电压输出，电源参考模块U2的输出连接至第一运放器U1A的正输入端上，经反馈电阻R2，R3的控制产生所需正电压，并同时连接至巨磁电阻传感器P1的正电源端和第二运放器U1B的负电源端上，第二运放器U1B经反馈电阻R4，R5的控制产生所需负电压，并连接至巨磁电阻传感器的原地端上；同时第一运放器U1A的输出连接至二级管D1，D1的输出，经可调电阻R18连接至线圈的输入端，线圈输出端接地；整个线圈1绕在传感器2的外围的套筒3上，传感器的线路板4与传感器2 —起安装在套筒3内，如图2中所示。
[0024]所述的电源参考模块U2产生稳定的电压输出为1-1.5V，并作为第一运放器U1A的正输入，通过第一运放器U1A后产生4-5 V正电压输出；作为传感器芯片的电源和第二运放器U1B的负输入，通过第二运放器U1B后产生4-5V负电压输出，连接到传感器芯片的地上，此时的传感器供电为双端正负4-5V电压。
[0025]所述的第一运放器U1A的输出电压同时加到二极管D1的输入端，并在该回路中产生电流，通过二级管阻止电流回流，防止导致干扰传感器回路。通过调整变阻器的阻值，调整通过线圈的电流，从而改变线圈产生的磁场，将产生的磁场外加在传感器上，调整传感器的工作区间。
[0026]工作时，电源参考模块U2产生稳定的1.235V输出，并作为运放U1A的正输入，通过U1A后产生+4.5V电压，作为传感器芯片的电源和运放U1B的负输入，通过U1B后产生-4.5V的输出，连接到传感器芯片的地上，此时的传感器供电为双端±4.5V，相比原参考电路中单端+5V供电增加了接近一倍，由惠斯登电桥的原理可知此时的放大倍数相比原参考电路也增加了将近一倍。
[0027]U1A的输出电压同时加到二极管D1的输入端，并在该回路中产生电流，二级管的作用是阻止电流回流导致干扰传感器回路。通过调整变阻器的阻值，就可以调整通过线圈的电流，从而改变线圈产生的磁场，该磁场外加在传感器上，就可以调整传感器的工作区间。
[0028]上述实施方式和实施例仅为本发明的优选实施例，本领域普通技术人员在不脱离本发明实质和技术启示下所做的变形和润饰，均应视为在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围视其权利要求书而定。
[0029]通过实施例可以看出，本发明涉及一种巨磁电阻传感器磁场偏置方法，采用差分电源驱动传感器，将电源输出经一个高精度电源参考模块后产生稳定的电压，并通过两个运放器将高精度电源参考模块后产生稳定的电压分别放大至所需的正负电压，并分别供给巨磁电阻芯片的电源端和原接地端，作为巨磁电阻芯片的驱动电压；其中一个运放器输出同时经二极管、可调电阻和去耦电容连接至线圈一端，线圈另一端接地，通过调整可调电阻改变通过线圈的电流，从而产生可变化的偏置磁场。
[0030]进一步地，所述的输入电源经电源参考模块U2后产生稳定的电压输出，电源参考模块U2的输出连接至第一运放器U1A的正输入端上，经反馈电阻R2，R3的控制产生所需正电压，并同时连接至巨磁电阻传感器P1的正电源端和第二运放器U1B的负电源端上，第二运放器U1B经反馈电阻R4，R5的控制产生所需负电压，并连接至巨磁电阻传感器的原地端上；同时第一运放器U1A的输出连接至二级管D1，D1的输出，经可调电阻R18连接至线圈的输入端，线圈输出端接地；整个线圈绕在传感器的外围。
[0031]进一步地，所述的电源参考模块U2产生稳定的电压输出为1-1.5V，并作为第一运放器U1A的正输入，通过第一运放器U1A后产生4-5 V正电压输出；作为传感器芯片的电源和第二运放器U1B的负输入，通过第二运放器U1B后产生4-5V负电压输出，连接到传感器芯片的地上，此时的传感器供电为双端正负4-5V电压。
[0032]进一步地，所述的第一运放器U1A的输出电压同时加到二极管D1的输入端，并在该回路中产生电流，通过二级管阻止电流回流，防止导致干扰传感器回路。通过调整变阻器的阻值，调整通过线圈的电流，从而改变线圈产生的磁场，将产生的磁场外加在传感器上，调整传感器的工作区间。
[0033]本发明的有益效果在于:
(1)本发明使用差分电源驱动传感器，相比原先的单端电源，传感器两端的电压升高了接近一倍，根据巨磁电阻传感器的原理可知，此时同样的磁场变化导致的输出电压变化理论上为单端时的两倍，即此时有更大的放大倍数。
[0034](2)相比传统的使用单电源或者是由两个单独电源产生的差分电压源，本发明使用一个单独的稳压源生成一对差分电压源，其优势在于:两个差分电压源能保持稳定的匹配，同时也降低了系统的复杂程度。
[0035](3)从差分电压源中引出线圈的驱动电源，并使用二极管进行隔离，相比传统的使用单独电源驱动线圈的优势在于:该设计可以节省一块电源模块，从而降低系统的复杂程度；使用线圈产生偏置磁场，并使用可调电阻控制通过线圈的电流，使得偏置磁场大小可根据需求任意控制，从而在不同强度磁场中均能合理设置磁传感器的工作点。
【主权项】
1.一种巨磁电阻传感器差分驱动与磁场偏置电路，其特征在于:包括两个运放器，输入电源经电源参考模块后分别输入到两个运放器的一个负极和一个正极，使得两个运放器产生稳定放大的正负电压，两个运放器分别与巨磁电阻传感器正电源端和负电源端连接，作为巨磁电阻芯片的驱动电压；其中一个运放器输出同时经二极管、可调电阻和去耦电容连接至线圈一端，线圈另一端接地，通过调整可调电阻改变通过线圈的电流，从而产生可变化的偏置磁场。2.如权利要求1所述的巨磁电阻传感器差分驱动与磁场偏置电路，其特征在于:所述的两个运放器分别为第一运放器U1A和第二运放器U1B，输入电源经电源参考模块U2后产生稳定的电压输出，电源参考模块U2的输出连接至第一运放器U1A的正输入端上，经反馈电阻R2，R3的控制产生所需正电压，并同时连接至巨磁电阻传感器P1的正电源端和第二运放器U1B的负电源端上，第二运放器U1B经反馈电阻R4，R5的控制产生所需负电压，并连接至巨磁电阻传感器的原地端上；同时第一运放器U1A的输出连接至二级管D1，D1的输出，经可调电阻R18连接至线圈的输入端，线圈输出端接地；整个线圈绕在传感器的外围。3.如权利要求2所述的巨磁电阻传感器差分驱动与磁场偏置电路，其特征在于:所述的电源参考模块U2产生稳定的电压输出为1-1.5V，并作为第一运放器U1A的正输入，通过第一运放器U1A后产生4-5 V正电压输出；作为传感器芯片的电源和第二运放器U1B的负输入，通过第二运放器U1B后产生4-5V负电压输出，连接到传感器芯片的地上，此时的传感器供电为双端正负4-5V电压。4.如权利要求3所述的巨磁电阻传感器差分驱动与磁场偏置电路，其特征在于:所述的第一运放器U1A的输出电压同时加到二极管D1的输入端，并在该回路中产生电流，通过二级管阻止电流回流，防止导致干扰传感器回路；通过调整变阻器的阻值，调整通过线圈的电流，从而改变线圈产生的磁场，将产生的磁场外加在传感器上，调整传感器的工作区间。5.一种巨磁电阻传感器磁场偏置方法，采用差分电源驱动传感器，将电源输出经一个高精度电源参考模块后产生稳定的电压，并通过两个运放器将高精度电源参考模块后产生稳定的电压分别放大至所需的正负电压，并分别供给巨磁电阻芯片的电源端和原接地端，作为巨磁电阻芯片的驱动电压；其中一个运放器输出同时经二极管、可调电阻和去耦电容连接至线圈一端，线圈另一端接地，通过调整可调电阻改变通过线圈的电流，从而产生可变化的偏置磁场。6.如权利要求5所述的巨磁电阻传感器磁场偏置方法，其特征在于:所述的输入电源经电源参考模块U2后产生稳定的电压输出，电源参考模块U2的输出连接至第一运放器U1A的正输入端上，经反馈电阻R2，R3的控制产生所需正电压，并同时连接至巨磁电阻传感器P1的正电源端和第二运放器U1B的负电源端上，第二运放器U1B经反馈电阻R4，R5的控制产生所需负电压，并连接至巨磁电阻传感器的原地端上；同时第一运放器U1A的输出连接至二级管D1，D1的输出，经可调电阻R18连接至线圈的输入端，线圈输出端接地；整个线圈绕在传感器的外围。7.如权利要求6所述的巨磁电阻传感器磁场偏置方法，其特征在于:所述的电源参考模块U2产生稳定的电压输出为1-1.5V，并作为第一运放器U1A的正输入，通过第一运放器U1A后产生4-5 V正电压输出；作为传感器芯片的电源和第二运放器U1B的负输入，通过第二运放器U1B后产生4-5V负电压输出，连接到传感器芯片的地上，此时的传感器供电为双端正负4-5V电压。8.如权利要求7所述的巨磁电阻传感器磁场偏置方法，其特征在于:所述的第一运放器U1A的输出电压同时加到二极管D1的输入端，并在该回路中产生电流，通过二级管阻止电流回流，防止导致干扰传感器回路；通过调整变阻器的阻值，调整通过线圈的电流，从而改变线圈产生的磁场，将产生的磁场外加在传感器上，调整传感器的工作区间。
【专利摘要】一种巨磁电阻传感器差分驱动与磁场偏置电路及偏置方法，包括两个运放器，输入电源经电源参考模块后分别输入到两个运放器的一个负极和一个正极，使得两个运放器产生稳定放大的正负电压，两个运放器分别与巨磁电阻传感器正电源端和负电源端连接，作为巨磁电阻芯片的驱动电压；其中一个运放器输出同时经二极管、可调电阻和去耦电容连接至线圈一端，线圈另一端接地，通过调整可调电阻改变通过线圈的电流，从而产生可变化的偏置磁场。
【IPC分类】G01R33/09
【公开号】CN105259521
【申请号】CN201510839092
【发明人】谢成昆, 彭晓靖
【申请人】株洲壹星科技股份有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月27日