[發明專利]一種單芯片具有校準線圈/重置線圈的高強度磁場X軸線性磁電阻傳感器

有效

• 申請號: 201510056576.4
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104698409B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 詹姆斯·G·迪克;周志敏
• 申請（專利權）人: 江蘇多維科技有限公司
• 主分類號: G01R33/09
• 分類號: G01R33/09
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫

1.一種單芯片具有校準線圈/重置線圈的高強度磁場X軸線性磁電阻傳感器，其特征在于，包括高強度磁場單芯片參考橋式X軸磁電阻傳感器、校準線圈和/或重置線圈；

所述高強度磁場單芯片參考橋式X軸磁電阻傳感器包括位于襯底之上交錯排列的參考磁電阻傳感單元串和敏感磁電阻傳感單元串，以及長條形軟磁通量引導器，所述軟磁通量引導器包括屏蔽器和衰減器，所述參考磁電阻傳感單元串和敏感磁電阻傳感單元串分別位于所述屏蔽器和所述衰減器表面的Y軸中心線位置，所述參考磁電阻傳感單元串和敏感磁電阻傳感單元串電連接成參考橋式結構，敏感方向為X軸方向，所述參考磁電阻傳感單元串和敏感磁電阻傳感單元串均包括多個磁電阻單元；

所述校準線圈為平面線圈，包括平行且串聯連接的分別對應于所述參考磁電阻傳感單元串和敏感磁電阻傳感單元串的參考直導線和敏感直導線，所述參考直導線和所述敏感直導線分別在所述參考磁電阻傳感單元串和敏感磁電阻傳感單元串位置處沿磁電阻傳感單元敏感方向產生參考校準磁場和敏感校準磁場；所述校準線圈包含一個正的端口和一個負的端口，兩個端口通過校準電流時，其所產生的校準磁場幅度范圍在所述磁電阻傳感單元的線性工作區域內；

所述重置線圈包括多個垂直于所述敏感磁電阻傳感單元串和參考磁電阻傳感單元串的重置直導線，并在所有磁電阻傳感單元串處沿垂直于敏感方向產生相同重置磁場，所述重置線圈包含兩個端口，當兩端口通過重置電流時，其所產生的重置磁場大小為高于所述磁電阻傳感單元的飽和磁場值；

所述敏感校準磁場和參考校準磁場比率大于等于X軸外加磁場在所述敏感磁電阻傳感單元串和參考磁電阻傳感單元串處的沿敏感方向的磁場比率。

2.根據權利要求1所述的一種單芯片具有校準線圈/重置線圈的高強度磁場X軸線性磁電阻傳感器，其特征在于，所述校準線圈的敏感直導線為長條形，寬度為Lx1，其相對于所述衰減器的Y軸中心線對稱；所述校準線圈的每一段參考直導線包括兩個并聯連接的子直導線，所述子直導線為長條形，寬度為Lx2，所述兩個子直導線對稱分布于所述參考磁電阻傳感單元串的兩側，且Lx2小于Lx1，所述參考直導線和所述敏感直導線串聯連接。

3.根據權利要求1所述的一種單芯片具有校準線圈/重置線圈的高強度磁場X軸線性磁電阻傳感器，其特征在于，所述校準線圈的敏感直導線為長條形，寬度為Lx1，其相對于所述衰減器的Y軸中心線對稱；所述參考直導線為長條形，寬度為Lx2，其相對于所述屏蔽器的Y軸中心線對稱，且Lx1小于Lx2，所述參考直導線和所述敏感直導線串聯連接。

4.根據權利要求1所述的一種單芯片具有校準線圈/重置線圈的高強度磁場X軸線性磁電阻傳感器，其特征在于，所述校準線圈的參考直導線和敏感直導線都位于相鄰所述屏蔽器和衰減器之間的間隙處，其中，所述參考直導線位于靠近所述屏蔽器的一側，所述敏感直導線位于靠近所述衰減器的一側，所述敏感直導線和所述參考直導線均為長條形，寬度分別為Lx1和Lx2，其中Lx1小于Lx2，所述參考直導線和所述敏感直導線串聯連接。

5.根據權利要求2或3所述的一種單芯片具有校準線圈/重置線圈的高強度磁場X軸線性磁電阻傳感器，其特征在于，所述校準線圈位于所述襯底之上、所述磁電阻傳感單元之下，或者位于所述磁電阻傳感單元和所述軟磁通量引導器之間，或者位于所述軟磁通量引導器之上。

6.根據權利要求4所述的一種單芯片具有校準線圈/重置線圈的高強度磁場X軸線性磁電阻傳感器，其特征在于，所述校準線圈位于所述襯底之上、所述磁電阻傳感單元之下，或者位于所述磁電阻傳感單元和所述軟磁通量引導器之間，或者位于所述磁電阻傳感單元之上且處于所述軟磁通量引導器的屏蔽器和衰減器之間的間隙處。

7.根據權利要求1所述的一種單芯片具有校準線圈/重置線圈的高強度磁場X軸線性磁電阻傳感器，其特征在于，所述重置線圈為平面重置線圈，所述重置直導線位于所述磁電阻傳感單元陣列的沿所述X軸方向排列的磁電阻傳感單元行的正上方或者正下方。