一种应用于微电流检测的磁阻式传感器的制作方法

文档序号:29468314发布日期:2022-04-02 04:05阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种应用于微电流检测的磁阻式传感器,包括至少一个磁阻传感器(1),其特征在于:所述磁阻传感器(1)位于距离待测导体(6)外表面的径向设置有偏置测量距离,所述磁阻传感器(1)包括磁阻本体(5)和设置于磁阻本体(5)内的至少一个辅助线圈,所述辅助线圈用于产生所述偏置磁场,所述偏置磁场形成作用于待测导体(6)上的饱和磁通,所述待测导体(6)沿磁阻传感器(1)轴向方向产生过场电流,所述过场电流产生过场磁场,所述偏置磁场与所述过场磁场矢量叠加,所述偏置磁场的方向与所述过场磁场的磁场方向呈锐角设置,所述待测导体(6)与所述磁阻传感器(1)之间绕设有多匝绕组,所述偏置磁场和待测导体(6)之间还设置有矢量磁阻(2),所述矢量磁阻(2)用于产生矢量磁场,所述矢量磁场作用于所述过场磁场,所述矢量磁阻(2)与所述磁阻本体(5)之间通过导接磁件连接,所述磁阻本体(5)和矢量磁阻(2)上分别连接有测量电极;所述待测导体(6)外圈还设置有隔离支撑件(3),所述隔离支撑件(3)两端外表面至少部分嵌入至磁阻本体(5)和待测导体(6),所述待测导体(6)外还设置有附加线圈(4),所述待测导体(6)内产生电流时,所述附加线圈(4)产生修正磁场,所述修正磁场作用与偏置磁场和过场磁场、矢量磁场和过场磁场,用于修正所述偏置磁场或矢量磁场,以使用于放大和/或估计所述偏置磁场和矢量磁场产生信号的电子单元。2.根据权利要求1所述的一种应用于微电流检测的磁阻式传感器,其特征在于:围绕所述待测导体(6)的周面对称分布有至少一对磁阻传感器(1),所述磁阻传感器(1)为由所述偏置磁场呈45
°
角的探测待测导体(6)中的电流进行驱动。3.根据权利要求2所述的一种应用于微电流检测的磁阻式传感器,其特征在于:所述待测导体(6)中产生大于100μa的电流进行测量时,用于产生所述修正磁场的附加线圈(4)作用于所述待测导体(6)进行校正以用于补偿矢量磁场;所述待测导体(6)中产生小于100μa大于10μa的电流进行测量时,用于产生所述修正磁场的附加线圈(4)作用与所述磁阻本体(5)进行放大偏置磁场以用于补偿偏置磁场;所述待测导体(6)中产生小于或等于10μa的电流进行测量时,用于产生所述修正磁场的附加线圈(4)作用于所述磁阻本体(5)和待测导体(6)进行校正以用于补偿偏置磁场和矢量磁场。4.根据权利要求3所述的一种应用于微电流检测的磁阻式传感器,其特征在于:所述磁阻本体(5)位于与所述待测导体(6)外表面相距1至8mm范围内的距离处。5.根据权利要求4所述的一种应用于微电流检测的磁阻式传感器,其特征在于:所述磁阻传感器(1)是具有四元件惠斯通布置的传感器。6.根据权利要求5所述的一种应用于微电流检测的磁阻式传感器,其特征在于:所述偏置磁场至少为4.25mt,所述偏置磁场随流经待测导体(6)内的电流单位时间内的磁通变化范围为0.05%-0.1%。7.根据权利要求6所述的一种应用于微电流检测的磁阻式传感器,其特征在于:所述磁阻本体(5)包括基板(51)、绝缘层(52)、导接结构(53)以及磁阻结构(54),所述基板(51)内形成磁阻腔室,所述磁阻腔室内沿径向方向依次设置导接结构(53)、磁阻结构(54)和绝缘层(52),所述导接结构(53)朝向待测导体(6)一侧,所述基板(51)上还穿设有扎钉层(55),所述扎钉层(55)沿基板(51)外壁扎设至所述绝缘层(52)内,所述基板(51)内壁还设置有导磁凸起(56),所述导磁凸起(56)穿设至所述导接结构(53)内,所述测量电极与所述导接结
构(53)背离磁阻结构(54)的一侧连接。8.根据权利要求7所述的一种应用于微电流检测的磁阻式传感器,其特征在于:所述磁阻结构(54)包括磁阻元件和磁屏元件,所述磁阻元件材料为铁磁材料、反铁磁材料、非铁磁性金属材料、穿隧氧化材料中的一种或多种,所述磁屏元件为铁磁材料中混合铝、钴、镍中的一种或多种材料组合。9.根据权利要求8所述的一种应用于微电流检测的磁阻式传感器,其特征在于:所述绝缘层(52)为经低温热制所形成的氧化硅和氮化硅叠层。10.根据权利要求1-9中任意一项所述的一种应用于微电流检测的磁阻式传感器,其特征在于:所述磁阻式传感器用于测量10微安以下的微电流。

技术总结
本发明公开了一种应用于微电流检测的磁阻式传感器,其技术方案要点是包括至少一个磁阻传感器,磁阻传感器与待测导体之间形成偏置测量距离,磁阻传感器包括磁阻本体和辅助线圈,辅助线圈用于产生偏置磁场,偏置磁场与过场磁场呈锐角设置,辅助线圈和待测导体之间还设置有矢量磁阻,磁阻本体和矢量磁阻上分别连接测量电极,待测导体外还设置附加线圈,附加线圈产生修正磁场,修正磁场作用与偏置磁场或矢量磁场,从而提高整体对于电流的感应能力,以使在微电流时仍然能够进行准确测量。本发明一种应用于微电流检测的磁阻式传感器,具有能够对微电流进行检测,达到提高检测精度的效果。果。果。


技术研发人员:何斌 彭韬 涂善军 杨宏江 闵文杰 陆艳青 刘红斌 杨波 何宜霖
受保护的技术使用者:湖北天瑞电子股份有限公司
技术研发日:2021.12.29
技术公布日:2022/4/1
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