磁性传感器电路和系统及用于形成磁性传感器电路的方法与流程

技术特征：

1.一种传感器电路(300)，包括：

第一磁阻器(331)，具有第一电阻传递函数；

第二磁阻器(332)，具有不同的第二电阻传递函数，

其中所述第一磁阻器和所述第二磁阻器(331、332)串联连接在所述传感器电路(300)的第一电源端子和第二电源端子(301-1、301-2)之间，

其中所述第一磁阻器和所述第二磁阻器(331，332)均包括：相应的磁性自由层(116)，被配置为在所述磁性自由层(116)中自发地生成涡流磁化图案；以及相应的磁性参考层(114)，具有直接参考磁化图案，

其中用于去除所述第一磁阻器(331)的磁性自由层(116)中的涡流磁化图案的湮没场强度不同于用于去除所述第二磁阻器(332)的磁性自由层(116)中的涡流磁化图案的湮没场强度。

2.根据权利要求1所述的传感器电路(300)，其中所述第一电阻传递函数和所述第二电阻传递函数均包括相应的线性范围和相应的饱和范围，其中所述第一电阻传递函数和所述第二电阻传递函数的从所述线性范围到所述饱和范围的相应转换发生在外部施加的磁场(305)的不同强度处。

3.根据权利要求1或2所述的传感器电路(300)，其中针对外部施加的磁场(305)的给定变化，所述第一磁阻器(331)的相对于所述第一磁阻器(331)的基本电阻的电阻变化对应于所述第二磁阻器(332)的相对于所述第二磁阻器(332)的基本电阻的电阻变化，其中相应的基本电阻表示正在消失的外部施加的磁场(305)处的电阻。

4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器电路(300)，其中所述第一磁阻器(331)的磁性自由层(116)的尺寸不同于所述第二磁阻器(332)的磁性自由层(116)的对应尺寸。

5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器电路(300)，还包括：

监控电路，被配置为监控所述第一磁阻器和所述第二磁阻器(331，332)之间的节点与参考节点之间的电压，并且在所述电压改变大于预定阈值的情况下生成输出信号。

6.根据前述权利要求中任一项所述的传感器电路(300)，其中所述传感器电路(300)是桥接电路，其中所述桥接电路的第一分支包括所述第一磁阻器和所述第二磁阻器(331，332)。

7.根据权利要求6所述的传感器电路(300)，还包括第二分支，所述第二分支包括具有第三电阻传递函数的第三磁阻器和具有第四电阻传递函数的第四磁阻器，所述第四电阻传递函数不同于所述第三电阻传递函数，其中所述第三磁阻器和所述第四磁阻器串联连接在所述传感器电路(300)的所述第一电源端子和所述第二电源端子(301-1，301-2)之间。

8.一种磁性传感器桥接电路(500)，包括：

串联连接的第一磁阻涡流传感器元件和第二磁阻涡流传感器元件(331，332)；

串联连接的第三磁阻涡流传感器元件和第四磁阻涡流传感器元件(533，534)，

其中所述第一磁阻涡流传感器元件和所述第三磁阻涡流传感器元件(331，533)连接至所述磁性传感器桥接电路(500)的第一电源端子(301-1)，

其中所述第二磁阻涡流传感器元件和所述第四磁阻涡流传感器元件(332，534)连接至所述磁性传感器桥接电路(500)的不同的第二电源端子(301-2)，

其中所述第一磁阻涡流传感器元件和所述第四磁阻涡流传感器元件(331，534)具有第一电阻传递函数，所述第一电阻传递函数具有第一湮没场强度，用于去除相应磁阻涡流传感器元件(331，534)的相应磁性自由层(116)中的涡流磁化图案，

其中所述第二磁阻涡流传感器元件和所述第三磁阻涡流传感器元件(332，533)具有第二电阻传递函数，所述第二电阻传递函数具有不同的第二湮没场强度，用于去除相应磁阻涡流传感器元件(332，533)的相应磁性自由层(116)中的涡流磁化图案；以及

监控电路(550)，被配置为监控所述第一磁阻涡流传感器元件和所述第二磁阻涡流传感器元件(331，332)的公共端子(502-1)与所述第三磁阻涡流传感器元件和所述第四磁阻涡流传感器元件(533，534)的公共端子(502-2)之间的电压，并且在所述电压改变大于预定阈值的情况下生成输出信号。

9.根据权利要求8所述的磁性传感器桥接电路(500)，其中所述第二电阻传递函数的所述第二湮没场强度是所述第一电阻传递函数的所述第一湮没场强度的至少1.1倍。

10.根据权利要求8或9所述的磁性传感器桥接电路(500)，其中所述第二电阻传递函数的基本电阻与所述第一电阻传递函数的基本电阻的比率对应于所述第二电阻传递函数的灵敏度与所述第一电阻传递函数的灵敏度的比率。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的磁性传感器桥接电路(500)，其中所述第二电阻传递函数的基本电阻等于所述第一电阻传递函数的基本电阻。

12.一种传感器系统(800)，包括：

第一磁性传感器桥接电路(870)，包括：

串联连接的第一磁阻涡流传感器元件和第二磁阻涡流传感器元件(331，332)；和

串联连接的第三磁阻涡流传感器元件和第四磁阻涡流传感器元件(533，534)，

其中所述第一磁阻涡流传感器元件和所述第三磁阻涡流传感器元件(331，533)连接至所述传感器系统(800)的第一电源端子(801-1)，

其中所述第二磁阻涡流传感器元件和所述第四磁阻涡流传感器元件(332，534)连接至所述传感器系统(800)的不同的第二电源端子(801-2)，

其中所述第一磁阻涡流传感器元件和所述第四磁阻涡流传感器元件(331，534)具有第一电阻传递函数，所述第一电阻传递函数具有第一湮没场强度，用于去除相应磁阻涡流传感器元件(331，534)的相应磁性自由层(116)中的涡流磁化图案；

第二磁性传感器桥接电路(875)，位于邻近所述第一磁性传感器桥接电路(870)，并且包括：

串联连接的第五磁阻涡流传感器元件和第六磁阻涡流传感器元件(835，836)；和

串联连接的第七磁阻涡流传感器元件和第八磁阻涡流传感器元件(837，838)，

其中所述第五磁阻涡流传感器元件和所述第七磁阻涡流传感器元件(835，837)连接至所述传感器系统(800)的第三电源端子(801-3)，

其中所述第六磁阻涡流传感器元件和所述第八磁阻涡流传感器元件(836，838)连接至所述传感器系统的不同的第四电源端子(801-4)，

其中所述第五磁阻涡流传感器元件和所述第八磁阻涡流传感器元件(835，838)具有第二电阻传递函数，所述第二电阻传递函数具有不同的第二湮没场强度，用于去除相应磁阻涡流传感器元件(332，533)的相应磁性自由层(116)中的涡流磁化图案；以及

监控电路(550)，被配置为监控所述传感器系统(800)的第一测试端子和第二测试端子(803-1，803-2)之间的电压，并且在所述电压改变大于预定阈值的情况下生成输出信号。

13.根据权利要求12所述的传感器系统(800)，其中从所述第一磁阻涡流传感器元件、所述第二磁阻涡流传感器元件、所述第三磁阻涡流传感器元件或所述第四磁阻涡流传感器元件(331，332，533，534)中的任一个到所述第五磁阻涡流传感器元件、所述第六磁阻涡流传感器元件、所述第七磁阻涡流传感器元件或所述第八磁阻涡流传感器元件(835，836，837，838)中的任一个的最大距离小于5mm。

14.根据权利要求12或13所述的传感器系统(800)，其中所述第六磁阻涡流传感器元件和所述第七磁阻涡流传感器元件(836，837)具有相对于所述第二电阻传递函数反转的电阻传递函数。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的传感器系统(800)，其中所述第二磁阻涡流传感器元件和所述第三磁阻涡流传感器元件(332，533)具有相对于所述第一电阻传递函数反转的电阻传递函数。

16.根据权利要求15所述的传感器系统(800)，其中在操作所述传感器系统(800)期间，所述第一测试端子(803-1)的电压对应于在所述第一磁阻涡流传感器元件和所述第二磁阻涡流传感器元件(331，332)的公共端子(502-1)与所述第三磁阻涡流传感器元件和所述第四磁阻涡流传感器元件(533，534)的公共端子(502-2)之间的电压，其中所述第二测试端子(803-2)的电压对应于在所述第五磁阻涡流传感器元件和所述第六磁阻涡流传感器元件(835，836)的公共端子(502-3)与所述第七磁阻涡流传感器元件和所述第八磁阻涡流传感器元件(837，838)的公共端子(502-4)之间的电压。

17.根据权利要求15或16所述的传感器系统(800)，其中在操作所述传感器系统(800)期间，所述第一电源端子和所述第二电源端子(801-1，801-2)之间的电压不同于所述第三电源端子和所述第四电源端子(801-3，801-4)之间的电压。

18.根据权利要求12至17中任一项所述的传感器系统(800)，其中所述第二磁阻涡流传感器元件和所述第三磁阻涡流传感器元件(332，533)具有所述第二电阻传递函数。

19.根据权利要求18所述的传感器系统(800)，其中所述第一测试端子(803-1)连接至所述第一磁阻涡流传感器元件和所述第二磁阻涡流传感器元件(331，332)的公共端子(502-1)，其中所述第二测试端子(803-2)连接至所述第三磁阻涡流传感器元件和所述第四磁阻涡流传感器元件(533，534)的公共端子(502-2)。

20.根据权利要求18或19所述的传感器系统(800)，其中所述第一磁阻涡流传感器元件、所述第二磁阻涡流传感器元件、所述第三磁阻涡流传感器元件和所述第四磁阻涡流传感器元件(331，332，533，534)的相应磁性参考层(114)的相应参考磁化图案彼此相对平行。