TMR（隧道磁電阻）是指一種發(fā)生在磁性隧道結（MTJ）中的磁電阻效應，MTJ由兩個(gè)導電磁性層組成，它們位于�。{米級）但高度堅固的絕緣層的兩側，一個(gè)磁性層具有固定的磁矩方向，而另一層可以自由改變以跟隨局部磁場(chǎng)的方向。在絕緣層相當薄的情況下，電子可以從一個(gè)鐵磁體隧穿過(guò)去另一邊，其穿隧電阻大小隨兩邊鐵磁材料相對方向變化。磁電阻效應是磁阻式隨機存取內存（MRAM）與硬盤(pán)中的磁性讀寫(xiě)頭的科學(xué)基礎，也被應用于傳感領(lǐng)域。 采用TMR技術(shù)的傳感器有時(shí)與霍爾效應傳感器具有相同的用途，但由于TMR基于不同的物理現象，因此以完全不同的方式工作，這解釋了它們作為磁傳感器的優(yōu)越特性，磁阻效應是器件在外部磁場(chǎng)的影響下改變其電阻值的特性，因此可以在各種應用中對各種磁場(chǎng)進(jìn)行電檢測。 Crocus Technology開(kāi)發(fā)并應用了其創(chuàng )新的XtremeSense® TMR技術(shù)，以提供用于許多應用的卓越磁感應性能。XtremeSense® TMR技術(shù)可實(shí)現高磁靈敏度、在溫度范圍內穩定的性能、低噪聲和低功耗，使其可用于各種終端產(chǎn)品和市場(chǎng)。 
電流傳感器可檢測電流供進(jìn)一步分析與控制 電流傳感器則是一種可以偵測導線(xiàn)內電流的器件，并且產(chǎn)生和電流成比例的信號，其產(chǎn)生的信號可以是模擬或是數字的電壓或是電流信號，這些信號可以接到儀表（例如電流表）顯示，也可以存儲在數據擷取系統中，以便做進(jìn)一步的分析或控制。 電流傳感器所感測的電流和輸出信號可以在交流電輸入時(shí)以模擬輸出或雙極輸出，它可復制感測電流的波形，也可以用單極輸出，其會(huì )與檢測電流的平均值或RMS值成正比。在直流輸入時(shí)，則可用單極輸出來(lái)復制感應電流的波形，或是以數字輸出，可在當檢測到的電流超過(guò)某個(gè)閾值時(shí)切換。 電流的測量可以根據基本的物理原理進(jìn)行分類(lèi)，例如，法拉第感應定律、磁場(chǎng)傳感器、法拉第效應、霍爾效應傳感器、變壓器或電流鉗表、磁通門(mén)傳感器、分流電阻器、光纖電流傳感器、羅果夫斯基線(xiàn)圈（Rogowski Coil）、磁阻（MR）等，本文所介紹的TMR則屬于磁阻技術(shù)，除了TMR之外，基于磁阻的傳感器還有各向異性磁阻（AMR）、巨磁阻（GMR）、巨磁阻抗（GMI）等技術(shù)，這些磁場(chǎng)傳感器適用于交流和直流電流的檢測，精度高于霍爾效應，已經(jīng)獲得業(yè)界的廣泛采用。
低功耗、高靈敏度的高精度傳感器 由Crocus所推出的磁傳感器產(chǎn)品是基于其創(chuàng )新的XtremeSense® TMR技術(shù)，利用單片技術(shù)使磁傳感器能夠完全集成在專(zhuān)有CMOS光刻工藝之上，從而簡(jiǎn)化制造流程，并實(shí)現更高水平的集成和性能指標，并可在較寬的溫度范圍內實(shí)現高靈敏度、低噪聲和穩定的性能。 這些磁傳感器不僅具有高磁傳感性能，而且具有可靠性、小尺寸、電流和熱隔離、高頻操作和低功耗等優(yōu)點(diǎn)，具有高靈敏度和低噪聲以及納米級低功耗，并在溫度范圍內提供高可靠性和穩定的磁性能，在極端操作環(huán)境下也能提供出色的穩固性。這些特性使其非常適合許多不同的操作環(huán)境，以及對準確性和快速響應很重要的應用，是物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)應用的理想傳感解決方案，廣泛使用在電機／運動(dòng)控制、能源管理系統、逆變器、電池管理、充電管理和許多其他應用。 Crocus所推出的TMR傳感器包括電流傳感器（接觸式、非接觸式）與位置傳感器（開(kāi)關(guān)、一維、二維），本文所介紹的接觸式電流傳感器則是高分辨率、高帶寬和完全集成的傳感器，是太陽(yáng)能發(fā)電系統、電池管理系統、服務(wù)器電源分配單元（PDU）、電機控制、電機、冰箱、筆記本電腦和安全組件等產(chǎn)品的解決方案。
高精度隔離式TMR電流傳感器 由Crocus所推出的CT43x XtremeSense® TMR傳感器，是具有過(guò)流故障檢測功能的1 MHz帶寬、高精度隔離式電流傳感器，CT430（VCC = 5.0 V）與CT431 （VCC = 3.3 V）均是高帶寬和超低噪聲集成接觸式電流傳感器，它使用Crocus Technology的XtremeSense® TMR技術(shù)，為許多消費者、企業(yè)和工業(yè)應用提供高精度電流測量。它支持八個(gè)電流范圍，其中集成載流導體（CCC）將處理高達65 A的電流，并將電流測量值生成為線(xiàn)性模擬輸出電壓。它在電壓和整個(gè)溫度范圍內（-40℃至+125℃）實(shí)現了小于±1.0%滿(mǎn)量程（FS）的總輸出誤差。 CT43x XtremeSense® TMR傳感器具有1 MHz帶寬和300ns響應時(shí)間的快速響應能力，電流消耗約為6.0 mA，CT430具有9.0 mARMS、CT431具有9.5 mARMS的超低噪聲的高信噪比（SNR），并均具有-54 dB的集成共模場(chǎng)抑制，以確保雜散場(chǎng)不會(huì )影響工作應用中的測量。CT43x具有集成的過(guò)流檢測（OCD）電路，可識別故障引腳（FLT#）上輸出的超出范圍的電流，FLT#是一個(gè)漏極開(kāi)路、低電平有效數字信號，可由CT43x激活以提醒例如微控制器發(fā)生的故障情況。CT43x采用行業(yè)標準的16引腳SOIC-Wide封裝，通過(guò)UL/IEC 62387、UL1577以及IEC 61000-4-5認證，“綠色環(huán)�！鼻曳蟁oHS標準。CT43x可廣泛應用于電機控制、PLC/控制板、太陽(yáng)能／電力逆變器、戶(hù)外用品、UPS、SMPS和電信電源、電池管理系統、智能家電、智能電表、住宅／商用暖通空調、工業(yè)設備、電源、過(guò)流故障保護等領(lǐng)域。 結語(yǔ) 電流傳感器應用領(lǐng)域相當廣泛，更在電機運作的效率扮演關(guān)鍵性的角色，本文介紹的Crocus TMR電流傳感器具備高帶寬、超低噪聲與高精度特性，將會(huì )是電機控制與各種消費及工業(yè)應用的理想選擇之一。 |
