磁传感装置及其自动校准方法、电流传感器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及磁传感装置及其的自动校准方法、电流传感器。所述磁传感装置包括第一磁传感器、第二磁传感器和信号处理电路，第一磁传感器和第二磁传感器形成于同一衬底上，在任意时刻至少有一个磁传感器在外部磁场的测量，另一个磁传感器能够进行校准。确保在校准磁传感器的同时可以输出有效信号，并且提高校准精度。

Magnetic sensing device and its automatic calibration method and current sensor

The invention relates to a magnetic sensing device, an automatic calibration method and a current sensor. The magnetic sensing device comprises a first magnetic sensor, second magnetic sensors and signal processing circuit, a first magnetic sensor and magnetic sensor second is formed on the same substrate, at least one measurement of magnetic sensor in an external magnetic field at any moment, another magnetic sensor can perform calibration. To ensure that the magnetic sensor is calibrated, an effective signal can be output, and the calibration accuracy is improved.

【技术实现步骤摘要】
磁传感装置及其自动校准方法、电流传感器
本专利技术涉及磁传感领域，尤其是涉及磁传感装置及其自动校准方法、电流传感器。
技术介绍
磁传感器的性能指标会随环境，时间变化。在现有技术中，磁传感器通常具有自校准功能。以MR传感器为例，MR传感器可以通过Set/Reset(设置/重置)功能校准传感器零点，自检电流线圈校准灵敏度。但是在校准的时候信号输出会受影响。并且当Set/Reset过程中磁场信号发生改变会影响零点校准精度。因此，有必要提出一种方案来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种磁传感装置及其自动校准方法，其使用两个磁传感器，确保在校准磁传感器的同时可以输出有效信号，并且提高校准精度。本专利技术提出还提出一种电流传感器，其使用具有两个磁传感器的磁传感装置，确保在校准磁传感器的同时可以输出有效信号，并且提高校准精度。为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，为解决上述问题，本专利技术提出一种磁传感装置的自动校准方法，所述磁传感装置包括第一磁传感器、第二磁传感器和信号处理电路，第一磁传感器和第二磁传感器形成于同一衬底上，在任意时刻至少有一个磁传感器在测量外部磁场，另一个磁传感器能够用于校准。在一个实施例中，在第一磁传感器用于校准时，第二磁传感器进行外部磁场的测量；在第二磁传感器用于校准时，第一磁传感器进行外部磁场的测量。在第二磁传感器用于校准，第一磁传感器进行外部磁场的测量时，执行如下操作：第二磁传感器B进行设置操作；通过在第二磁传感器B的自检线圈中加载自检电流将第二磁传感器的灵敏度校准为S2，此时第一磁传感器A的输出为VA＝VA0+S2*H，其中VA0为第一磁传感器A的零点信号，H为外部磁场；通过信号处理电路将第二磁传感器B的输出调节为VA，此时第二磁传感器B的输出为VB1＝VA0+S2*H；第二磁传感器B进行重置操作，此时第二磁传感器B的输出为VB2＝VA0-S2*H，得到VA0＝(VB1+VB2)/2，H＝(VB1-VB2)/(2*S2),这样就得到了校准后的VA0，同时也得到了外部磁场的值；第二磁传感器B进行设置操作，在第一磁传感器用于校准，第二磁传感器进行外部磁场的测量时，执行如下操作：第一磁传感器A进行设置操作；通过在第一磁传感器A的自检线圈中加载自检电流将第一磁传感器的灵敏度校准为S1，此时第二磁传感器B的输出为VB＝VB0+S1*H，其中VB0为第二磁传感器B的零点信号，H为外部磁场；通过信号处理电路将第一磁传感器A的输出调节为VB，此时第一磁传感器A的输出为VA1＝VB0+S1*H；第一磁传感器A进行重置操作，此时第一磁传感器A的输出为VA2＝VB0-S1*H，得到VB0＝(VA1+VA2)/2，H＝(VA1-VA2)/(2*S1)，这样就得到了校准后的VB0，同时也得到了外部磁场的值；第一磁传感器A进行设置操作。在另一个实施例中，第一磁传感器一直进行测量，第二磁传感器能够用于校准。在第一磁传感器进行外部磁场的测量，第二磁传感器用于校准时，执行如下操作：第二磁传感器B进行设置操作；通过在第二磁传感器B的自检线圈中加载自检电流将第二磁传感器的灵敏度校准为S2，此时第一磁传感器A的输出为VA＝VA0+S2*H，其中VA0为第一磁传感器A的零点信号，H为外部磁场；通过信号处理电路将第二磁传感器B的输出调节为VA，此时第二磁传感器B的输出为VB1＝VA0+S2*H；第二磁传感器B进行重置操作，此时第二磁传感器B的输出为VB2＝VA0-S2*H，得到VA0＝(VB1+VB2)/2，H＝(VB1-VB2)/(2*S2),这样就得到了校准后的VA0，同时也得到了外部磁场的值；第二磁传感器B进行设置操作。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种磁传感装置，所述磁传感装置包括第一磁传感器、第二磁传感器和信号处理电路，第一磁传感器和第二磁传感器形成于同一衬底上，在任意时刻至少有一个磁传感器测量外部磁场，另一个磁传感器能够用于校准。在一个实施例中，在第一磁传感器进行校准时，第二磁传感器进行外部磁场的测量；在第二磁传感器进行校准时，第一磁传感器进行外部磁场的测量。在第二磁传感器用于校准，第一磁传感器进行外部磁场的测量时，执行如下操作：第二磁传感器B进行设置操作；通过在第二磁传感器B的自检线圈中加载自检电流将第二磁传感器的灵敏度校准为S2，此时第一磁传感器A的输出为VA＝VA0+S2*H，其中VA0为第一磁传感器A的零点信号，H为外部磁场；通过信号处理电路将第二磁传感器B的输出调节为VA，此时第二磁传感器B的输出为VB1＝VA0+S2*H；第二磁传感器B进行重置操作，此时第二磁传感器B的输出为VB2＝VA0-S2*H，得到VA0＝(VB1+VB2)/2，H＝(VB1-VB2)/(2*S2),这样就得到了校准后的VA0，同时也得到了外部磁场的值；第二磁传感器B进行设置操作，在第一磁传感器用于校准，第二磁传感器进行外部磁场的测量时，执行如下操作：第一磁传感器A进行设置操作；通过在第一磁传感器A的自检线圈中加载自检电流将第一磁传感器的灵敏度校准为S1，此时第二磁传感器B的输出为VB＝VB0+S1*H，其中VB0为第二磁传感器B的零点信号，H为外部磁场；通过信号处理电路将第一磁传感器A的输出调节为VB，此时第一磁传感器A的输出为VA1＝VB0+S1*H；第一磁传感器A进行重置操作，此时第一磁传感器A的输出为VA2＝VB0-S1*H，得到VB0＝(VA1+VA2)/2，H＝(VA1-VA2)/(2*S1)，这样就得到了校准后的VB0，同时也得到了外部磁场的值；第一磁传感器A进行设置操作。在另一个实施例中，第一磁传感器一直进行测量，第二磁传感器能够用于校准。在第一磁传感器进行外部磁场的测量，第二磁传感器用于校准时，执行如下操作：第二磁传感器B进行设置操作；通过在第二磁传感器B的自检线圈中加载自检电流将第二磁传感器的灵敏度校准为S2，此时第一磁传感器A的输出为VA＝VA0+S2*H，其中VA0为第一磁传感器A的零点信号，H为外部磁场；通过信号处理电路将第二磁传感器B的输出调节为VA，此时第二磁传感器B的输出为VB1＝VA0+S2*H；第二磁传感器B进行重置操作，此时第二磁传感器B的输出为VB2＝VA0-S2*H，得到VA0＝(VB1+VB2)/2，H＝(VB1-VB2)/(2*S2),这样就得到了校准后的VA0，同时也得到了外部磁场的值；第二磁传感器B进行设置操作。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种电流传感器，其包括：U型导体，其包括第一连接部、第二连接部和连接第一连接部和第二连接部的中间部；磁传感装置；所述磁传感装置中的第一磁传感器和第二磁传感器均位于第一连接部的上方或下方；或者，所述磁传感装置中的第一磁传感器的两个磁传感单元分别位于中间部的两侧，第二磁传感器位于第一连接部和第二连接部的上方或下方。与现有技术相比，本专利技术的磁传感装置采用两个磁传感器，可以交替校准两个磁传感器，或者用其中一个磁传感器校准另外一个磁传感器，保证了任意时刻至少有一个磁传感器在测量，同时通过另一个磁传感器进行灵敏度和零点校准，保证了测量的高精度。附图说明图1为本专利技术涉及的基于第一方案的磁传感装置的自动校准方法的原理示意图。图2为本专利技术涉及的基于第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁传感装置的自动校准方法，所述磁传感装置包括第一磁传感器、第二磁传感器和信号处理电路，第一磁传感器和第二磁传感器形成于同一衬底上，其特征在于，在任意时刻至少有一个磁传感器在测量外部磁场，另一个磁传感器能够用于校准。

【技术特征摘要】
1.一种磁传感装置的自动校准方法，所述磁传感装置包括第一磁传感器、第二磁传感器和信号处理电路，第一磁传感器和第二磁传感器形成于同一衬底上，其特征在于，在任意时刻至少有一个磁传感器在测量外部磁场，另一个磁传感器能够用于校准。2.如权利要求1所述的自动校准方法，其特征在于，在第一磁传感器用于校准时，第二磁传感器进行外部磁场的测量；在第二磁传感器用于校准时，第一磁传感器进行外部磁场的测量。3.如权利要求2所述的自动校准方法，其特征在于，在第二磁传感器用于校准，第一磁传感器进行外部磁场的测量时，执行如下操作：第二磁传感器B进行设置操作；通过在第二磁传感器B的自检线圈中加载自检电流将第二磁传感器的灵敏度校准为S2，此时第一磁传感器A的输出为VA＝VA0+S2*H，其中VA0为第一磁传感器A的零点信号，H为外部磁场；通过信号处理电路将第二磁传感器B的输出调节为VA，此时第二磁传感器B的输出为VB1＝VA0+S2*H；第二磁传感器B进行重置操作，此时第二磁传感器B的输出为VB2＝VA0-S2*H，得到VA0＝(VB1+VB2)/2，H＝(VB1-VB2)/(2*S2),这样就得到了校准后的VA0，同时也得到了外部磁场的值；第二磁传感器B进行设置操作，在第一磁传感器用于校准，第二磁传感器进行外部磁场的测量时，执行如下操作：第一磁传感器A进行设置操作；通过在第一磁传感器A的自检线圈中加载自检电流将第一磁传感器的灵敏度校准为S1，此时第二磁传感器B的输出为VB＝VB0+S1*H，其中VB0为第二磁传感器B的零点信号，H为外部磁场；通过信号处理电路将第一磁传感器A的输出调节为VB，此时第一磁传感器A的输出为VA1＝VB0+S1*H；第一磁传感器A进行重置操作，此时第一磁传感器A的输出为VA2＝VB0-S1*H，得到VB0＝(VA1+VA2)/2，H＝(VA1-VA2)/(2*S1)，这样就得到了校准后的VB0，同时也得到了外部磁场的值；第一磁传感器A进行设置操作。4.如权利要求2所述的自动校准方法，其特征在于，第一磁传感器和第二磁传感器是AMR传感器，GMR传感器，或者TMR传感器。5.如权利要求1所述的自动校准方法，其特征在于，第一磁传感器一直进行测量，第二磁传感器能够用于校准。6.如权利要求5所述的自动校准方法，其特征在于，在第一磁传感器进行外部磁场的测量，第二磁传感器用于校准时，执行如下操作：第二磁传感器B进行设置操作；通过在第二磁传感器B的自检线圈中加载自检电流将第二磁传感器的灵敏度校准为S2，此时第一磁传感器A的输出为VA＝VA0+S2*H，其中VA0为第一磁传感器A的零点信号，H为外部磁场；通过信号处理电路将第二磁传感器B的输出调节为VA，此时第二磁传感器B的输出为VB1＝VA0+S2*H；第二磁传感器B进行重置操作，此时第二磁传感器B的输出为VB2＝VA0-S2*H，得到VA0＝(VB1+VB2)/2，H＝(VB1-VB2)/(2*S2),这样就得到了校准后的VA0，同时也得到了外部磁场的值；第二磁传感器B进行设置操作。7.如权利要求5所述的两个磁传感器，其中第一磁传感器是Hall传感器，第二磁传感器是AMR传感器，GMR传感器，或者TMR传感器。8.一种磁传感装置，其特征在于，所述磁传感装...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋乐跃，赵阳，亚历克斯·德罗宾斯基，阿克希尔·加拉帕茨，李大来，黄正伟，
申请(专利权)人：美新微纳传感系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32