Es gibt verschiedene Verfahren mit denen der Widerstandswert von leitenden Materialien unter Einfluss eines Magnetfelds beeinflusst werden kann. Diese Effekte, die unter dem Oberbegriff X-Magneto-Resistive (XMR) zusammengefasst sind, werden in Magnetfeldsensoren umgesetzt.

<< Anzeige >>

Eigenschaften der verschiedenen magneto-resistiven Verfahren

Anisotropic Magneto-Resistive (AMR) nutzt den Effekt, dass sich der Widerstandswert von magnetisch hochpermeablen Metalllegierungen durch die Richtung des Magnetfeldes ändert. Diese Legierungen wie Permaloy oder Mu-Metall haben eine Materialstruktur bei der der elektrische Widerstand richtungsgebunden, also anisotrop ist. Wird die mäanderförmig angeordnete Legierung mit einem Magnetfeld durchsetzt, ändert sich dessen Widerstandswert abhängig vom Winkel zwischen der Magnetisierung und dem Richtungsvektor des Widerstands. Wird das Material in der magnetischen Sättigung betrieben, ist die Widerstandsänderung allein abhängig von der Ausrichtung der Materialstruktur in Relation zum Magnetisierungswinkel. Der Widerstandswert ändert sich mit dem Quadrat der Magnetfeldstärke. Ein auf dem AMR-Effekt basierender Magnetfeldsensor eignet sich somit ideal für die Messung von Winkeländerungen. Der AMR-Effekt funktioniert auch bei hohen Frequenzen bis in den Gigahertz-Bereich.

AMR-Sensor, Grafik: my-ftm.com

Neben dem AMR-Effekt gibt es andere magneto-resistive Effekte, die in Festplatten eingesetzt werden. Als Beispiel ist der GMR-Sensor zu nennen, dessen Effekt auf dem magnetischen Fluss basiert.