1.概述
磁场丈量在工业范畴具有广泛的运用，在磁场的脉冲量，开关量以及线性量的丈量中，运用最为广泛的是霍尔传感器，因为其较低的品种繁多的产品以及较低的本钱，使得霍尔传感器在磁场丈量范畴具有较高的方位。跟着巨磁电阻（GMR）传感器的成功研发，其优胜的功能越来越遭到人们的重视，使得GMR传感器在传统的磁场丈量范畴占有了一席之地。
在磁场丈量范畴，线性量的丈量对磁传感器功能具有比较高的要求。磁传感器的丈量规模，呼应频率，灵敏度以及温度适应性等一系列功能指标都对磁场的丈量具有较大的影响。
比较其他磁传感器，GMR传感器具有较宽的磁场丈量规模，较高的呼应频率和灵敏度以及较强的温度适应性，在磁场线性丈量范畴具有较为显着的优势。本文将以东方微磁公司出产的VA系列巨磁电阻磁传感器为例，介绍其特性、测验及相关运用。
2.GMR传感器的结构
2.1传感器结构
VA系列巨磁电阻磁传感器选用惠斯通桥式结构，如图1所示的。图中，R1和R3是两个阻值相同的电阻，可随外界磁场的改动输出一个差分电压信号，R2和R4因为屏蔽层的效果不感应外界磁场的改动。
图1中的R2和R4上的暗影部分是传感器的合金屏蔽层，它有两个效果：一是屏蔽外磁场对电阻R2和R4的影响，使其不能感应待测场的改动；二是作为一个磁通集合器，将待测场集合在R1和R3周围，使传感器输出幅值增大，进步传感器的灵敏度。
3.GMR传感器的功能测验及运用测验
3.1 GMR传感器的输出功能测验
用于线性磁场丈量的GMR传感器应具有杰出的线性度，可丈量正反两个方向的磁场，因而，在测验芯片的挑选上可挑选双极性的GMR传感器直接进行测验或挑选单极性的GMR传感器对其进行偏置处理，将其零点举高。
图2是GMR传感器在磁场从负到正再回到起点的GMR传感器输出曲线，反响GMR传感器的线性特性，有图可知，GMR传感器线性功能较好，磁滞小，正向和反向重合性较好，整体来说该类型的GMR传感器芯片静态功能杰出。
3.2 GMR传感器温度漂移功能
将GMR芯片放入高低温无磁温度箱中，每隔10℃记载一次数据，监测传感器从-40℃~+125℃随温度改动的漂移性，详细如图3所示，芯片在整个温度规模内输出改动9.075mv，温度系数为0.055mV/℃，可见GMR传感器芯片的温度功能比较优胜。
3.3 GMR传感器运用测验
在线性磁场丈量范畴，直流电的检测是比较有代表性的，因而，挑选丈量直流电发生的磁场来验证GMR传感器在线性磁场丈量方面的功能。
巨磁电阻用于电流检测一般选用如图4所示的方法进行，将磁传感器放置通电导线的正上方或正下方，一起确保通电导线发生磁场的方向与磁传感器的灵敏方向共同。依照通电导线周围发生磁场的理论计算公式2-1可知，在待测电流和传感器相对方位必定的情况下，待测电流的巨细和磁场巨细成正比，使用公式2-2这样就能够直接丈量待测电流发生的磁场值，再结合公式2-1就得出待测电流的巨细。
其间，S为传感器的灵敏度，oV传感器输出。
3.3.1测验渠道
测验渠道由测验板、电源、铜导线以及支架构成，其间测验板由勘探单元（GMR传感器）、信号扩大及滤波单元组成，双电源供电。铜导线资料为紫铜，直径为2mm，可通10A电流。支架方位和高度都可调整，以使传感器取得最佳灵敏方位。电源为可编程电源，可提供不同幅值的电流。
3.3.2测验数据
在实践运用中，待测电流有正负之分，发生的磁场有正负之分，因而，在测验过程中，经过改动磁场方向和电流的方历来检测GMR传感器和电流传感器测验功能。图5是电流从-30A到+30A改动时电流传感器输出曲线。
由图5能够看出，在-20A-20A的规模内，GMR传感器电流测验单元具有较好的线性度，超越20A后，测验单元趋于饱满。
4.定论
经过对GMR传感器芯片以及由GMR传感器芯片构成的电流传感器的功能测验，结果表明，GMR传感器芯片在已电流检测为代表的线性磁场测验方面具有较好的功能和温度稳定性。如果在实践运用过程中，留意传感器芯片的饱满场和待测磁场的巨细，使待测磁场在传感器的线性丈量规模内，将会使GMR传感器芯片在线性磁场丈量方面具有更好的运用远景。
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