1 Überblick über die Sensorik

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256 5.2 Magnetosensitive Sensoren 5.2.2 Permalloy-Sensoren 257
parallel (Bild 5.2.2-5b) und senkrecht (Bild 5.2.2-5c) zur Achse leichter Magnetisierung
eine signifikant unterschiedliche Form.
Auch die Form der Hysteresekurven kann aus der Minimierung der Wechselwirkungsenergie
bestimmt werden, wobei aber zusätzliche Effekte wie die rechteckige Widerstandform,
das unerwünschte Auftreten mehrerer Weißscher Bezirke, magnetische
Streufelder u.a. berücksichtigt werden müssen [5.14].
Für die weitere Betrachtung wird die theoretisch und experimentell näherungsweise erfüllte
Beziehung (13a) verwendet. Unter der Voraussetzung (12b), daß die Magnetisierung
M dieselbe Richtung hat wie das äußere Magnetfeld H, gilt:
Für den Wert des longitudinalen ohmschen Widerstands erhalten wir mit (8) und (14):
Der Widerstand hat einen Maximalwert R max für H y =0 und nimmt bei Anlegen eines
Magnetfeldes in y-Richtung ab, bis er bei H y =H k einen Minimalwert R min erreicht:
Bild 5.2.2-6
a) Abhängigkeit des longitudinalen (entlang der Widerstandsachse in x-Richtung)
Widerstandes eines magnetoresistiven Permalloy-Magnetsensors von der
Größe des transversalen Magnetfeldes H y (nach [5.14 und 15]). Bei H y = 0 ist
der Sensorwiderstand maximal, bei H y = H k ist die Komponente des Magnetfeldes
senkrecht zur Widerstandsachse so groß, daß die Magnetisierung des Permalloy-Widerstandes
senkrecht zur Probenachse gedreht worden ist: Dann
nimmt der Sensorwiderstand seinen minimalen Wert an.
Die dazugehörige Sensorkennlinie wird durch Gleichung (17a) beschrieben.
b) Der Sensorwiderstand hängt nicht von der vorgegebenen Orientierung (bzw.
dem Vorzeichen) der durch Formanisotropie festgelegten Magnetisierungsrichtung
ab: Bei beiden Orientierungsmöglichkeiten ergeben sich nach Bild 5.2.2-3b
äquivalente Werte von θ. Diese Aussage gilt nicht für die Pseudo-Hallspannung
nach (17b), vgl. Bild 5.2.2-8.
Eingesetzt in (15) ergibt sich damit