Compte tenu des demandes croissantes en matière de détection compacte, économe en énergie et hautement précise dans l'électronique grand public, les appareils portables, la mobilité et les systèmes industriels, les technologies de magnétomètres traditionnelles atteignent leurs limites. Les capteurs à effet Hall, AMR et GMR, bien qu’éprouvés, ont du mal à répondre aux exigences de sensibilité, de bruit et de puissance des applications émergentes. Dans cet article de Bosch, découvrez comment la technologie de magnétorésistance tunnel (TMR), intégrée au magnétomètre 3 axes BMM350, offre une sensibilité élevée et un faible bruit pour les applications de détection de position.
La magnétorésistance tunnel (TMR) est désormais apparue comme une solution révolutionnaire. Basés sur l'architecture de jonction tunnel magnétique (MTJ), les capteurs TMR atteignent des effets de magnétorésistance (MR) > 100 %, soit un ordre de grandeur supérieur à celui de l'AMR ou du GMR. Il en résulte une sensibilité extrêmement élevée, un bruit ultra-faible et une consommation de courant aussi faible que 200 µA à 100 Hz. Grâce à leur mécanisme de tunneling dépendant du spin, les capteurs TMR présentent également un comportement de sortie de type binaire, permettant une détection précise du signal dans les environnements numériques.
Principaux avantages des capteurs TMR :
- Sensibilité et linéarité exceptionnelles sur de larges plages de champs magnétiques
- Consommation électrique minimale pour les conceptions alimentées par batterie et toujours actives
- Grande robustesse aux variations de température et aux chocs magnétiques
- Capacité de détection à 360° dans des boîtiers compacts
Les capteurs basés sur la technologie TMR permettent déjà un suivi précis de l’orientation en RA/RV, une navigation améliorée et une mesure du courant dans les systèmes de mobilité, ainsi qu’une détection robuste de la position et de l’angle dans l’automatisation industrielle. Leur faible niveau de bruit permet même de mesurer des champs magnétiques ultra-faibles dans des cas d'utilisation médicaux ou géophysiques.
Le Bosch Sensortec BMM350 : TMR en action
En tant que magnétomètre à 3 axes basé sur la technologie TMR, le BMM350 illustre les meilleures performances de sa catégorie :
- Consommation de courant de 200 µA (ODR 100 Hz)
- >70 % de bruit en moins par rapport aux capteurs Hall standard (axe x/y)
- Sensibilité 100 fois supérieure à celle de l'AMR ou du Hall
- Boîtier WLCSP : 1,28 × 1,28 × 0,5 mm
Une fonction brevetée de « récupération des chocs de champ » garantit des performances fiables même en cas d'exposition aux interférences magnétiques de composants tels que les haut-parleurs des smartphones.
Les applications incluent le suivi de la tête dans les écouteurs et les casques AR, la détection d'orientation et de mouvement dans les smartphones et les tablettes, la détection de vitesse dans les vélos électriques et la surveillance précise du courant dans les systèmes alimentés par batterie.
Perspectives
La TMR n’est pas seulement une amélioration technologique, c’est le fondement d’une détection orientée vers l’avenir. À mesure que les appareils deviennent plus intelligents et plus sensibles au contexte, l'efficacité, la précision et l'intégrabilité du TMR le positionnent comme la technologie de détection magnétique de référence pour les applications de nouvelle génération.
Distributeurs : La technologie TMR, optimisée par le BMM350 de Bosch Sensortec, permet à vos clients de concevoir pour demain, dès aujourd'hui.
