设置有自检线圈的磁电阻传感器的制作方法

文档序号:15493020发布日期:2018-09-21 21:01阅读:380来源:国知局

本实用新型涉及磁电阻传感器技术领域,特别涉及一种磁电阻传感器的蛇形绕线方式的自检线圈。



背景技术:

对于磁电阻传感器,由于老化导致灵敏度会发生变化;当磁场超过一定范围时,输出零信号,因此,磁电阻传感器内部需要产生自检磁场,进行灵敏度的校准或者判断是否饱和。自检磁场是通过在自检线圈中通入电流产生的,传统上采用环形绕线方式的自检线圈,缺点是绕线路径长、绕线电阻大、绕线占用芯片面积大。

因此,有必要提出一种方案来解决上述问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种设置有自检线圈的磁电阻传感器,其设置的自检线圈的绕线路径短、绕线电阻小、绕线占用芯片面积小。

根据本实用新型的一个方面,本实用新型提供一种磁电阻传感器,其包括:设置于基板上依次并行排布的若干纵长条形的斜坡,所述斜坡包括底面、分布于所述底面纵长延伸方向两侧的第一倾斜表面和第二倾斜表面;若干磁场传感单元,所述磁场传感单元具有磁易轴和所述磁易轴垂直的磁敏感轴,所述磁场传感单元包括沿其磁易轴方向延伸的磁电阻条,所述斜坡的第一倾斜表面和第二倾斜表面都各自形成有所述磁场传感单元,且所述磁场传感单元的磁易轴方向与其所在的斜坡的纵长延伸方向一致;自检线圈,其位于所述若干纵长条形的斜坡的底面的下方或上方,所述自检线圈包括依次并行排布的若干导线,所述导线的延伸方向与所述斜坡的纵长延伸方向一致,所述若干导线依次串联以形成蛇形绕线方式的自检线圈。

进一步的,所述磁电阻条在所述斜坡的底面所在平面上的投影的一侧有对应的所述导线。

进一步的,所述磁电阻条的长度小于对应的所述导线的长度,且所述磁电阻条在所述斜坡的底面所在平面上的投影位于所述自检线圈围成的区域内。

进一步的,在自检模式下,通过在所述自检线圈中通入电流,使得所述自检线圈在所述磁电阻条中产生自检磁场,以判断磁电阻传感器是否饱和/或者做灵敏度校准。

进一步的,通过调节所述磁电阻条和对应的导线沿所述斜坡底面方向的相对位置来改变所述自检磁场的幅值。

进一步的,所述斜坡的第一倾斜表面相对于所述底面成第一预定角度,其第二倾斜表面相对于所述底面成第二预定角度,且所述第一预定角度和第二预定角度均为α,即所述斜坡的倾角为α。

进一步的,所述自检线圈在所述斜坡的第一倾斜表面上的磁电阻条所在平面中产生垂直于所述磁易轴的第一自检磁场,在相对的第二倾斜表面上的磁电阻条所在平面中产生垂直于所述磁易轴的第二自检磁场,所述第一自检磁场和第二自检磁场用于判断磁电阻传感器是否饱和/或者做灵敏度校准。

进一步的,所述磁电阻传感器y方向的磁场Hy=(H1-H2)/(2cosα),其中,H1为所述第一自检磁场的磁场强度值,H2为所述第二自检磁场的磁场强度值,α为所述斜坡的倾角,所述磁场Hy作为自检磁场,用于判断磁电阻传感器是否饱和/或者做灵敏度校准。

进一步的,所述磁电阻传感器z方向的磁场Hz=(H1+H2)/(2sinα),其中,H1为所述第一自检磁场的磁场强度值,H2为所述第二自检磁场的磁场强度值,α为所述斜坡的倾角,所述磁场Hz作为自检磁场,用于判断磁电阻传感器是否饱和/或者做灵敏度校准。

进一步的,所述磁电阻条为各向异性磁电阻、巨磁电阻或隧穿磁电阻。

与现有技术相比,本实用新型在磁电阻传感器的斜坡下方设置了蛇形绕线方式的自检线圈,从而使得自检线圈的绕线路径短、绕线电阻小、绕线占用芯片面积小。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:

图1为本实用新型在一个实施例中的磁电阻传感器的结构示意图;

图2为沿图1中的c-c剖面线的剖视示意图;

图3为本实用新型中的磁场传感器的自检线圈在磁电阻条上产生的自检磁场随着磁电阻条和自检线圈沿斜坡底面方向的相对位置的变化关系图。

【具体实施方式】

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明,本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连,间接电性相连是指经由另外一个器件或电路电性相连。

请参考图1所示,其为本实用新型在一个实施例中的磁电阻传感器的结构示意图;请参考图2所示,其为沿图1中的c-c剖面线的剖视示意图。图1和图2所示的磁电阻传感器包括自检线圈101、若干纵长条形的斜坡102和若干磁场传感单元(未标识)。

所述若干纵长条形的斜坡102设置于基板上且依次并行(或平行)排布。所述斜坡102包括底面105、分布于所述底面105纵长延伸方向两侧的第一倾斜表面106和第二倾斜表面107。在图1和图2所示的实施例中,所述斜坡102为4个,需要说明的是,在其他实施例中,所述斜坡102可以为2个、3个、5个、6个、……。

所述斜坡102的第一倾斜表面106和第二倾斜表面107上各自形成有所述磁场传感单元。所述磁场传感单元具有磁易轴和所述磁易轴垂直的磁敏感轴,所述磁场传感单元包括沿其磁易轴方向延伸的磁电阻条103、104,且所述磁场传感单元的磁易轴方向与其所在的斜坡102的纵长延伸方向一致。在图1和图2所示的实施中,每个所述斜坡102的第一倾斜表面106上形成有磁电阻条103;每个所述斜坡102的第二倾斜表面107上形成有磁电阻条104。所述磁电阻条103、104可以为各向异性磁电阻(AMR)、巨磁电阻(GMR)或隧穿磁电阻(TMR)中的一种。

所述自检线圈101位于所述若干纵长条形的斜坡102的底面的下方,所述自检线圈101包括依次并行(或平行)排布的若干导线101’,所述导线101’的延伸方向与所述斜坡102的纵长延伸方向一致,所述若干导线101’依次串联以形成蛇形绕线方式的自检线圈。在图1和图2所示的实施例中,每个所述磁电阻条103、104在所述斜坡102的底面所在平面上的投影的一侧(例如,图1和图2中的左侧)有对应的一个所述导线101’;所述磁电阻条103、104的长度小于对应的所述导线101的长度,且所述磁电阻条103、104在所述斜坡102的底面所在平面上的投影位于所述自检线圈101围成的区域内。

在自检模式下,通过在所述自检线圈101中通入电流I,使得所述自检线圈101在所述磁电阻条103、104中产生自检磁场,以判断磁电阻传感器是否饱和/或者做灵敏度校准。

在图1和图2所示的实施例中,所述斜坡102的第一倾斜表面106相对于所述底面105成第一预定角度,其第二倾斜表面107相对于所述底面105成第二预定角度,且所述第一预定角度和第二预定角度均为α,即所述斜坡102的倾角为α,所述自检线圈101在所述斜坡102的第一倾斜表面106上的磁电阻条103所在平面中产生垂直于所述磁易轴的第一自检磁场H1,在相对的第二倾斜表面107上的磁电阻条104所在平面中产生垂直于所述磁易轴的第二自检磁场H2,从而判断磁电阻传感器是否饱和/或者做灵敏度校准。

在图1和图2所示的实施例中,所述磁电阻传感器y方向的磁场Hy=(H1-H2)/(2cosα),所述磁电阻传感器z方向的磁场Hz=(H1+H2)/(2sinα),其中,H1为第一自检磁场H1的磁场强度值,H2为第二自检磁场H2的磁场强度值,α为所述斜坡102的倾角,所述磁电阻传感器z方向与所述若干纵长条形的斜坡102的底面105相垂直,所述磁电阻传感器y方向与所述磁电阻传感器z方向和所述磁场传感单元的磁易轴均垂直。需要说明的是,磁场Hy和Hz也可以作为自检磁场,用于判断磁电阻传感器是否饱和/或者做灵敏度校准。

请参阅图3所示,其为本实用新型在一个实施例中,磁场传感器的自检线圈在磁电阻条103、104上产生的磁场随着磁电阻条103、104和自检线圈101沿斜坡102底面方向的相对位置的变化关系图。其中,y0为磁电阻条103、104和自检线圈101沿所述斜坡底面方向的相对位置,具体请参见图2,也可以说,y0为所述磁电阻条103、104和对应的导线101’沿斜坡底面方向的相对位置。由图3可知,通过调节y0可以改变自检磁场H1,H2,Hy和Hz的幅值。

需要特别说明的是,在图1和图2所示的实施例中,所述自检线圈101位于所述若干纵长条形的斜坡102的底面的下方,在另一个实施例中,所述自检线圈101也可以位于所述若干纵长条形的斜坡102的底面的上方。

综上所述,本实用新型所示的磁场传感器中的自检线圈101位于所述若干并行的纵长条形斜坡102的底面的下方,所述自检线圈101包括并行排布的若干导线101’,所述导线101’的延伸方向与所述斜坡102的纵长延伸方向一致,所述若干导线101’依次串联以形成蛇形绕线方式的自检线圈,从而使得自检线圈的绕线路径短、绕线电阻小、绕线占用芯片面积小。

需要指出的是,熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地,本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

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