專利名稱：用于磁開關傳感器的電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及開關傳感器技術領域，特別涉及一種用于磁開關傳感器的電路。
背景技術：
現(xiàn)有技術中的用于磁開關傳感器的電路的靈敏度較低，一般只能用于測量30Gs以上的待測磁場。此外，現(xiàn)有技術中的用于磁開關傳感器的電路很難實現(xiàn)溫度補償。非常需要一種靈敏度較高且易實現(xiàn)溫度補償?shù)挠糜诖砰_關傳感器的電路
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用于磁開關傳感器的電路。本發(fā)明提供的用于磁開關傳感器的電路包括磁電阻元件、電阻、帶溫度系數(shù)的電壓源和比較器；磁電阻元件與電阻電連接，且磁電阻元件和電阻分別作為一個橋臂構成一個半橋，磁電阻元件與電阻之間的第二節(jié)點N2與比較器的第一輸入端Inl電連接，比較器的第二輸入端In2被輸入開關閾值信號，電壓源與磁電阻元件I或電阻電連接，電壓源與磁電阻元件或電阻之間的節(jié)點為第一節(jié)點NI ；磁電阻元件用于感測待測磁場信號，電阻用于提供與磁電阻元件匹配的電阻值，且所述電阻2與所述磁電阻元件I的電阻值的匹配度為2-10%。，電壓源用于在第一節(jié)點NI與地之間施加恒定的電壓，比較器用于將半橋輸出的信號與開關閾值信號比較后輸出開關信號，電壓源還用于提供能夠與磁電阻元件和電阻的溫度系數(shù)之差的代數(shù)和為零的溫度系數(shù)。優(yōu)選地，所述電路還包括放大器，所述放大器的輸入端與所述第二節(jié)點N2電連接，放大器的輸出端與比較器的第一輸入端Inl電連接。優(yōu)選地，電壓源與磁電阻元件電連接，磁電阻元件與電阻的一端電連接，電阻的另
一端接地。優(yōu)選地，電壓源與電阻電連接，電阻與磁電阻元件的一端電連接，磁電阻元件的另
一端接地。優(yōu)選地，所述磁電阻元件和所述電阻采用多層膜結構，且用于制作所述磁電阻元件和所述電阻的材料相同。優(yōu)選地，所述磁電阻元件為多層膜結構的TMR元件或GMR元件。本發(fā)明具有如下有益效果(I)所述電路采用電壓源驅動型的電橋結構，因此容易實現(xiàn)溫度補償；(2)由于所述電路的電阻與磁電阻元件的電阻值精確匹配，且二者的匹配度為2-10%。，從而保證所述電路具有較高的靈敏度，其能夠準確測量低至5Gs的磁場。


圖I為本發(fā)明實施例I提供的用于磁開關傳感器的電路的示意圖；圖2為本發(fā)明實施例2提供的用于磁開關傳感器的電路的示意圖；圖3為本發(fā)明實施例3提供的用于磁開關傳感器的電路的示意圖；圖4為本發(fā)明實施例4提供的用于磁開關傳感器的電路的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發(fā)明的內容作進一步的描述。實施例I如圖I所示，本實施例提供的用于磁開關傳感器的電路包括磁電阻元件I、電阻2、 帶溫度系數(shù)的電壓源3和比較器4。電壓源3與磁電阻元件I電連接，磁電阻元件I與電阻2的一端電連接，電阻2的另一端接地。磁電阻元件I和電阻2分別作為一個橋臂構成一個半橋。磁電阻元件I與電阻2之間的第二節(jié)點N2與比較器4的第一輸入端Inl電連接。比較器4的第二輸入端In2被輸入開關閾值信號。比較器4的輸出端為Out。磁電阻元件I和電阻2都采用多層膜結構。磁電阻元件I為多層膜結構的TMR元件或GMR元件。在本實施例中，磁電阻元件I為例如TMR元件。磁電阻元件I用于感測待測磁場信號。電阻2用于提供與磁電阻元件I匹配的電阻值，且電阻2與磁電阻元件I的電阻值的匹配度為2-10%。。匹配度的定義為電阻2與磁電阻元件I的電阻值之差除以磁電阻元件I的電阻值。在本實施例中，由于磁電阻元件I和電阻2都采用多層膜結構，且用于制作磁電阻元件I和電阻2的材料相同，因此能夠實現(xiàn)磁電阻元件I與電阻2的電阻值的精確匹配，并使電阻2與磁電阻元件I的電阻值的匹配度達到例如2%。。電壓源3與磁電阻元件I之間的節(jié)點為第一節(jié)點NI。電壓源3用于在第一節(jié)點NI與地之間施加恒定的電壓。比較器4用于將半橋輸出的信號與開關閾值信號比較后輸出開關信號。電壓源3還用于提供能夠與磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)之差的代數(shù)和為零的溫度系數(shù)，即電壓源3的溫度系數(shù)能夠與磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)之差相互抵消。調節(jié)電壓源3的溫度系數(shù)，使得磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)之差與電壓源3的溫度系數(shù)的代數(shù)和為零，從而使半橋的輸出的信號不受磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)的影響。因此，所述電橋的輸出信號不受磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)的影響，即容易實現(xiàn)所述電路的溫度補償。由于所述電路的電阻2與磁電阻元件I的電阻值精確匹配，且二者的匹配度為2%。，從而保證所述電路具有較高的靈敏度，其能夠準確測量低至5Gs的磁場。實施例2如圖2所示，本實施例提供的用于磁開關傳感器的電路包括磁電阻元件I、電阻2、帶溫度系數(shù)的電壓源3和比較器4。電壓源3與電阻2電連接，電阻2與磁電阻元件I的一端電連接，磁電阻元件I的另一端接地。磁電阻元件I和電阻2分別作為一個橋臂構成一個半橋。磁電阻元件I與電阻2之間的第二節(jié)點N2與比較器4的第一輸入端Inl電連接。比較器4的第二輸入端In2被輸入開關閾值信號。比較器4的輸出端為Out。磁電阻兀件I和電阻2都采用多層膜結構。磁電阻元件I為多層膜結構的TMR元件或GMR元件。在本實施例中，磁電阻元件I為例如TMR元件。磁電阻元件I用于感測待測磁場信號。電阻2用于提供與磁電阻元件I匹配的電阻值，且電阻2與磁電阻元件I的電阻值的匹配度為2-10%。。匹配度的定義為電阻2與磁電阻元件I的電阻值之差除以磁電阻元件I的電阻值。在本實施例中，由于磁電阻元件I和電阻2都采用多層膜結構，且用于制作磁電阻元件I和電阻2的材料相同，因此能夠實現(xiàn)磁電阻元件I與電阻2的電阻值的精確匹配，并使電阻2與磁電阻元件I的電阻值的匹配度達到例如10%。。電壓源3與磁電阻元件I之間的節(jié)點為第一節(jié)點NI。電壓源3用于在第一節(jié)點NI與地之間施加恒定的電壓。比較器4用于將半橋輸出的信號與開關閾值信號比較后輸出開關信號。電壓源3還用于提供能夠與磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)之差的代數(shù)和為零的溫度系數(shù)，即電壓源3的溫度系數(shù)能夠與磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)之差相互抵消。調節(jié)電壓源3的溫度系數(shù)，使得磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)之差與電壓源3的溫度系數(shù)的代數(shù)和為零，從而使半橋的輸出的信號不受磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)的影響。因此，所述電橋的輸出信號不受磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)的影響，即容易實現(xiàn)所述電路的溫度補償。由于所述電路的電阻2與磁電阻元件I的電阻值精確匹配，且二者的匹配度為10%。，從而保證所述電路具有較高的靈敏度，其能夠準確測量低至5Gs的磁場。實施例3 如圖3所示，本實施例提供的用于磁開關傳感器的電路包括磁電阻元件I、電阻2、帶溫度系數(shù)的電壓源3、比較器4和放大器5。電壓源3與磁電阻元件I電連接，磁電阻元件I與電阻2的一端電連接，電阻2的另一端接地。磁電阻元件I和電阻2分別作為一個橋臂構成一個半橋。磁電阻兀件I與電阻2之間的第二節(jié)點N2與放大器5的輸入端電連接。放大器5的輸出端與比較器4的第一輸入端Inl電連接。比較器4的第二輸入端In2被輸入開關閾值信號。比較器4的輸出端為Out。磁電阻元件I和電阻2都采用多層膜結構。磁電阻元件I為多層膜結構的TMR元件或GMR元件。在本實施例中,磁電阻元件I為例如GMR元件。磁電阻元件I用于感測待測磁場信號。電阻2用于提供與磁電阻元件I匹配的電阻值，且電阻2與磁電阻元件I的電阻值的匹配度為2-10%。。匹配度的定義為電阻2與磁電阻元件I的電阻值之差除以磁電阻元件I的電阻值。在本實施例中，由于磁電阻元件I和電阻2都采用多層膜結構，且用于制作磁電阻元件I和電阻2的材料相同，因此能夠實現(xiàn)磁電阻元件I與電阻2的電阻值的精確匹配，并使電阻2與磁電阻元件I的電阻值的匹配度達到例如5%。。電壓源3與磁電阻元件I之間的節(jié)點為第一節(jié)點NI。電壓源3用于在第一節(jié)點NI與地之間施加恒定的電壓。放大器5用于將半橋輸出的信號放大后送入比較器4的第一輸入端Ini。比較器4用于將經放大器5放大后的信號與開關閾值信號比較后輸出開關信號。電壓源3還用于提供能夠與磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)之差的代數(shù)和為零的溫度系數(shù)，即電壓源3的溫度系數(shù)能夠與磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)之差相互抵消。調節(jié)電壓源3的溫度系數(shù)，使得磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)之差與電壓源3的溫度系數(shù)的代數(shù)和為零，從而使半橋的輸出信號不受磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)的影響。因此，所述電橋的輸出信號不受磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)的影響，即容易實現(xiàn)所述電路的溫度補償。由于所述電路的電阻2與磁電阻元件I的電阻值精確匹配，且二者的匹配度為5%。，從而保證所述電路具有較高的靈敏度，其能夠準確測量低至5Gs的磁場。
實施例4如圖4所示，本實施例提供的用于磁開關傳感器的電路包括磁電阻元件I、電阻2、帶溫度系數(shù)的電壓源3、比較器4和放大器5。電壓源3與電阻2電連接，電阻2與磁電阻元件I的一端電連接，磁電阻元件I的另一端接地。磁電阻元件I和電阻2分別作為一個橋臂構成一個半橋。磁電阻兀件I與電阻2之間的第二節(jié)點N2與放大器5的輸入端電連接。放大器5的輸出端與比較器4的第一輸入端Inl電連接。比較器4的第二輸入端In2被輸入開關閾值信號。比較器4的輸出端為Out。磁電阻元件I和電阻2都采用多層膜結構。磁電阻元件I為多層膜結構的TMR元件或GMR元件。在本實施例中,磁電阻元件I為例如GMR元件。磁電阻元件I用于感測待測磁場信號。電阻2用于提供與磁電阻元件I匹配的電阻值，且電阻2與磁電阻元件I的電阻值的匹配度為2-10%。。匹配度的定義為電阻2與磁電阻元件I的電阻值之差除以磁電阻元件I的電阻值。在本實施例中，由于磁電阻元件I和電阻2都采用多層膜結構，且用于制作磁電阻元件I和電阻2的材料相同，因此能夠實現(xiàn)磁電阻元件I與電阻2的電阻值的精確匹配，并使電阻2與磁電阻元件I的電阻值的匹配 度達到例如8%。。電壓源3與磁電阻元件I之間的節(jié)點為第一節(jié)點NI。電壓源3用于在第一節(jié)點NI與地之間施加恒定的電壓。放大器5用于將半橋輸出的信號放大后送入比較器4的第一輸入端Ini。比較器4用于將經放大器5放大后的信號與開關閾值信號比較后輸出開關信號。電壓源3還用于提供能夠與磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)之差的代數(shù)和為零的溫度系數(shù)，即電壓源3的溫度系數(shù)能夠與磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)之差相互抵消。調節(jié)電壓源3的溫度系數(shù)，使得磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)之差與電壓源3的溫度系數(shù)的代數(shù)和為零，從而使半橋的輸出信號不受磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)的影響。因此，所述電橋的輸出信號不受磁電阻元件I和電阻2的溫度系數(shù)的影響，即容易實現(xiàn)所述電路的溫度補償。由于所述電路的電阻2與磁電阻元件I的電阻值精確匹配，且二者的匹配度為8%。，從而保證所述電路具有較高的靈敏度，其能夠準確測量低至5Gs的磁場。所述電路采用電壓源驅動型的電橋結構，因此容易實現(xiàn)溫度補償。由于所述電路的電阻與磁電阻元件的電阻值精確匹配，且二者的匹配度為2-10%。，從而保證所述電路具有較高的靈敏度，其能夠準確測量低至5Gs的磁場。應當理解，以上借助優(yōu)選實施例對本發(fā)明的技術方案進行的詳細說明是示意性的而非限制性的。本領域的普通技術人員在閱讀本發(fā)明說明書的基礎上可以對各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.用于磁開關傳感器的電路，其特征在于，該電路包括磁電阻元件(I)、電阻(2)、帶溫度系數(shù)的電壓源⑶和比較器⑷； 所述磁電阻元件(I)與所述電阻(2)電連接，且所述磁電阻元件(I)和所述電阻(2)分別作為一個橋臂構成一個半橋，所述磁電阻元件(I)與所述電阻(2)之間的第二節(jié)點N2與所述比較器⑷的第一輸入端Inl電連接，所述比較器⑷的第二輸入端In2被輸入開關閾值信號，所述電壓源(3)與所述磁電阻元件(I)或所述電阻(2)電連接，所述電壓源(3)與所述磁電阻元件(I)或所述電阻(2)之間的節(jié)點為第一節(jié)點NI ； 所述磁電阻元件(I)用于感測待測磁場信號，所述電阻(2)用于提供與所述磁電阻元件(I)匹配的電阻值，且所述電阻(2)與所述磁電阻元件(I)的電阻值的匹配度為2-10%。，所述電壓源⑶用于在第一節(jié)點NI與地之間施加恒定的電壓，所述比較器⑷用于將半橋輸出的信號與開關閾值信號比較后輸出開關信號，所述電壓源(3)還用于提供能夠與所述磁電阻元件(I)和所述電阻(2)的溫度系數(shù)之差的代數(shù)和為零的溫度系數(shù)。
2.根據(jù)權利要求I所述的用于磁開關傳感器的電路，其特征在于，所述電路還包括放大器(5)，所述放大器(5)的輸入端與所述第二節(jié)點Ν2電連接，所述放大器(5)的輸出端與所述比較器⑷的第一輸入端Inl電連接。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的用于磁開關傳感器的電路，其特征在于，所述電壓源(3)與所述磁電阻元件(I)電連接，所述磁電阻元件(I)與所述電阻(2)的一端電連接，所述電阻(2)的另一端接地。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的用于磁開關傳感器的電路，其特征在于，所述電壓源(3)與所述電阻(2)電連接，所述電阻(2)與所述磁電阻元件(I)的一端電連接，所述磁電阻元件(I)的另一端接地。
5.根據(jù)權利要求I或2所述的用于磁開關傳感器的電路，其特征在于，所述磁電阻元件(I)和所述電阻⑵采用多層膜結構，且用于制作所述磁電阻元件⑴和所述電阻(2)的材料相同。
6.根據(jù)權利要求I或2所述的用于磁開關傳感器的電路，其特征在于，所述磁電阻元件(I)為多層膜結構的TMR元件或GMR元件。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于磁開關傳感器的電路，包括磁電阻元件(1)、電阻(2)、帶溫度系數(shù)的電壓源(3)和比較器(4)；磁電阻元件(1)與電阻(2)電連接，且磁電阻元件(1)和電阻(2)分別作為一個橋臂構成一個半橋，磁電阻元件(1)與電阻(2)之間的第二節(jié)點N2與比較器(4)的第一輸入端In1電連接，比較器(4)的第二輸入端In2被輸入開關閾值信號，電壓源(3)與磁電阻元件(1)或電阻(2)電連接；磁電阻元件(1)用于感測待測磁場信號，電阻(2)用于提供與磁電阻元件(1)匹配的電阻值，且電阻(2)與磁電阻元件(1)的電阻值的匹配度為2-10‰，電壓源(3)用于在第一節(jié)點N1與地之間施加恒定的電壓，比較器(4)用于將半橋輸出的信號與開關閾值信號比較后輸出開關信號。所述電路能夠準確測量低至5Gs的磁場。
文檔編號G01R33/09GK102901941SQ201210410359
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權日2012年10月24日
發(fā)明者鐘小軍 申請人:無錫樂爾科技有限公司