[發(fā)明專利]磁場(chǎng)傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410047320.2
• 申請(qǐng)日: 2014-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN103777151A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱萬華;劉凱;閆彬;劉雷松;方廣有
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電子學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01R33/02
• 分類號(hào): G01R33/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

1.一種磁場(chǎng)傳感器，其特征在于，包括：

傳感器本體，用于探測(cè)所處環(huán)境的磁場(chǎng)信號(hào)，包括：

磁芯，其外部由內(nèi)筒包裹；以及

感應(yīng)線圈，纏繞于所述內(nèi)筒的外圍，其中間抽頭接地；

信號(hào)放大模塊，與感應(yīng)線圈的兩端相連接，用于將所述傳感器本體探測(cè)的磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行放大，并通過單端方式輸出；

單端轉(zhuǎn)差分模塊，與所述信號(hào)放大模塊相連接，用于將所述信號(hào)放大模塊通過單端方式輸出的磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分形式；以及

供電及控制模塊，用于為所述信號(hào)放大模塊、單端轉(zhuǎn)差分模塊提供電源，并且將所述單端轉(zhuǎn)差分模塊輸出的差分形式的探測(cè)信號(hào)輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)傳感器，其特征在用戶，所述磁芯由納米晶帶材疊放而成或由磁性材料一體制備。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)傳感器，其特征在于，所述傳感器本體還包括：

多個(gè)隔片，固定于磁芯外部的所述內(nèi)筒上，所述感應(yīng)線圈纏繞于各隔片之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁場(chǎng)傳感器，其特征在于，所述傳感器本體還包括：

中筒，包裹于所述感應(yīng)線圈的外部，其外側(cè)貼有屏蔽層；

標(biāo)定線圈，纏繞于所述中筒的外表面，其兩端直接通過所述供電及控制模塊輸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)傳感器，其特征在于，還包括：

匹配阻抗，連接于所述感應(yīng)線圈兩端之間，用于對(duì)感應(yīng)線圈輸出的信號(hào)進(jìn)行阻抗匹配，其中，該匹配阻抗采用有限欠阻尼方式與所述感應(yīng)線圈匹配，匹配系數(shù)介于0.71至0.86之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)傳感器，其特征在于：

所述供電及控制模塊的管腳5(A0)和管腳6(A1)分別通過第一開關(guān)(SW1)和第二開關(guān)(SW2)連接至管腳2(AGND)，該第一開關(guān)(SW1)和第二開關(guān)(SW2)提供四種組合控制方式；

所述磁場(chǎng)傳感器還包括：增益控制模塊，用于利用所述四種組合控制方式控制所述信號(hào)放大模塊的增益。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁場(chǎng)傳感器，其特征在于，所述增益控制模塊基于MAX309芯片組成，其各管腳設(shè)置如下：

(1)管腳A0和A1分別電性連接至供電及控制模塊的管腳5(A0)，管腳6(A1)，并且兩者分別通過相應(yīng)電阻與供電正電壓連接

(2)管腳N01A和管腳N02A之間采用第四電阻(R4)串聯(lián)；管腳N02A和管腳N03A之間采用第五電阻(R5)串聯(lián)；管腳N03A和管腳N04A之間采用第六電阻(R6)串聯(lián)；管腳N04A和管腳N01B之間采用第七電阻(R7)串聯(lián)；管腳N01B和管腳N02B之間采用第八電阻(R8)串聯(lián)；管腳N02B和管腳N03B之間采用第九電阻(R9)串聯(lián)；管腳N03B和管腳N04B之間采用第十電阻(R10)串聯(lián)；

(3)管腳EN通過第十一電阻(R11)和供電正電壓連接；管腳VDD與供電正電壓連接；管腳VEE與供電負(fù)電壓連接；管腳GND和地線連接；

其中，管腳N01A、管腳N04B、管腳COMA和管腳COMB連接至該增益控制模塊的四個(gè)輸出端。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁場(chǎng)傳感器，其特征在于，所述信號(hào)放大模塊包括：

低通濾波器，用于濾除輸入信號(hào)中的高頻信號(hào)；

放大電路，基于集成電路芯片INA115組成，該集成電路芯片INA115的各管腳設(shè)置如下：管腳SEN1、管腳SEN2、管腳GS1與管腳GS2分別與增益放大模塊MAX309芯片的管腳COMA、管腳COMB、管腳N01A和管腳N04B連接；管腳V+和管腳V-分別接供電正電壓和供電負(fù)電壓；管腳REF直接接地；輸出管腳OUT與管腳FB端之間串聯(lián)第三電阻R3，管腳FB連接至該信號(hào)放大模塊的輸出端V_out。