[发明专利]一种多通道集成式磁传感器

说明书

技术领域

本发明属于微纳米传感器技术领域，具体涉及一种多通道集成式磁传感器。 

背景技术

磁场、电流、应力应变、温度、光等的变化容易引起周围环境的磁变化，磁传感器即是利用对磁变化有敏感作用并导致其磁性能变化的敏感单元，将敏感单元的磁性能变化转换成电信号，通过测量电信号即可获得磁场、电流、应力应变、温度或光等物理量的值。由于微小的磁变化都会引起敏感单元的磁性能发生变化。因此，磁传感器被广泛应用于航空、航天、微电子，地质探矿、医学成像、信息采集以及军事等高精密领域。 

目前线圈式磁传感器是被广泛使用的磁传感器，即，线圈作为敏感单元。图1a为在金融领域被广泛应用的具有多通道读卡器的部分结构示意图，图1b为金融领域被广泛应用的具有多通道读卡器的部分截面示意图。如图1和图2所示，多通道读卡器包括磁传感器100，磁传感器100由支架11支撑固定。磁传感器100包括外壳101，在外壳101上设有三个通孔121、122、123，在壳体101内设有三个磁传感单元，而且每一磁传感单元对应一通孔。每一磁传感单元包括绕组102和铁芯104。在铁芯104的感应面上设有磁隙103，磁隙103作为磁传感单元的感应区域，用于感应磁卡内的磁场。铁芯104自通孔伸出外壳101，且铁芯104的感应面与外壳101的外表面基本齐平。绕组102设置在铁芯104的底部，绕组102中产生感生电动势与磁隙103感应到的磁性条上的磁场强度成比例。绕组102和铁芯104通过硅胶105等材料封装在外壳101内。 

使用时，将磁卡的磁性条从磁传感100的感应区域划过，每一 磁隙103分别感应磁卡内的一个磁轨道，并在对应的绕组中产生感生电动势，感生电动势的大小与磁性条上的磁场强度成比例，因此可以获得磁卡上的信息。然而，随着金融业的发展和仿真度的不断提高，对线圈式磁传感器灵敏度和抗干扰的要求不断提高，这就需要增加绕组102的匝数(数千匝)和延长磁隙103长度，但是，由于设计尺寸的限制，特别是厚度尺寸的限制，这种方法也无法满足要求，而且，增加绕组匝数和延长磁隙长度也大大增加了制作成本。另外，线圈式磁传感器还存在响应慢、分辨率低、稳定性、可靠性差以及制作工艺复杂等诸多缺陷。 

发明内容

本发明要解决的技术问题就是针对磁传感器中存在的上述缺陷，提供一种多通道集成式磁传感器，其不仅体积小，而且响应快、分辨率高、稳定性和可靠性好。 

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明还提供一种多通道集成式磁传感器，包括集成多个磁传感芯片单元的磁传感器芯片，每一所述磁传感芯片单元包括由至少两条平行且钉扎方向相反的磁敏感薄膜连接而成的惠斯通电桥电路及与其电连接的电极对组成的独立输出通道。 

其中，所述磁传感器芯片单元具有对称中心，所述对称中心为所述磁敏感薄膜在其长度方向上的对称中心，多个所述磁传感器芯片单元沿所述对称中心排列。 

其中，相邻的两个所述磁传感器芯片单元的对称中心在同一直线上。 

其中，相邻的两个所述磁传感器芯片单元的对称中心不在同一直线上。 

其中，多个所述磁传感芯片单元在所述对称中心所在方向保持一定间隙。 

其中，在相邻的两个所述磁传感芯片单元中，所述磁敏感薄膜的间距相等。 

其中，在相邻的两个所述磁传感芯片单元中，所述磁敏感薄膜的间距不相等。 

其中，所述磁传感芯片单元包括第一磁敏感薄膜和第二磁敏感薄膜，所述第一磁敏感薄膜的第一端和所述第二磁敏感薄膜的第一端耦接作为所述惠斯通电桥电路的第一接线端，所述第一磁敏感薄膜的第二端和所述第二磁敏感薄膜的第二端分别作为所述惠斯通电桥电路的第二接线端和第三接线端，所述第一接线端、所述第二接线端和所述第三接线端连接成惠斯通半桥电路。 

其中，所述磁传感芯片单元包括第一磁敏感薄膜、第二磁敏感薄膜、第三磁敏感薄膜和第四磁敏感薄膜，所述第一磁敏感薄膜的第一端和所述第二磁敏感薄膜的第一端耦接作为所述惠斯通电桥电路的第一接线端，所述第一磁敏感薄膜的第二端与所述第三磁敏感薄膜的第一端耦接作为所述惠斯通电桥电路的第二接线端，所述第二磁敏感薄膜的第二端与所述第四磁敏感薄膜的第一端耦接作为所述惠斯通电桥电路的第三接线端，所述第三磁敏感薄膜的第二端与所述第四磁敏感薄膜的第二端耦接作为所述惠斯通电桥电路的第四接线端，所述第一接线端、第二接线端、第三接线端以及第四接线端连接成惠斯通全桥电路。 

其中，所述磁敏感薄膜为连续不间断式磁敏感薄膜。