[发明专利]一种单芯片具有校准/重置线圈的Z轴线性磁电阻传感器

摘要

一种单芯片具有校准/重置线圈的Z轴线性磁电阻传感器，包括单芯片Z轴线性磁电阻传感器及校准线圈和或重置线圈，所述校准线圈、重置线圈为平面或三维线圈，所述平面线圈位于衬底之上磁电阻传感单元之下、磁电阻传感单元和软磁通量集中器之间、软磁通量集中器之上或间隙处，所述三维线圈缠绕软磁通量集中器和磁电阻传感单元，所述校准线圈/重置线圈分别包括平行于钉扎层/自由层磁化方向的直导线，前者在推、挽磁电阻单元串处产生同/反钉扎层方向的等值校准磁场；后者在所有磁电阻传感单元处产生自由层向均匀重置磁场。本发明通过控制校准线圈/重置线圈电流可实现单芯片Z轴线形磁电阻传感器校准及磁状态重置，具有高效、快速、操作方便优点。

主权项

一种单芯片具有校准/重置线圈的Z轴线性磁电阻传感器，其特征在于，包括单芯片Z轴线性磁电阻传感器，以及校准线圈或/和重置线圈；所述单芯片Z轴线性磁电阻传感器包括位于衬底上的软磁通量集中器和磁电阻传感单元阵列，所述软磁通量集中器为长条形，其长轴沿Y方向，短轴沿X方向，所有所述磁电阻传感单元为TMR传感单元，并且被钉扎层磁化方向都沿X方向，其自由层磁化方向都沿Y方向，所述磁电阻传感单元沿所述Y方向电连接成推磁电阻传感单元串和挽磁电阻传感单元串，并分别位于相对应的所述软磁通量集中器表面上方或下方的Y轴中心线的两侧，且距离所述Y轴中心线具有相同的距离，所述推磁电阻传感单元串和所述挽磁电阻传感单元串电连接成推挽式磁电阻传感器，测量Z方向外磁场时，所述软磁通量集中器将所述Z方向外磁场扭曲成具有分别平行和反平行于所述被钉扎层磁化方向且幅度相同的两个磁场分量，并分别作用于所述推磁电阻传感单元串和所述挽磁电阻传感单元串；所述校准线圈为平面校准线圈或三维校准线圈，所述校准线圈包含平行于所述推磁电阻传感单元串和挽磁电阻传感单元串的直导线，且分别在所述推磁电阻传感单元串和挽磁电阻传感单元串处产生具有强度相同，但方向分别平行和反平行于所述被钉扎层磁化方向的磁场分量的校准磁场；所述重置线圈为平面重置线圈或三维重置线圈，所述重置线圈包含平行于所述磁电阻传感单元被钉扎层磁化方向的直导线，且在所有所述磁电阻传感单元处均产生具有平行于自由层磁化方向的磁场分量的均匀重置磁场。