[实用新型]推拉式垂直灵敏磁传感器

说明书

本实用新型涉及一种推拉式垂直灵敏磁传感器。本实用新型包括衬底、通量引导器和四个磁敏电阻。通量引导器与四个磁敏电阻均设置在衬底上。通量引导器为方环形结构；四个磁敏电阻规格相同，分为两对分别设置在通量引导器的两对边内侧；四个磁敏电阻组成惠斯通电桥结构。本实用新型可屏蔽水平方向上的磁场影响，对垂直方向上的磁场进行检测，而且可与现代微电子技术集成，结构简单，成本低，易于推广，克服了现有的Z轴垂直封装磁传感器技术带来的不稳定、易断裂等问题。

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，涉及一种推拉式垂直灵敏磁传感器。

背景技术

磁传感器是可以感知磁信号并转变成可被输出电信号的装置。磁传感器可用作探测、采集、存储、转换和监控各种磁场信息的任务，已成为信息技术和信息产业中不可缺少的基础元件。随着信息产业、工业自动化、交通运输、电力电子技术、办公自动化、家用电器、医疗仪器等飞速发展和计算机应用的普及，需用大量的传感器将需进行测量和控制的非电参量，转换成可与计算机兼容的讯号，作为它们的输入讯号，这就给磁传感器的快速发展提供了机会，从而形成了相当可观的磁传感器产业。随着三轴磁传感器在电子罗盘，在无人机、智能手表、导航设备中广泛普及和应用，三轴磁传感器承载着至关重要的绝对指向作用，开发稳定可靠的Z轴磁传感器成为一种迫切的需求。不过，现今一般市场上常见的三轴磁传感器，多采用一个直立式Z轴配合一个水平XY轴感测的结构。这种传感器采用多芯片封装，通过Epoxy封装材料和焊接方式，将一个垂直放置的Z轴磁传感器，和一个X轴/Y轴两轴磁传感器通过打线或者焊接固定封装在一起。但是，由于直立式Z轴结构封装较复杂，而且不稳定，容易断裂或者松动、受温度影响大，造成后续使用的问题。申请号为201410238418.6的实用新型中提到一种Z轴磁传感器，该实用新型通量引导器设置在磁电阻上方，且该实用新型的主要目的是检测磁场梯度，不能测量磁场强度大小，在磁场强度测量大小方面受到限制。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种推拉式垂直灵敏磁传感器。

本实用新型包括衬底、通量引导器和四个磁敏电阻。通量引导器与四个磁敏电阻均设置在衬底上。通量引导器为方环形结构；四个磁敏电阻规格相同，分为两对分别设置在通量引导器的两对边内侧；四个磁敏电阻敏感轴方向与安装侧均垂直设置；四个磁敏电阻组成惠斯通电桥结构。通量引导器一方面可在垂直方向的Z轴磁场作用下在水平面内产生漏磁磁场分量，同时能屏蔽和减少水平方向上磁场分量的干扰。漏磁在左右两对磁敏电阻处产生不同方向的磁场分量，两对磁敏电阻的磁电阻阻值发生不同大小的改变使惠斯通电桥形成推拉输出，得到被测磁场的强度。

作为优选，所述的通量引导器的外端设置有软磁屏蔽层；

作为优选，所述的衬底采用氧化硅、硅、氧化镁材料制成；

作为优选，所述的通量引导器与软磁屏蔽层均采用软磁材料制成。

作为优选，所述的磁敏电阻选用巨磁阻电阻或隧道结磁电阻。

本实用新型提供的通量引导器一方面可在垂直方向的Z轴磁场作用下在水平面内产生漏磁磁场分量，同时可以屏蔽和减少水平方向上磁场分量的干扰。漏磁在左右两对磁敏电阻处产生不同方向的磁场分量，两对磁敏电阻的磁电阻阻值发生不同大小的改变使惠斯通电桥形成推拉输出，最终得到被测磁场的强度。可实现面内敏感的磁传感器对Z轴磁场强度的测量，本实用新型的磁传感器结构可屏蔽水平方向上的磁场影响，对垂直方向上的磁场进行检测，而且可与现代微电子技术集成，结构简单，成本低，易于推广，克服了现有的Z轴垂直封装磁传感器技术带来的不稳定、易断裂等问题。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为磁敏电阻组成惠斯通电桥的连接示意图；

图3为本实用新型通量引导器聚集磁场的结构示意图；