高精度磁场感测装置及运动传感器制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种高精度磁场感测装置及运动传感器，磁场感测装置包括若干磁阻元件；所述磁阻元件包括第一磁阻部和第二磁阻部，所述第一磁阻部的延伸方向与所述磁阻元件的主磁化方向呈夹角设置，所述第二磁阻部的延伸方向与所述第一磁阻部的延伸方向呈夹角设置

【技术实现步骤摘要】
高精度磁场感测装置及运动传感器


[0001]本专利技术涉及磁场检测
，尤其涉及一种高精度磁场感测装置及运动传感器
。

技术介绍

[0002]磁场检测技术具有广泛的应用场景，特别可以应用于工业
、
汽车等领域
。
磁场检测技术可以用于测量齿轮或机械装置旋转轴等物体的旋转角度，也可以用于测量阀门等装置的位置
、
行程等信息
。
对于前者，可以配置用于产生磁场的磁编码器，驱动待测物体响应于磁场同步转动，并配置磁传感器测量转动的角度和速度
。
对于后者，可以向设置有永磁体的待测物体施加变化的磁场，并配置磁传感器通过感测磁场强度的变化，确定待测物体的位置信息和移动信息
。
[0003]现有技术中提供的磁场感测装置，配置单向延伸的磁阻元件，通过检测磁阻元件在其延伸方向上的磁化特性，确定角度或位置信息
。
但是基于形状磁异向性的缘故，单向延伸的磁阻元件在低强度磁场下会形成单一方向的磁区配置，在移除外加磁场或施加反向磁场时，由于保磁力的存在，导致沿该方向的磁化量保持，直至反向磁场的强度足够抵抗保磁力，该磁阻元件的磁化方向才会瞬间发生反转
。
可见，现有技术提供的磁场感测装置会导致双向磁场感度不对称，以及低磁场强度工况下不敏感的问题，无法实现高精度
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种高精度磁场感测装置，以解决现有技术中双向磁场感度不对称，且低磁场强度工况下不敏感的技术问题
。
[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种运动传感器
。
[0006]为实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式提供一种高精度磁场感测装置，包括若干磁阻元件；所述磁阻元件包括第一磁阻部和第二磁阻部，所述第一磁阻部的延伸方向与所述磁阻元件的主磁化方向呈夹角设置，所述第二磁阻部的延伸方向与所述第一磁阻部的延伸方向呈夹角设置
。
[0007]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述磁阻元件配置为：在工作于低外加磁场状态下，所述第一磁阻部形成指向第一磁化方向的第一磁区，所述第二磁阻部形成指向第二磁化方向的第二磁区，所述第一磁化方向与所述第二磁化方向呈夹角设置；在工作于高外加磁场状态下，所述磁阻元件形成指向主磁化方向的合并磁区
。
[0008]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述第一磁化方向与所述主磁化方向的夹角为锐角；所述第一磁区包括第一中心区和第一边界区，所述第一中心区处磁化方向与所述主磁化方向的夹角，小于所述第一边界区处磁化方向与所述主磁化方向的夹角
。
[0009]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述第一磁阻部自所述磁阻元件的第一端向中间段延伸，所述第二磁阻部自所述中间段向所述磁阻元件的第二端延伸，所述主磁化方向自所述第一端指向所述第二端；所述第一磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向的第一
夹角为锐角，所述第二磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向的第二夹角为钝角
。
[0010]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述磁阻元件还包括第三磁阻部，所述第一磁阻部自所述第一端向所述磁阻元件的第一中间段延伸，所述第三磁阻部自所述第一中间段向所述磁阻元件的第二中间段延伸，所述第二磁阻部自所述第二中间段向所述第二端延伸；所述第三磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向平行
。
[0011]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述磁阻元件还包括第三磁阻部和第四磁阻部，所述第一磁阻部自所述第一端向所述磁阻元件的第一中间段延伸，所述第三磁阻部自所述第一中间段向所述磁阻元件的第二中间段延伸，所述第四磁阻部自所述第二中间段向所述磁阻元件的第三中间段延伸，所述第二磁阻部自所述第三中间段向所述第二端延伸；所述第三磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向的夹角为钝角，所述第四磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向的夹角为锐角
。
[0012]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述磁阻元件还包括第三磁阻部
、
第四磁阻部和第五磁阻部，所述第一磁阻部自所述第一端向所述磁阻元件的第一中间段延伸，所述第四磁阻部自所述第一中间段向所述磁阻元件的第二中间段延伸，所述第三磁阻部自所述第二中间段向所述磁阻元件的第三中间段延伸，所述第五磁阻部自所述第三中间段向所述磁阻元件的第四中间段延伸，所述第二磁阻部自所述第四中间段向所述第二端延伸；所述第三磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向的第三夹角为锐角，所述第五磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向的第五夹角为钝角
。
[0013]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述第一夹角大于所述第三夹角，所述第五夹角大于所述第二夹角；所述第三磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向平行
。
[0014]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述中间段内周面一侧形成第一数量的转折角，所述中间段外周面一侧形成第二数量的转折角，所述第二数量大于等于所述第一数量
。
[0015]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，磁场感测装置还包括设置于所述中间段处的导电体，所述导电体的电阻值小于所述磁阻元件的电阻值
。
[0016]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，磁场感测装置还包括设置于所述第一端和所述第二端的连接体，所述连接体的截面配置为矩形
、
圆形
、
椭圆形
、
三角形或边数大于4的多边形
。
[0017]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述高精度磁场感测装置包括由相互串联的若干磁阻元件组成的第一磁阻模块，以及由相互串联的若干磁阻元件组成的第二磁阻模块；所述第一磁阻模块包括第一磁阻元件和第二磁阻元件，所述第二磁阻模块包括第三磁阻元件和第四磁阻元件；所述第一磁阻元件的第一端和所述第四磁阻元件的第二端耦合至驱动电源，所述第一磁阻元件的第二端耦合至所述第二磁阻元件的第一端，所述第三磁阻元件的第二端耦合至所述第四磁阻元件的第一端，所述第二磁阻元件的第二端与所述第三磁阻元件的第一端耦合形成第一输出节点
。
[0018]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述第一磁阻模块中若干磁阻元件的主磁化方向沿第一方向相互平行，所述第二磁阻模块中若干磁阻元件的主磁化方向沿第二方向相互平行，所述第一方向与所述第二方向相互垂直
。
[0019]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述高精度磁场感测装置包括由相互串联
的若干磁阻元件组成的第三磁阻模块，以及由相互串联的若干磁阻元件组成的第四磁阻模块；所述第三磁阻模块包括第五磁阻元件和第六磁阻元件，所述第四磁阻模块包括第七磁阻元件和第八磁阻元件；所述第五磁阻元件的第一端和所述第四磁阻元件的第二端耦合至驱动电源的第二供电端，所述第一磁阻元件的第一端和所述第八磁阻元件的第二端耦合至驱动电源的第一供电端，所述第五磁阻元件的第二端耦合至所述第六磁阻元件的第一端，所述第七磁阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高精度磁场感测装置，其特征在于，包括若干磁阻元件；所述磁阻元件包括第一磁阻部和第二磁阻部，所述第一磁阻部的延伸方向与所述磁阻元件的主磁化方向呈夹角设置，所述第二磁阻部的延伸方向与所述第一磁阻部的延伸方向呈夹角设置
。2.
根据权利要求1所述的高精度磁场感测装置，其特征在于，所述磁阻元件配置为：在工作于低外加磁场状态下，所述第一磁阻部形成指向第一磁化方向的第一磁区，所述第二磁阻部形成指向第二磁化方向的第二磁区，所述第一磁化方向与所述第二磁化方向呈夹角设置；在工作于高外加磁场状态下，所述磁阻元件形成指向主磁化方向的合并磁区
。3.
根据权利要求2所述的高精度磁场感测装置，其特征在于，所述第一磁化方向与所述主磁化方向的夹角为锐角；所述第一磁区包括第一中心区和第一边界区，所述第一中心区处磁化方向与所述主磁化方向的夹角，小于所述第一边界区处磁化方向与所述主磁化方向的夹角
。4.
根据权利要求1所述的高精度磁场感测装置，其特征在于，所述第一磁阻部自所述磁阻元件的第一端向中间段延伸，所述第二磁阻部自所述中间段向所述磁阻元件的第二端延伸，所述主磁化方向自所述第一端指向所述第二端；所述第一磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向的第一夹角为锐角，所述第二磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向的第二夹角为钝角
。5.
根据权利要求4所述的高精度磁场感测装置，其特征在于，所述磁阻元件还包括第三磁阻部，所述第一磁阻部自所述第一端向所述磁阻元件的第一中间段延伸，所述第三磁阻部自所述第一中间段向所述磁阻元件的第二中间段延伸，所述第二磁阻部自所述第二中间段向所述第二端延伸；所述第三磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向平行
。6.
根据权利要求4所述的高精度磁场感测装置，其特征在于，所述磁阻元件还包括第三磁阻部和第四磁阻部，所述第一磁阻部自所述第一端向所述磁阻元件的第一中间段延伸，所述第三磁阻部自所述第一中间段向所述磁阻元件的第二中间段延伸，所述第四磁阻部自所述第二中间段向所述磁阻元件的第三中间段延伸，所述第二磁阻部自所述第三中间段向所述第二端延伸；所述第三磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向的夹角为钝角，所述第四磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向的夹角为锐角
。7.
根据权利要求4所述的高精度磁场感测装置，其特征在于，所述磁阻元件还包括第三磁阻部
、
第四磁阻部和第五磁阻部，所述第一磁阻部自所述第一端向所述磁阻元件的第一中间段延伸，所述第四磁阻部自所述第一中间段向所述磁阻元件的第二中间段延伸，所述第三磁阻部自所述第二中间段向所述磁阻元件的第三中间段延伸，所述第五磁阻部自所述第三中间段向所述磁阻元件的第四中间段延伸，所述第二磁阻部自所述第四中间段向所述第二端延伸；所述第三磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向的第三夹角为锐角，所述第五磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向的第五夹角为钝角
。8.
根据权利要求7所述的高精度磁场感测装置，其特征在于，所述第一夹角大于所述第三夹角，所述第五夹角大于所述第二夹角；所述第三磁阻部的延伸方向与所述主磁化方向平行
。
9.
根据权利要求4所述的高精度磁场感测装置，其特征在于，所述中间段内周面一侧形成第一数量的转折角，所述中间段外周面一侧形成第二数量的转折角，所述第二数量大于等于所述第一数量
。10.
根据权利要求4所述的高精度磁场感测装置，其特征在于，磁场感测装置还包括设置于所述中间段处的导电体，所述导电体的电阻值小于所述磁阻元件的电阻值
。11.
根据权利要求4所述的高精度磁场感测装置，其特征在于，磁场感测装置还包括设置于所述第一端和所述第二端的连...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁辅德，
申请(专利权)人：苏州纳芯微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：