一种磁传感器和电子设备制造技术

本申请提供了一种磁传感器和电子设备，涉及电子电气技术领域。其中，所述磁传感器包括印刷电路板和隧穿磁阻元件，该印刷电路板包括目标走线。本申请中，在安装隧穿磁阻元件时，可以让隧穿磁阻元件安装在目标走线的正上方或正下方，且其内部的检测单元与目标走线的距隧穿磁阻元件最近一侧边缘之间的距离D，与目标走线的宽度W之比为3.0％至20.0％之间，实现让隧穿磁阻元件检测目标走线的电流值不随目标走线中电信号的频率变化而变化，或变化很小，使得隧穿磁阻元件可以准确地检测出目标走线中电信号的电流值，从而提高隧穿磁阻元件测量带宽的范围。带宽的范围。带宽的范围。

【技术实现步骤摘要】
一种磁传感器和电子设备


[0001]本专利技术涉及电子电气
，尤其涉及一种磁传感器和电子设备。

技术介绍

[0002]电流传感器可以检测电路中的电流信息，并将电流信息按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其它形式的信息，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。其中，现有的电流传感器的种类有很多，常见的有电阻分流器、电流互感器、霍尔电流传感器、磁阻效应电流传感器、磁致伸缩电流传感器、光线电流传感器等等。
[0003]随着集成电路技术的发展，可以将大量的电路、晶体管、电阻等元器件集成在一起，形成比较小的电路板，不仅提高电子设备的集成度，还降低了电子设备的硬件成本和耗电成本。以印刷电路板(printed circuit board，PCB)为例，PCB中布置有大量的走线，各种元器件通过走线实现相互电连接。而PCB中的每个走线通过的电流一般都比较低，在几十毫安左右，有的甚至更低，导致检测走线中的电流十分困难。因此，如何为PCB中的走线选择出检测精度比较高的电流传感器是非常重要的。

技术实现思路

[0004]为了解决上述的问题，本申请的实施例中提供了一种磁传感器和电子设备，TMR元件布置在PCB的外表面上，其位置是处在被检测的目标走线的正上方或正下方，且与目标走线的最靠近TMR元件一侧的边缘之间的距离满足D＝0.1584W
‑
0.1209时，TMR元件检测到磁场不会随目标走线中电信号的频率变化而变化，或变化很小，可以准确测量出目标走线的电流值，从而提高TMR元件测量带宽的范围。
[0005]为此，本申请的实施例中采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本申请实施例中提供一种磁传感器，包括：印刷电路板，包括目标走线，用于让各个元器件之间电连接；隧穿磁阻元件，固定在所述印刷电路板的外表面上，用于检测所述目标走线的电流值；其中，所述隧穿磁阻元件位于所述目标走线的一侧侧面上的法线上，且所述隧穿磁阻元件中的检测单元距离与所述目标走线的距所述隧穿磁阻元件最近一侧边缘之间的距离D，与所述目标走线的宽度W之比为3.0％至20.0％之间，所述检测单元用于检测磁感应强度，所述目标走线的宽度为垂直于所述目标走线上电流流通方向上的长度。
[0007]在该实施方式中，通常情况下，隧穿磁阻元件检测目标走线的电流值，会随着目标走线中的电信号的频率变化而变化，但是由于隧穿磁阻元件与目标走线之间的距离，会影响到隧穿磁阻元件检测到电流值随目标走线中的电信号的频率变化的幅度，所以在安装隧穿磁阻元件时，可以让隧穿磁阻元件安装在目标走线的正上方或正下方，且其内部的检测单元与目标走线的距隧穿磁阻元件最近一侧边缘之间的距离D，与目标走线的宽度W之比为3.0％至20.0％之间，实现让隧穿磁阻元件检测目标走线的电流值不随目标走线中电信号的频率变化而变化，或变化很小，使得隧穿磁阻元件可以准确地检测出目标走线中电信号
的电流值，从而提高隧穿磁阻元件测量带宽的范围。
[0008]在一种实施方式中，所述隧穿磁阻元件位于所述目标走线的一侧侧面上的法线上，且所述隧穿磁阻元件中的检测单元与所述目标走线的距所述隧穿磁阻元件最近一侧边缘之间的距离D满足：D＝0.1584W
‑
0.1209；其中，D和W的单位为mm，D和W的单位为mm。
[0009]在该实施方式中，通过大量的实验验证，当穿磁阻元件位于目标走线的一侧侧面上的法线上，且隧穿磁阻元件中的检测单元与所述目标走线的距隧穿磁阻元件最近一侧边缘之间的距离D为D＝0.1584W
‑
0.1209的时候，隧穿磁阻元件检测到电流值随目标走线中的电信号的频率变化的幅度变化最小，实现隧穿磁阻元件可以准确地检测出目标走线中电信号的电流值。
[0010]在一种实施方式中，所述隧穿磁阻元件的宽度小于所述目标走线的宽度；其中，所述隧穿磁阻元件的宽度为垂直于所述目标走线上电流流通方向上的长度。
[0011]在该实施方式中，隧穿磁阻元件检测的目标走线的宽度一般比隧穿磁阻元件的宽度要大，如果隧穿磁阻元件有部分超出目标走线边缘，其它元器件和走线会对隧穿磁阻元件的检测结果有影响，造成检测电流的准确性降低。
[0012]在一种实施方式中，所述隧穿磁阻元件的宽度w满足：w＜W
‑
2D；其中，D和W的单位为mm。
[0013]在该实施方式中，由于隧穿磁阻元件理想安装位置，与目标走线最近一侧的边缘之间需要预留设定的距离，所以隧穿磁阻元件检测的目标走线的宽度，不仅要比隧穿磁阻元件的宽度要大，还要比隧穿磁阻元件的宽度和两倍的预留设定的距离之和要大，才能保证隧穿磁阻元件不会有部分超出目标走线边缘，造成检测电流的准确性降低。
[0014]在一种实施方式中，所述隧穿磁阻元件在所述目标走线的一侧侧面上的法线方向，与所述目标走线之间的距离大于零。
[0015]在该实施方式中，隧穿磁阻元件和目标走线之间的高度h一般是大于0，如果隧穿磁阻元件和目标走线之间的高度h＝0，也即将隧穿磁阻元件嵌入目标走线中，这种安装会导致电子设备的成本比较高。
[0016]在一种实施方式中，所述目标走线是由石墨材料制作而成。
[0017]在该实施方式中，印刷电路板上的目标走线可以是由石墨制作而成，可以有效地抑制目标走线中产生集肤效应，从而进一步提高隧穿磁阻元件测量目标走线中的电流值的准确性。
[0018]在一种实施方式中，还包括：屏蔽组件，设置在所述隧穿磁阻元件的背离所述印刷电路板一侧的表面上，用于屏蔽除所述目标走线以外的其它走线和元器件产生的磁场。
[0019]在该实施方式中，屏蔽组件一般设置在隧穿磁阻元件的背离印刷电路板一侧的表面上，可以屏蔽外界磁场对隧穿磁阻元件检测结果的影响。
[0020]在一种实施方式中，所述屏蔽组件为梳状结构。
[0021]在该实施方式中，屏蔽组件一般选用梳状结构，该梳状结构中的齿与齿之间存在缝隙，可以切断屏蔽体在高频磁场中涡流的路径，从而抑制屏蔽体产生涡流效应，对周围磁场不会造成畸变或畸变比较弱，使得屏蔽组件可以有效地屏蔽外界磁场，且不会影响隧穿磁阻元件检测结果。
[0022]在一种实施方式中，所述屏蔽组件的尺寸大于所述隧穿磁阻元件的尺寸。
[0023]在该实施方式中，屏蔽组件的尺寸要大于隧穿磁阻元件的尺寸，避免屏蔽组件布置在隧穿磁阻元件上，隧穿磁阻元件侧面上的外界磁场对隧穿磁阻元件检测结果的影响。
[0024]第二方面，本申请实施例中提供一种电子设备，包括：至少一个如第一方面各个可能实现的磁传感器。
附图说明
[0025]下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。
[0026]图1(a)为现有技术中PCB走线中输入低频电信号时磁场分布图；
[0027]图1(b)为现有技术中PCB走线中输入高频电信号时磁场分布图；
[0028]图2为现有技术中PCB走线中输入不同频率电信号时位置点A和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁传感器，其特征在于，包括：印刷电路板(310)，包括目标走线(311)，用于让各个元器件之间电连接；隧穿磁阻元件(320)，固定在所述印刷电路板的外表面上，用于检测所述目标走线的电流值；其中，所述隧穿磁阻元件位于所述目标走线的一侧侧面上的法线上，且所述隧穿磁阻元件中的检测单元距离与所述目标走线的距所述隧穿磁阻元件最近一侧边缘之间的距离D，与所述目标走线的宽度W之比为3.0％至20.0％之间，所述检测单元用于检测磁感应强度，所述目标走线的宽度为垂直于所述目标走线上电流流通方向上的长度。2.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述隧穿磁阻元件中的检测单元与所述目标走线的距所述隧穿磁阻元件最近一侧边缘之间的距离D满足：D＝0.1584W
‑
0.1209其中，D和W的单位为mm。3.根据权利要求1或2所述的磁传感器，其特征在于，所述隧穿磁阻元件的宽度小于所述目标走线的宽度；其中，所述隧穿磁阻元件的宽度为垂直于所述目标走线上电流流通方向上的长度。4.根据权利要求1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：易立琼，杨泽洲，胡笑鲁，陈少娴，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：