[发明专利]一种三轴全桥电路变换式线性磁场传感器

权利要求书

1.一种三轴全桥电路变换式线性磁场传感器，其特征在于，包括：两组相互垂直设置的磁场传感单元，一组所述磁场传感单元由另一组所述磁场传感单元在X-Y平面内旋转90度后得到，各组所述磁场传感单元包括开关电路和两个对称设置的磁场传感阵列切片，所述开关电路分别与各所述磁场传感阵列切片连接，用于切换两个所述磁场传感阵列切片之间的导通状态，形成可变化的桥式结构，以获得三轴推挽式全桥磁场传感器；其中，各所述磁场传感阵列切片包括：

两个磁场传感阵列，各所述磁场传感阵列用于感测磁场；

磁通量控制模块，位于各所述磁场传感阵列上方。

2.根据权利要求1所述的三轴全桥电路变换式线性磁场传感器，其特征在于，各所述磁场传感阵列包括两个相互平行设置的磁阻传感元件串结构，各所述磁阻传感元件串结构包括至少一行相互电连接的磁阻传感元件串。

3.根据权利要求2所述的三轴全桥电路变换式线性磁场传感器，其特征在于，所述磁阻传感元件串包括多个相互连接的磁阻传感元件。

4.根据权利要求3所述的三轴全桥电路变换式线性磁场传感器，其特征在于，各所述磁阻传感元件为椭圆形或矩形的磁阻传感元件，其中，各所述磁阻传感元件的短轴方向为钉扎层的磁化方向，与所述磁通量控制模块的短边方向平行，各所述磁阻传感元件的长轴方向与钉扎层的磁化方向垂直，与磁通量控制模块的长边方向平行。

5.根据权利要求4所述的三轴全桥电路变换式线性磁场传感器，其特征在于，在无外磁场条件下，各所述磁阻传感元件的磁性自由层的磁化方向平行磁阻传感元件的长轴方向。

6.根据权利要求2所述的三轴全桥电路变换式线性磁场传感器，其特征在于，所述磁通量控制模块为矩形长条结构，所述磁通量控制模块长边方向垂直于所述磁阻传感元件的钉扎层的磁化方向，所述磁通量控制模块短边方向平行于所述磁阻传感元件的钉扎层的磁化方向，各所述磁通量控制模块沿短边方向排列，相邻两个所述磁通量控制模块之间具有间隙；其中，

每两行相邻的所述磁阻传感元件串位于磁通量控制模块下方，且沿磁通量控制模块长边方向等距离排列。

7.根据权利要求1所述的三轴全桥电路变换式线性磁场传感器，其特征在于，各所述磁场传感单元包括第一磁场传感阵列切片和第二磁场传感阵列切片；其中，所述第一磁场传感阵列切片包括第一磁阻传感元件串结构、第二磁阻传感元件串结构、第三磁阻传感元件串结构和第四磁阻传感元件串结构；所述第二磁场传感阵列切片包括第五磁阻传感元件串结构、第六磁阻传感元件串结构、第七磁阻传感元件串结构和第八磁阻传感元件串结构；其中，

所述第一磁阻传感元件串结构和所述第五磁阻传感元件串结构中心对称，所述第二磁阻传感元件串结构和所述第六磁阻传感元件串结构中心对称，所述第三磁阻传感元件串结构和所述第七磁阻传感元件串结构中心对称，所述第四磁阻传感元件串结构和所述第八磁阻传感元件串结构中心对称。

8.根据权利要求7所述的三轴全桥电路变换式线性磁场传感器，其特征在于，控制所述开关电路使所述第一磁阻传感元件串结构的第一端与所述第五磁阻传感元件串结构的第二端连接，所述第二磁阻传感元件串结构的第一端与所述第六磁阻传感元件串结构的第二端连接，所述第三磁阻传感元件串结构的第一端与所述第七磁阻传感元件串结构的第二端连接，所述第四磁阻传感元件串结构的第一端与所述第八磁阻传感元件串结构的第二端连接，所述第一磁阻传感元件串结构的第二端和所述第四磁阻传感元件串结构的第二端均与偏置电压连接，所述第二磁阻传感元件串结构的第二端和所述第三磁阻传感元件串结构的第二端均接地，所述第五磁阻传感元件串结构的第一端和所述第六磁阻传感元件串结构的第一端连接且为第一输出端，所述第七磁阻传感元件串结构的第一端和所述第八磁阻传感元件串结构的第一端连接且为第二输出端，以测量Z轴方向磁场。