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3GMR/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器

磁電阻效應(yīng)是對于一些磁性材料，當(dāng)施加外磁場時，材料的電阻會發(fā)生變化的效應(yīng)。這種磁電阻效應(yīng)次由William Thomson 于1857 年在鐵樣品中發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)的材料磁阻變化率很小，只有1%，此效應(yīng)即被稱為各向異性磁電阻(AMR)效應(yīng)。

1988 年，Grunberg 和Baibich 等人通過分子束外延的方法制備了Fe/Cr 多層膜，并在其中發(fā)現(xiàn)了磁阻變化率達(dá)到50%以上。這種巨大的磁電阻變化效應(yīng)被稱為巨磁電阻(GMR)效應(yīng)。GMR效應(yīng)來源于載流電子在不同的自旋狀態(tài)下與磁場的作用不同導(dǎo)致的電阻變化。GMR由鐵磁—非磁性金屬—鐵磁多層膜交疊組成。兩層鐵磁層的矯頑力不同。當(dāng)鐵磁層的磁矩互相平行時，載流子與自旋有關(guān)的散射，材料具有的電阻。而當(dāng)鐵磁層的磁矩為反平行時，載流子與自旋相關(guān)的散射強，材料的電阻。對于GMR效應(yīng)可以由Mott 提出的雙電流模型解釋。在非磁性層中，不同自旋的電子能帶相同，但是在鐵磁金屬中，不同自旋的能帶發(fā)生劈裂，導(dǎo)致在費米能級處，自旋向上和向下的電子態(tài)密度不同。

在雙電流模型中，假設(shè)自旋向上和向下的電子沿層面流動對應(yīng)兩個互相獨立的導(dǎo)電通道，其中自旋向上的電子，其平均自由程遠(yuǎn)大于自旋向下的電子。在鐵磁層磁矩反平行排列下，自旋向上和自旋向下的電子散射概率相同；而在平行排列下，自旋向上的電子散射要遠(yuǎn)小于自旋向下的電子，從而造成平行和反平行排列下電阻的差別。

機器人傳感器

機器人傳感器是一種能將機器人目標(biāo)物特性(或參量)變換為電量輸出的裝置，機器人通過傳感器實現(xiàn)類似于人類的知覺作用。

機器人傳感器分為內(nèi)部檢測傳感器和外界檢測傳感器兩大類。內(nèi)部檢測傳感器是在機器人中用來感知它自己的狀態(tài)，以調(diào)整和控制機器人自身行動的傳感器。它通常由位置、加速度、速度及JR力傳感器組成。外界檢測傳感器是機器人用以感受周圍環(huán)境、目標(biāo)物的狀態(tài)特征信息的傳感器.從而使機器人對環(huán)境有自校正和自適應(yīng)能力。外界槍側(cè)傳感器通常包括觸覺、接近覺、視覺、聽覺、嗅覺、味覺等傳感器。機器人傳感器是機器人研究中必不可缺的重要課題，需要有更多的、性能更好的、功能更強的、集成度更高的傳感器來推動機器人的發(fā)展。

CCD傳感器優(yōu)點二

大面積感光：利用半導(dǎo)體技術(shù)已可制造大面積的CCD晶片，與傳統(tǒng)底片尺寸相當(dāng)?shù)?5mm的CCD已經(jīng)開始應(yīng)用在數(shù)碼相機中，成為取代專業(yè)有利光學(xué)相機的關(guān)鍵元件；

光譜響應(yīng)廣：能檢測很寬波長范圍的光，增加系統(tǒng)使用彈性，擴大系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域；

低影像失真：使用CCD感測器，其影像處理不會有失真的情形，使原物體資訊忠實地反應(yīng)出來；

體積小、重量輕：CCD具備體積小且重量輕的特性，因此，可容易地裝置在人造及各式導(dǎo)航系統(tǒng)上；

低秏電力不受強電磁場影響；

電荷傳輸效率佳：該效率系數(shù)影響信噪比、解像率，若電荷傳輸效率不佳，影像將變較模糊；

可大批量生產(chǎn)，品質(zhì)穩(wěn)定，堅固，不易老化，使用方便及保養(yǎng)容易。