磁传感器从导航开始，利用磁铁的导向性质作为指南针。此后，作为用于感测磁场和磁通量的部件，已经开发了检测线圈、磁通门磁力计、半导体霍尔元件和磁阻元件、铁磁薄膜各向异性磁阻(AMR)部件、使用块状铁氧体磁芯的应力传感器、使用热敏铁氧体磁芯的温度传感器、使用亚铁磁石榴石的磁光效应的光纤电流传感器、高灵敏度超导量子干涉器件(SQUID)等。总之，磁传感器种类繁多，更新换代频繁。
磁性传感器通常装配在机器和设备中使用。现代整机正迅速向小型、轻型、多功能、智能化方向发展，这就要求所用的传感器即使对小空间内物理量的变化也要有高灵敏度、高速度的响应。即在传感器本身需要体积小、重量轻的同时，也迫切需要提高其工作速度、检测分辨率和灵敏度。
半导体大规模集成电路制造技术、MEMS制造技术和微组装技术的推广应用，磁性薄膜、非晶薄膜、多层薄膜、纳米磁线等新材料的不断进步，以及平面线圈微磁器件的制造技术和表征手段的不断进步，为磁传感器的小型化和微型化奠定了可靠的基础。许多具有各种新效果的新型高性能、小型化、微型化磁传感器正在投放市场。市场上早期的AMR薄膜传感器和传感器，新推出的GMI传感器、SI传感器、SV-GMR传感器，以及即将投入实用的薄膜磁通门磁力仪和无线磁弹性微传感器阵列就是典型代表。下面，简单介绍几种微型磁传感器的工作原理、基本结构和主要技术性能。
GMI磁传感器由低磁致伸缩材料和CMOS集成电路组成，利用磁性材料的巨磁阻抗(GMI)效应工作。所谓GMI效应，是指在低磁致伸缩非晶丝或图案化薄膜元件上施加高频(> 10kHz)电流时，在外加磁场的作用下，敏感元件的磁导率和趋肤效应会随磁场发生变化的现象。因此，电感和电阻(即阻抗)会发生巨大变化。1992年，名古屋大学的Maori Kaneo教授首次报道了这种新效应[1]。他们在研究中发现，快淬富钴非晶丝经过适当处理后，阻抗变化率(△Z/Z)可达100 ~ 300%。最近，V & # 8226朱科娃等人报道，在最佳条件下(金属芯直径/总直径ρ=0.98，频率f=10MHz，电流I=0.75mA)，磁场感应的(△z/z)Max≈617，非晶丝为co 67 Fe 3.85 ni 1.45 b 11.5 si 14.5 mo 1.7[2]根据日本东北大学教授Kenichi Arai的报告，当铜导体(3μm厚，0.5mm 2mm宽和10mm长)，并且在它们之间添加SiO2绝缘层，当沿元件的长度方向施加DC外部磁场和10MHz的载流子电流时，也可以获得大约600%的阻抗变化。
GMI磁传感器实用化的关键是选择合适的磁性材料，并针对具体应用采用合适的电路系统。目前，日本Unitika株式会社已经能够批量供应这种传感器的线材。将非晶合金CoFeSiB(λs=-10-7)冷拉成直径为15～30 μm，然后进行拉伸退火以在其表面诱导精确的周向各向异性。还有以Co85Nb12Zr磁膜为长条形作为传感器，以Co73Si12B15非晶磁膜、铜导体和SiO2绝缘层为多层结构的传感器，可制成外铁闭合磁路传感器。在1997年，T & # 8226Kanno等人发现了一种利用脉冲电流响应磁阻抗效应的CMOSFET传感器电路；高分辨率线性传感器在传感器电子电路中采用负反馈回路，高稳定性开关传感器采用正反馈回路。2001年，日本爱知钢铁公司开发出直径30μm、长度2mm非晶丝的CMOS磁阻抗传感器集成电路芯片，2002年用微机加工成φ20μm长度非晶丝的CMOS磁阻抗传感器集成电路芯片。实践证明，可以向市场提供低成本、大批量的GMI微型磁传感器产品。该产品的主要性能指标列于表巨磁电阻(GMR)效应是通过对几个原子层(几个纳米)厚的Fe/Cr多层膜施加1.6×107A/m的磁场首次发现的。[7]其电阻值的变化(△R/Ro，△R=R11-R1)高达46%，具有AMR效应的单层金属膜只有4 ~。1991年，Parkin等人使用Co/Cu多层膜，在室温下施加磁场，使其电阻变化达到65%。然而，这种电阻变化所需的磁场太高，不切实际。后来，所谓的SV-GMR结构元件由易磁化自由磁性层(NiFe等)组成。)/铜间隔层/硬磁化钉扎层(如Co)/反铁磁交换耦合层(FeMn等。)进行了改变，并与CMOS集成电路相结合，在高密度HDD机中首次实际用作读头，进而研制出实用的高灵敏度磁场传感器。目前，使用多个SV-GMR元件的微型磁传感器阵列的开发正在进行中。
传统的磁通门磁力仪一般用于测量1nT ~ 1mT的弱磁场，其分辨率可达0.1nT，广泛应用于航天器姿态控制、勘探、考古、空间磁场探测、深潜水雷探测等军事活动中。
这种传统装置通常由两个几厘米大小的磁棒组成一个磁环和一个多匝线圈。因此，小型化是困难的。此外，使用过程中的手动调节需要单独校准，给操作带来不便，成本较高。因此，磁性薄膜微型磁通门装置正在被积极开发。
微型磁通门磁力仪采用微电子技术制作，即励磁线圈和检测线圈采用磁膜、微机处理或标准平面技术制作。P & # 8226Ripka等人在硅衬底上电镀了上下两层4μm厚的坡莫合金作为磁芯，坡莫合金层之间夹了两层3μm厚的铝金属层。一个扁平激励线圈和两个反串联检测线圈由铝通过光刻形成。坡莫合金薄膜被光刻成四条长0.7mm的长条，对称放置在线圈两侧，它们形成一个双通道闭合磁路进行励磁。整个装置类似于一个双磁通门传感器，芯片尺寸仅为2.5×4mm2。经检验，脉冲激励噪声为20nTrms，磁滞在1mT以内，6mT磁场冲击点火小于5μ t。
新型磁传感器的开发和应用创造了巨大的经济、技术和社会效益，加速了工业自动化、集约化管理、办公自动化和家庭生活现代化的实现，加快了工业化社会向信息化社会转变的步伐。它们将在传统产业改造、资源勘探与综合利用、环境保护、生物工程、智能交通控制等方面发挥越来越重要的作用。
