[实用新型]一种基于磁电阻的双稳态磁开关及系统

说明书

本实用新型公开了一种基于磁电阻的双稳态磁开关及系统。包括磁电阻及处理电路，利用磁电阻元件的储存特性，将磁开关的自身状态记录。双稳态磁开关输出状态在外界磁场强度达到或高于临界值时发生改变，并保持该状态直到逆向磁场强度达到或高于临界值。该双稳态磁开关输出状态完全由外界磁场驱动，无需额外MCU或储存器件即可保持断电前或撤去磁场后的自身状态，在外界电源切断后依然具备双稳态特性。

技术领域

本实用新型涉及一种磁开关器件，尤其涉及一种基于磁电阻的双稳态磁开关及由一或多个这种双稳态磁开关构成的双稳态磁开关系统。

背景技术

双稳态磁开关由于其自身特殊的输出状态保持特性，在工业界受到广泛关注。在电梯门机，机械传动控制，位移精确定位等一系列技术领域需要磁开关具备在磁场移除后或芯片断电再接电后依然可以保持之前的输出状态的这一双稳态功能。目前的解决方案为加装磁保持结构的干簧管，而干簧管受限于自身结构特点，其体积，机械强度，温度稳定性，寿命，频率响应等方面都存在诸多不足。但作为干簧管替代革新产品的薄膜类磁开关传感器，现有产品不具备双稳态性能，断电后输出归零，如果配合存储芯片，成本功耗均过高，难以在双稳态开关领域有所作为。

实用新型内容

鉴于现有双稳态磁开关技术存在的一系列缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于磁电阻的具有双稳态功能的双稳态磁开关，其采用半导体薄膜技术，解决了目前市场上磁保持干簧管体积大，易碎，环境适应性差，寿命短，频率响应不佳等缺陷。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型基于磁阻薄膜技术开发出具备双稳态特性的基于磁电阻的双稳态开关，包括磁电阻及处理电路。外界磁场沿磁电阻敏感方向分量等于或高于临界磁场强度时，磁电阻处于高阻（或低阻）状态，当外界磁场移除时，磁电阻保持这一状态，直到外界磁场沿反向于磁电阻敏感方向分量等于或高于临界磁场强度，磁电阻阻值状态反转为低阻（或高阻）状态。这一双稳态特性完全由外界磁场驱动，与磁电阻开关的电流通断无关。由磁电阻及处理电路构成的双稳态磁开关能够实现磁场移除时或电源切断时，保留最近一次电平状态的功能，而无需其他具有数据储存功能的器件辅助。

优选的，所述磁电阻为各项异性磁电阻，巨磁电阻或隧道结磁电阻。

优选的，所述临界磁场强度为1~40000高斯。

优选的，单个或多个所述磁电阻串联或并联组成磁电阻桥臂。

优选的，所述磁开关包括一个或多个所述磁电阻桥臂。

优选的，多个磁电阻桥臂连接方式为半桥或全桥连接。

优选的，所述处理电路包括ASIC电路，ASIC电路与磁电阻桥臂位于不同晶片，通过引线连接ASIC电路的接触电极与磁电阻桥臂的接触电极。

优选的，所述处理电路包括ASIC电路，ASIC电路与磁电阻上下层叠于同一晶片上并通过接触电极直接接触连接。

本实用新型还采用如下技术方案：

一种基于磁电阻的双稳态磁开关系统，包括单个或多个所述的基于磁电阻的双稳态磁开关，所述双稳态磁开关单个排布；或，多个所述双稳态磁开关串联呈线性排布；或，多个所述双稳态磁开关串联呈环状排布。

优选的，所述多个磁开关单元串联呈单条线性排布，多条线性平行排布或多条线性正交网格排布。

优选的，所述多个磁开关单元串联呈单条环形排布，多条环形同心共面排布或多条环形共轴三维空间排布。