[发明专利]一种降低隧道磁电阻传感器噪声的系统及方法

权利要求书

1.一种降低隧道磁电阻传感器噪声的系统，其特征在于，包括：无线圈屏蔽圆筒和驱动电路；

所述无线圈屏蔽圆筒的材料为高磁导率软磁材料；待处理的TMR传感器放置在所述无线圈屏蔽圆筒中心；TMR传感器的输出端与所述驱动电路的输入端相连；所述无线圈屏蔽圆筒由绝缘材料所包裹，使其与外界绝缘；

所述无线圈屏蔽圆筒基于高磁导率软磁材料的过饱和特性，在通入交流电流时，其屏蔽能力发生高频变化，从而将外界待测直流磁场转变为高频交流磁场，降低TMR传感器的1/f噪声；

所述驱动电路基于参考信号，对TMR传感器的输出信号进行相敏检波和低通滤波，滤除和频信号，保留差频信号，进一步滤除TMR传感器的1/f噪声。

2.根据权利要求1所述的降低隧道磁电阻传感器噪声的系统，其特征在于，所述驱动电路包括：前置放大电路，带通滤波电路和锁相放大器电路；

所述前置放大电路的输出端与所述带通滤波电路和所述锁相放大器电路的输入端相连，所述带通滤波电路的输出端与所述锁相放大器电路的输入端相连；

所述前置放大电路用于放大参考信号和TMR传感器的输出信号，并将放大后的参考信号输出到所述锁相放大器电路中，将放大后的TMR传感器的输出信号输出到所述带通滤波电路；

所述带通滤波电路用于初步滤除放大后的TMR传感器输出信号中的噪声，并将初步降噪后的信号输出到所述锁相放大器电路中；

所述锁相放大器电路用于基于放大后的参考信号对所述带通滤波电路输入的信号实现相敏检波和低通滤波，实现交流变直流的解调过程，并滤除TMR传感器的1/f噪声。

3.根据权利要求2所述的降低隧道磁电阻传感器噪声的系统，其特征在于，所述锁相放大器电路包括串联的相敏检波电路和低通滤波电路。

4.一种降低隧道磁电阻传感器噪声的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将待处理的TMR传感器放置在无线圈屏蔽圆筒中心；

S2、对无线圈屏蔽圆筒通入交流电流，基于无线圈屏蔽圆筒的高磁导率软磁材料的过饱和特性，其屏蔽能力发生高频变化，从而将外界待测直流磁场转变为高频交流磁场，降低TMR传感器的1/f噪声；所述无线圈屏蔽圆筒由绝缘材料所包裹，使其与外界绝缘；

S3、通过对TMR传感器的交流输出进行相敏检波和低通滤波，滤除和频信号，保留差频信号，进一步滤除TMR传感器的1/f噪声。

5.根据权利要求4所述的降低隧道磁电阻传感器噪声的方法，其特征在于，在无线圈屏蔽圆筒的高磁导率软磁材料过饱和时，通过控制交流电流的幅值，对无线圈屏蔽圆筒屏蔽能力的大小进行控制，通过控制交流电流的频率，对无线圈屏蔽圆筒屏蔽能力的变化周期进行控制。