【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁场感测/测量领域，具体涉及一种磁栅传感器及检测设备。
技术介绍
1、随着现代科技的发展和自动化水平的提高，在航空航天、机械制造、高精度数控机床等领域需要大量真实可靠的反映被测对象位置信息的位移传感器，并且要求位移传感器系统具有高分辨率、体积小、重量轻、响应速度快、并且能够在各种不同的环境温度下稳定工作等特性，并且对传感器的抗干扰能力提出了越来越高的要求。
2、其中，磁栅传感器是数字化位移传感器中最常用、最基础的一种，由于它的抗震动和抗冲击性能高，适宜在水、油、粉尘、高温等工业环境下应用，而且结构简单、体积较小、精度较高，因而得到广泛应用。
3、磁栅传感器是一种基于磁阻效应进行位移测量的位移传感器，它可以利用磁栅与磁头之间的磁作用对位移进行测量。现有磁栅传感器是传感器和磁栅配合使用的，在使用过程中，传感器不仅会感应到磁栅的磁场信号，还有可能感受到其他干扰磁场的信号，因此会影响到最终的输出精度。但是干扰磁场并非仅仅是灵敏方向的(磁栅方向)，大部分情况下还存在来自于各个方向的干扰分量和干扰磁场。实际上干扰磁栅的影响很难避免，而这些干扰除了来源于地磁场等环境磁场，还来自传感器的装配工艺以及磁头相对于磁栅的运动。这部分影响磁场的干扰不仅常常被忽略，而且其带来的测量影响难以消除。
4、磁栅传感器在位移过程中，除了会感应到对象磁场之外，还会受到对象磁场之外的噪声磁场的干扰(如工作环境温度的变化)，从而导致在位移的测量结果中产生相应的误差。
技术实现思路p>
1、本申请实施例提供一种磁栅传感器，用以解决现有技术中在测量位移的过程中存在误差的技术问题。
2、本申请提供的一种磁栅传感器，所述磁栅传感器包括磁栅、磁头；所述磁栅包括多个南极磁及北极磁，且南极磁与北极磁交替放置；所述磁头包括至少一个磁阻单元，且所述磁阻单元的磁阻为自由层具有vortex磁畴结构的磁阻。
3、在上述方案中，磁阻单元中的磁阻的自由层都采用了vortex磁畴结构。由于vortex磁畴结构具有高热稳定性，拓扑保护以及零静磁的特点，采用vortex结构磁阻的磁栅传感器对温度变化并不敏感。也就是说，在相关磁头测量位移的过程中，测量结果不容易受到温度的影响，具有较高的测量精度与准确性，在磁头测量位移的过程中具有较小误差。
4、作为一种可选的方式，所述磁阻单元包括多个磁阻；所述多个磁阻为串联、并联或者串并联；所述多个磁阻可以等效为磁敏系数大小相等，磁敏方向相同且相互串联或并联的至少两个等效磁阻。
5、在上述方案中，由于两个等效磁阻的磁敏系数大小相等，磁敏方向相同，利用等效磁阻相互间对干扰场响应分量的抵消作用，结合等效磁阻之间的空间位置增强测量场中的有效信号，可以使得磁栅传感器具有更高的精度和稳定性。
6、作为一种可选的方式，所述磁阻单元的磁阻至少包括：两个钉扎层方向相同、相互串联或并联的磁阻。
7、作为一种可选的方式，所述磁头还连接有信号处理电路。所述信号处理电路，用于处理磁头的磁阻单元的输出信号以得到磁头相对磁栅的移动距离。
8、作为一种可选的方式，所述磁阻单元的两个等效磁阻在沿着参考方向上的距离为d，所述d根据待消除的干扰谐波而设置为与磁栅距l成相应的比例；所述参考方向为所述磁栅中n-s极的排布方向，磁栅距l为磁栅相邻的n极和s极之间在所述参考方向上的距离。在上述方案中，恰当的距离设置能够消除磁阻单元电阻变化量中的特定谐波，从而可以降低在测量位移的过程中存在的误差。
9、作为一种可选的方式，所述距离d为：n为大于1的整数。
10、作为一种可选的方式，所述磁栅传感器的磁阻单元构成的电路包括第一半桥，所述第一半桥包括两个所述磁阻单元，所述第一半桥的输出信号从两个所述磁阻单元之间引出；同一半桥两个桥臂的两个磁阻单元沿着磁栅n-s极排布方向上的距离为l，l为磁栅距，即磁栅相邻n极和s极之间在参考方向上的距离，所述参考方向为所述磁栅中n-s极的排布方向。
11、作为一种可选的方式，所述磁栅传感器至少包括一个惠斯通全桥，所述惠斯通全桥包括两个所述第一半桥；所述两个半桥的上桥臂的磁阻单元之间，或者下桥臂的磁阻单元之间沿着磁栅n-s排布方向上的距离为
12、本申请实施例还提供一种检测设备，该检测设备包括上述任一实施例中的磁栅传感器。
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1.一种磁栅传感器，其特征在于，所述磁栅传感器包括磁栅、磁头；所述磁栅包括多个南极磁及北极磁，且南极磁与北极磁交替放置；所述磁头包括至少一个磁阻单元，且所述磁阻单元的磁阻为自由层具有Vortex磁畴结构的磁阻。
2.根据权利要求1所述的磁栅传感器，其特征在于，所述磁阻单元包括多个磁阻；所述多个磁阻为串联、并联或者串并联；所述多个磁阻可以等效为磁敏系数大小相等，磁敏方向相同且相互串联或并联的至少两个等效磁阻。
3.根据权利要求1所述的磁栅传感器，其特征在于，所述磁阻单元的磁阻至少包括：两个钉扎层方向相同、相互串联或并联的磁阻。
4.根据权利要求1所述的磁栅传感器，其特征在于，所述磁头还连接有信号处理电路。
5.根据权利要求2所述的磁栅传感器，其特征在于，所述磁阻单元的至少两个等效磁阻在沿着参考方向上的距离为d,所述d根据待消除的干扰谐波而设置为与磁栅距L成相应的比例；所述参考方向为所述磁栅中N-S极的排布方向，磁栅距L为磁栅相邻的N极和S极之间在所述参考方向上的距离。
6.根据权利要求5所述的磁栅传感器，其特征在于，所述距
7.根据权利要求1-6中任一项所述的磁栅传感器，其特征在于，所述磁栅传感器的磁阻单元构成的电路包括第一半桥，所述第一半桥包括两个所述磁阻单元，所述第一半桥的输出信号从两个所述磁阻单元之间引出；同一半桥两个桥臂的两个磁阻单元沿着磁栅N-S极排布方向上的距离为L，L为磁栅距，即磁栅相邻N极和S极之间在参考方向上的距离，所述参考方向为所述磁栅中N-S极的排布方向。
8.根据权利要求7所述的磁栅传感器，其特征在于，所述磁栅传感器至少包括一个惠斯通全桥，所述惠斯通全桥包括两个所述第一半桥；所述两个半桥的上桥臂的磁阻单元之间，或者下桥臂的磁阻单元之间沿着磁栅N-S排布方向上的距离为
9.一种检测设备，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的磁栅传感器。
...【技术特征摘要】
1.一种磁栅传感器，其特征在于，所述磁栅传感器包括磁栅、磁头；所述磁栅包括多个南极磁及北极磁，且南极磁与北极磁交替放置；所述磁头包括至少一个磁阻单元，且所述磁阻单元的磁阻为自由层具有vortex磁畴结构的磁阻。
2.根据权利要求1所述的磁栅传感器，其特征在于，所述磁阻单元包括多个磁阻；所述多个磁阻为串联、并联或者串并联；所述多个磁阻可以等效为磁敏系数大小相等，磁敏方向相同且相互串联或并联的至少两个等效磁阻。
3.根据权利要求1所述的磁栅传感器，其特征在于，所述磁阻单元的磁阻至少包括：两个钉扎层方向相同、相互串联或并联的磁阻。
4.根据权利要求1所述的磁栅传感器，其特征在于，所述磁头还连接有信号处理电路。
5.根据权利要求2所述的磁栅传感器，其特征在于，所述磁阻单元的至少两个等效磁阻在沿着参考方向上的距离为d,所述d根据待消除的干扰谐波而设置为与磁栅距l成相应的比例；所述参考方向为所述磁栅中n-s极...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭海平，顾蕾，宋晨，肖黎鸿，
申请(专利权)人：江苏多维科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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