[发明专利]一种小磁场测量方法

说明书

本发明公开了一种小磁场测量方法，涉及磁场测量技术领域。本发明采用的技术方案包括：步骤1：采集位于待测磁场中至少两个磁阻电阻的阻值R₁，R₂；两个磁阻电阻呈一定夹角θ′放置；步骤2：将其中一个磁阻电阻的阻值R₁及其固有参数带入公式R＝k_mcos(θ‑θ₀)H+R₀，将另一个磁阻电阻的阻值R₂及其固有参数带入公式R＝k_mcos(θ‑θ₀‑θ′)H+R₀得到二元方程组；步骤3：求解所述两个二元方程组，得到待测量磁场的磁场强度H及方向θ等。

技术领域

本发明涉及磁场测量技术领域，尤其是一种针对小磁场强度的测量方法。

背景技术

磁阻电阻在待测磁场较小时(磁场强度小于0.1H_AF，H_AF为磁阻电阻的自由层的各向异性场，不同的磁阻电阻其H_AF是不同的，一般说来为几十Oe。Oe为磁场强度单位——奥斯特)具有良好的线性度，测量精度较好。现有的小磁场测量方法认为在磁阻电阻的难轴方向上灵敏度最高(即磁场方向与易轴方向夹角为90°)，根据磁阻电阻的阻值计算磁场大小及方向时以该方向作为最大灵敏度方向进行计算。

然而我们在研究中发现磁阻电阻的最大灵敏度方向与磁场的夹角并非90°，而是在60°～80°之间。因此，现有的计算模型将不能更加精准的测量计算小磁场。需要基于我们的研究发现提供一种新的小磁场测量方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种精准度更高的小磁场测量方法。

本发明采用的技术方案如下：包括：

步骤1：采集位于待测磁场中至少两个磁阻电阻的阻值R₁，R₂；两个磁阻电阻呈一定夹角θ′放置；

步骤2：将其中一个磁阻电阻的阻值R₁及其固有参数带入公式R＝k_mcos(θ-θ₀)H+R₀，将另一个磁阻电阻的阻值R₂及其固有参数带入公式R＝k_mcos(θ-θ₀-θ′)H+R₀得到二元方程组：

其中，R为置于待测磁场中磁阻电阻的阻值，H为待测量磁场的磁场强度，θ为待测磁场的磁场方向，R₀为零磁场时磁阻电阻的阻值；

式中，分别为磁阻电阻置于零磁场时自由层的饱和磁化方向以及参考层的饱和磁化方向；

式中，H_AF、H_AR分别为磁阻电阻自由层的各项异性场幅值及参考层的各项异性场幅值；h_BF＝H_BF/H_AF，H_BF、θ_BF分别为磁阻电阻自由层的内部偏置磁场幅值及方向；h_BR＝H_BR/H_AR，H_BR、θ_BR分别为磁阻电阻参考层的内部偏置磁场幅值及方向；

步骤3：求解步骤2中的二元方程组，得到待测量磁场的磁场强度H及方向θ。

优选的，所述θ′为90°。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明提出的小磁场测量方法是基于磁阻电阻的实际最大灵敏度方向，测量精度更高。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：