TMR传感器是一种应用于应用的新型磁性传感器HHD磁头高灵敏度播放元件——TMR元件。 HDD磁头的播放元件采用电阻因外部磁场而变化的磁阻效应(Magnetoresistance effect)1980年代以后，经历了AMR(各向异性磁阻效应:Anisotropic magnetoresistance effect)元件、GMR(巨磁阻效应:Giant magnetoresistance effect)元件、TMR(穿隧磁阻效应:Tunnel magnetoresistance effect)元件，技术逐步进步，推进HDD提高记录密度的飞跃性。如图1所示。
TMR元件的磁性结构和GMR但是GMR元件的电流平行于膜面，TMR元件的电流垂直于膜面流过。 依靠先进的薄膜工艺技术制造TMR元件是一种具有2层强磁体层(自由层/固定层)的薄膜元件nm势垒层薄绝缘体的结构。固定层的磁化方向固定，但自由层的磁化方向根据外部磁场的方向而变化，元件的电阻也随之变化。当固定层平行于自由层的磁化方向时，电阻最小，势垒层流过大电流。另外，当磁化方向反向平行时，电阻极大，势垒层几乎没有电流流过(图2)。
图左：当自由层平行于固定层的磁化方向时，电阻变小，流过大电流。
图右：当自由层和固定层的磁化方向反向平行时，电阻变大，只流过微弱的电流。
使用元件电阻的变化比MR比这个值表示。以前的AMR元件、GMR元件的MR比例分别在3%和12%左右，TMR元件甚至达到100%。非磁体金属层夹在两层强磁体中(Cu等)的GMR在元件上，电子运动显示金属导电。而在TMR电子运动是量子力学的隧道效应。因此，固定层与自由层反向平行，GMR元件具有电子难以移动的特性TMR元件具有可以说电子“根本不能移动”的极端特性。这是TMR元件的MR原因很大，输出显示YES或NO1或0的鲜明特点。 现在也是这样HDD将TMR元件被用作高密度播放元件的原因。因此，如果发挥高灵敏度特性，TMR作为磁性传感器，元件可以获得很大的输出。实际上，TDK的TMR传感器的输出是AMR传感器的20倍，GMR传感器的6倍达到3万mV。图3表示用AMR元件、GRM元件、TMR对比元件制成的磁性传感器的特性(施加电压5V时）。
如果在TMR磁铁在传感器上旋转，自由层的磁化方向跟随磁铁的磁场方向，元件的电阻不断变化。由于电阻值与固定层和自由层的磁化方向成正比，可用作角度传感器（图4）。
固定层的磁化方向固定，自由层的磁化方向与外部磁场方向一致。 由于元件的电阻值与固定层和自由层的磁化方向成正比，因此角度传感器可以检测到360°。 TMR传感器的输出是霍尔元件的500倍，耗电量低(5mW/推荐条件下)，作为车载传感器，具有最佳特性。例如，它可以用作汽车的转向角传感器EPS电机用角度传感器代替以前霍尔元件的角度传感器等。 传感器的基本条件是温度漂移小(周围温度变化导致输出变化)。对比图5的曲线TMR传感器和以前一样AMR传感器角度误差的温度依赖性。以前的AMR传感器在低温侧和高温侧的角度误差很大，TMR传感器在大温度范围内保持稳定的角度精度(磁场范围20~80mT、温度范围-40～150℃角度误差±0.6°以下）。
另外，老化小也是TMR除了用于车载电气设备外，传感器的主要特性还可以用于各种工业设备。
传感检测技术也为提高汽车燃油经济性做出了巨大贡献。在汽车发动机上，为发动机ECU（电子控制单元）计算燃油喷射的最佳时机与喷射量而获取信息的传感器有曲轴角度传感器、凸轮角度传感器。 曲轴角度传感器和凸轮角度传感器有多种方式，但非接触式电磁传感器由于不易磨损和灰尘而成为主流。磁性齿轮脉冲星(脉冲星转子)安装在曲轴和凸轮轴上，然后用偏磁施加磁场，以非接触的方式相对配置磁传感器。如果发动机启动，齿轮脉冲星旋转，齿轮齿的凹凸交替改变磁铁产生的磁通密度，磁传感器将其作为脉冲信号取出，并根据单位时间的脉冲数量检测速度。因此，又称齿轮齿传感器等。 TMR与使用霍尔元件的传感器相比，传感器具有极高的灵敏度和输出特性。ABS该装置的车轮速度传感器也将实现优越的传感检测。作为管理电池的充放电和节能电流传感器，也值得期待。 近年来，对车载电气设备、工业设备和民生设备的需求不断扩大。有人认为，即使元件的特性差，传感器的性能也可以通过使用(软件)来弥补。然而，传感器是一种转换器，毕竟需要良好的转换效率。此外，为了实现更安全、更舒适的驾驶，还预测车载传感器的检测精度是以前的两倍左右。TMR传感器是高输出、高精度、温度漂移和老化小、稳定性高的划时代的磁性传感器，应对今后严格的要求精度绰绰有余。
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