一种谐波增宽线性范围的磁电阻传感器的制作方法

文档序号:20873537发布日期:2020-05-26 16:08阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种谐波增宽线性范围的磁电阻传感器,其特征在于,包括:

衬底;

位于所述衬底上的多项推挽式磁电阻传感电桥,所述多项推挽式磁电阻传感电桥包括推臂和挽臂,所述推臂包含n种推磁电阻传感单元,所述挽臂包含n种挽磁电阻传感单元,n为大于1的整数;

每个磁电阻传感单元的关键特征参数包括零磁场电阻r0i、磁电阻变化率mri、自由层饱和磁场hsi、钉扎层磁矩方向角±αpi以及串并联系数ai,其中,所述推磁电阻传感单元具有钉扎层磁矩方向角+αpi,所述挽磁电阻传感单元具有钉扎层磁矩方向角-αpi,i为1到n的整数,所述推磁电阻传感单元及其对应的所述挽磁电阻传感单元的关键特征参数不同于标准推挽式线性磁电阻传感器的标准磁电阻传感单元的关键特征参数,

存在着至少一组关键特征参数[(r0j,mrj,hsj,±αpj),aj],j为大于或等于1且小于或等于n的整数,表征所述推磁电阻传感单元和其对应的所述挽磁电阻传感单元的r-h特征曲线线性部分、非线性谐波部分进行叠加,使得所述多项推挽式磁电阻传感电桥的线性范围大于所述标准推挽式线性磁电阻传感器的线性范围,其中,所述标准磁电阻传感单元的关键特征参数为[(r0s,mrs,hss,±αps),as],±αps=90°,as=1。

2.根据权利要求1所述的磁电阻传感器,其特征在于,构成所述推臂的n种推磁电阻传感单元采用并联连接方式,构成所述挽臂的n种挽磁电阻传感单元采用并联连接方式;

所述推臂的电阻rpush、所述挽臂的电阻rpull和所述多项推挽式磁电阻传感电桥的电阻ri满足如下关系:

其中,ri(r0i,mri,hsi,+αpi)表征所述推磁电阻传感单元的四个关键特征参数对应的电阻值,ri(r0i,mri,hsi,-αpi)表征所述挽磁电阻传感单元的四个关键特征参数对应的电阻值。

3.根据权利要求1所述的磁电阻传感器,其特征在于,构成所述推臂的n种推磁电阻传感单元采用串联连接方式,构成所述挽臂的n种挽磁电阻传感单元采用串联连接方式;

所述推臂的电阻rpush、所述挽臂的电阻rpull和所述多项推挽式磁电阻传感电桥的电阻ri满足如下关系:

其中,ri(r0i,mri,hsi,+αpi)表征所述推磁电阻传感单元的四个关键特征参数对应的电阻值,ri(r0i,mri,hsi,-αpi)表征所述挽磁电阻传感单元的四个关键特征参数对应的电阻值。

4.根据权利要求1所述的磁电阻传感器,其特征在于,构成所述推臂的n种推磁电阻传感单元采用串并联混合连接方式,构成所述挽臂的n种挽磁电阻传感单元采用串并联混合连接方式;

所述推臂的电阻rpush、所述挽臂的电阻rpull和所述多项推挽式磁电阻传感电桥的电阻ri满足如下关系:

其中,ri(r0i,mri,hsi,+αpi)表征所述推磁电阻传感单元的四个关键特征参数对应的电阻值,ri(r0i,mri,hsi,-αpi)表征所述挽磁电阻传感单元的四个关键特征参数对应的电阻值,m为大于或等于1且小于或等于n的整数。

5.根据权利要求1所述的磁电阻传感器,其特征在于,还包括:位于所述衬底上的磁电阻分流电阻rsh,所述磁电阻分流电阻rsh与所述多项推挽式磁电阻传感电桥连接,所述磁电阻分流电阻rsh的关键特征参数为[(r0sh,mrsh,hssh,±αpsh),ash],

存在着至少一组关键特征参数{[(r0sh,mrsh,hssh,±αpsh),ash],[(r0i,mri,hsi,±αpi),ai]},使得所述磁电阻分流电阻rsh的r-h特征曲线与所述多项推挽式磁电阻传感电桥中推磁电阻传感单元和挽磁电阻传感单元的r-h特征曲线进行叠加。

6.根据权利要求1所述的磁电阻传感器,其特征在于,所述多项推挽式磁电阻传感电桥的磁电阻传感单元的钉扎层磁矩方向角的取值范围为0°-360°。

7.根据权利要求1所述的磁电阻传感器,其特征在于,所述多项推挽式磁电阻传感电桥的磁电阻传感单元的零磁场电阻的取值范围为1kω-1000mω。

8.根据权利要求1所述的磁电阻传感器,其特征在于,所述多项推挽式磁电阻传感电桥的磁电阻传感单元的自由层饱和磁场的取值范围为1-100oe。

9.根据权利要求1所述的磁电阻传感器,其特征在于,所述多项推挽式磁电阻传感电桥的线性范围与所述标准推挽式线性磁电阻传感器的线性范围的比值大于1且小于或等于2。


技术总结
本发明实施例公开了一种谐波增宽线性范围的磁电阻传感器,包括:衬底和多项推挽式磁电阻传感电桥,其推臂包含N种推磁电阻传感单元,其挽臂包含N种挽磁电阻传感单元;每个磁电阻传感单元的关键特征参数包括R0i、MRi、Hsi、±αpi以及ai,推磁电阻传感单元及其对应的挽磁电阻传感单元的关键特征参数不同于标准推挽式线性磁电阻传感器的标准磁电阻传感单元的关键特征参数,存在着至少一组关键特征参数[(ROj,MRj,Hsj,±αpj),aj],表征推磁电阻传感单元和挽磁电阻传感单元的R‑H特征曲线线性部分、非线性谐波部分进行叠加,使得多项推挽式磁电阻传感电桥的线性范围大于标准推挽式线性磁电阻传感器的线性范围。本发明实施例具有谐波增宽线性范围的效果。

技术研发人员:詹姆斯·G·迪克;周志敏
受保护的技术使用者:江苏多维科技有限公司
技术研发日:2020.01.10
技术公布日:2020.05.26
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