[发明专利]一种具有磁电阻传感器件灵敏度温漂补偿功能的电源电路

说明书

本发明涉及一种具有磁电阻传感器件灵敏度温漂补偿功能的电源电路。磁电阻传感器件的灵敏度具有负的线性温度系数。本发明包含温度检测电路，与温度无关的电压基准，运算电路和线性稳压电源电路。针对灵敏度温度系数为‑C_T的磁电阻传感器件，通过调整运算电路的运算系数x，可以获得温度系数为C_T的正温度系数电源。该电源电路作为磁电阻传感器件的供电电源，可以显著降低磁电阻传感器件灵敏度的温度漂移情况。

技术领域

本发明属于传感器信号调理电路领域，涉及一种具有磁电阻传感器件灵敏度温漂补偿功能的电源电路。

背景技术

基于巨磁电阻效应、各向异性磁电阻效应或隧穿磁电阻效应制备而成的磁电阻传感器件，因其灵敏度及分辨力较高，而广泛应用于各类磁场探测领域。然而，在实践应用中发现，磁电阻传感器件的灵敏度均随着温度的升高而显著降低。以巨磁电阻传感器件为例，其灵敏度的温度漂移系数约为-0.25%/°C。对于环境温度变化较大的应用场景，如汽车电子、工业控制等领域，温度变化范围普遍为-40°C至125°C，传感器件灵敏度相对室温（25°C）的偏差将达到25%。若不对该温度漂移进行补偿，将显著影响对磁电阻传感器件输出信号进行解析的准确性。

发明内容

本发明针对磁电阻传感器件所存在的灵敏度温度漂移现象，提供了一种具有温漂补偿功能的电源电路方案，使用该方案作为磁电阻传感器件的供电电源，能够显著优化其灵敏度的温度漂移现象。

本发明解决技术问题所采取的技术方案为：

一种具有磁电阻传感器件灵敏度温漂补偿功能的电源电路，包含温度检测电路，与温度无关的电压基准，运算电路和线性稳压电源电路；

所述温度检测电路，用于产生与环境温度相关的电压信号，输入至运算电路一端；

所述与温度无关的电压基准，用于产生与温度无关的电压信号，输入至运算电路的另一端；

所述运算电路，其输入端分别连接至温度检测电路和与温度无关的电压基准，用于产生两个电压运算后的电压信号；

所述线性稳压电源电路，具有一个参考信号输入端，其输出端的电压正比于参考信号的电压；

所述线性稳压电源电路的输出，为磁电阻传感器件提供电源电压；

进一步说，所述磁电阻传感器件，指的是基于巨磁电阻效应、各向异性磁电阻效应或隧穿磁电阻效应之一制备而成的，具有惠斯通电桥结构的传感器件；针对强度为B的外部磁场和电源电压V_DD，其输出电压V_out与灵敏度S及温度T，存在下述函数关系：

。

其中，S₀是磁电阻传感器件在25°C时的灵敏度；

C_T是磁电阻传感器件灵敏度的温度系数；

所述温度检测电路，其温度检测方式是基于半导体PN结、负温度系数电阻及热电偶中的一种或几种原理的组合；该电路产生的与环境温度相关的电压信号V_a与环境温度T，存在下述函数关系：

其中，V_a0是该温度检测电路在25°C时的输出电压；

C^'_T为该温度检测电路输出电压的温度系数；

所述运算电路输出的运算后的电压信号V_c与温度检测电路输出的电压信号V_a以及与温度无关的电压基准输出电压信号V_b，存在下述函数关系：

其中，x为运算系数，由所设计的运算电路确定；