BG67010B1 - Интегрален магнитометър - Google Patents

Abstract

Интегралният магнитометър съдържа микросензор на Хол и интерфейсна електронна схема. Микросензорът се състои от полупроводникова подложка (1) с р-тип проводимост, върху едната страна на която е формирана дълбока n-тип рингова структура (2) с циркулярна форма и токоизточник (3). Върху горната страна на ринга (2) има поредица от разположени еквидистантно продълговати захранващи омични контакти. Всеки от тях е установен радиално. Има още задаващ импулсен генератор (16). Интерфейсната електронна схема съдържа още мултиплексори (12, 13, 14 и 15), брояч (18), управляващ мултиплексорите (12, 13, 14 и 15). Изходните линии на брояча (18) са свързани с управляващите входни линии на мултиплексорите (12, 13, 14 и 15), така че във всеки момент те свързват омични контакти от активния в момента микросензор на Хол. Контакти (4 и 7) са 2k на брой, където k е цяло число. По средата в областта между контактите (4 и 7) има по два други еднакви къси омични контакта (5 и 6), които са изходни. Всяка двойка контакти (5 и 6) е разположена радиално. Във всеки момент само един сегмент, включващ два последователни продълговати контакта (4 и 7) заедно с двойката изходни контакти (5 и 6) между тях е активен, докато всички други контакти са висящи. Двата контакта (4 и 7) са съединени през високоомен резистор (9) с токоизточника (3) и едновременно са свързани с високоомен тример (10). За измерване на двете равнинни компоненти на полето (8), лежащи в равнината на подложката (1), двойката контакти (5 и 6) се свързват помежду си през електронен ключ (11). Изходът за тази компонента са средната точка на тримера (10) и свързаната двойка контакти (5 и 6). За измерване на перпендикулярната към равнината на подложката компонента на магнитното поле (8), изходът е двойката контакти (5 и 6) при отворено положение на електронния ключ (11). Има още делител на честота (17) за формиране на тактови импулси. Стъпката на преместване за формиране на микросензор на Хол е през един продълговат контакт. Схемата съдържа още два измервателни усилвателя, първи (19) и втори (20). Входовете на първия усилвател (19) са свързани през мултиплексорите (13 и 14) с изходните контакти (5 и 6). Входовете на измервателния усилвател (20) са свързани със средната точка на тримера (10) и с ключа (11), при затворено положение на ключа (11). Изходите на двата усилвателя (19 и 20) са свързани със сигналните входове на двуканална следящо-запомняща схема (21), чиито управляващи входове са съединени с декодер (22), свързан със задаващ генератор (16). Изходите на схема (21) са съединени с два аналогови входа на цифров изчислителен модул (23), трите изхода на който са изходите (24, 25 и 26) за трите компоненти на магнитното поле (8), което е с произволна ориентация спрямо подложката (1).

Description

Описания на издадени патенти за изобретения № 02.2/28.02.2020

2^к на брой, където к е цяло число. По средата в областта между контактите (4 и 7) има по два други еднакви къси омични контакта (5 и 6), които са изходни. Всяка двойка контакти (5 и 6) е разположена радиално. Във всеки момент само един сегмент, включващ два последователни продълговати контакта (4 и 7) заедно е двойката изходни контакти (5 и 6) между тях е активен, докато всички други контакти са висящи. Двата контакта (4 и 7) са съединени през високоомен резистор (9) е токоизточника (3) и едновременно са свързани е високоомен тример (10). За измерване на двете равнинни компоненти на полето (8), лежащи в равнината на подложката (1), двойката контакти (5 и 6) се свързват помежду си през електронен ключ (11). Изходът за тази компонента са средната точка на тримера (10) и свързаната двойка контакти (5 и 6). За измерване на перпендикулярната към равнината на подложката компонента на магнитното поле (8), изходът е двойката контакти (5 и 6) при отворено положение на електронния ключ (11). Има още делител на честота (17) за формиране на тактови импулси. Стъпката на преместване за формиране на микросензор на Хол е през един продълговат контакт. Схемата съдържа още два измервателни усилвателя, първи (19) и втори (20). Входовете на първия усилвател (19) са свързани през мултиплексорите (13 и 14) е изходните контакти (5 и 6). Входовете на измервателния усилвател (20) са свързани със средната точка на тримера (10) и е ключа (11), при затворено положение на ключа (11). Изходите на двата усилвателя (19 и 20) са свързани със сигналните входове на двуканална следящозапомняща схема (21), чиито управляващи входове са съединени е декодер (22), свързан със задаващ генератор (16). Изходите на схема (21) са съединени е два аналогови входа на цифров изчислителен модул (23), трите изхода на който са изходите (24, 25 и 26) за трите компоненти на магнитното поле (8), което е е произволна ориентация спрямо подложката (1).

претенция, 1 фигура

Описания на издадени патенти за изобретения № 02.2/28.02.2020 (54) ИНТЕГРАЛЕН МАГНИТОМЕТЪР

Област на техниката

Изобретението се отнася до интегрален магнитометър, приложимо в областта на роботиката и мехатрониката, сензориката и сензорната микроелектроника, контролно-измервателната технология, слабополевата магнитометрия, микро- и нано-системите, навигацията, безконтактната автоматика, енергетиката, военното дело и сигурността, и др.

Предшестващо състояние на техниката

Известен е интегрален магнитометър, включващ микросензор на Хол, токоизточник и интерфейсна електронна схема. Сензорът на Хол съдържа полупроводникова подложка е р-тип проводимост, върху едната страна на която е формирана дълбока и тясна п-тип рингова структура е циркулярна форма. Върху нея е образувана последователност от пет еквидистантно разположени продълговати омични контакти, като един е централен и захранващ, а от двете му страни са разположени по един изходен контакт, до които има по един захранващ външен контакт. Тези контакти са част от верига, съдържаща 2^к на брой продълговати омични контакти, където k е цяло число. Всеки от тях може да бъде в едно от следните три положения - или да е свързан със захранващия токоизточник, или да е включен към интерфейсната схема, или да е висящ. Във всеки момент само един сегмент от циркулярната верига, съдържащ петте последователно разположени омични контакти и формиращи микросензора на Хол е равнинна магниточувствителност е активен, докато останалите 2^к - 5 контакти са висящи. Микросензорът на Хол измерва двете взаимно перпендикулярни компоненти на магнитно поле е произволна ориентация в равнината на подложката. Интерфейсната електронна схема съдържа пет е 2^к на брой входове мултиплексора, съединени е управляващ ги брояч, свързан със задаващ импулсен генератор, управляващ синхронно работата на всички цифрови и аналого-цифрови модули на схемата. Изходните линии на брояча са свързани е управляващите входни линии на петте мултиплексора, така че те във всеки момент съединяват петте омични контакта от активния в момента микросензор на Хол - централният и двата външни контакта са свързани съответно през три мултиплексора към токоизточника, като централният контакт е съединен е единия извод на токоизточника, а двата външни контакта са свързани едновременно към другия му извод. Двата изходни контакта на микросензора са съединени през другите два мултиплексора към входовете на измервателен усилвател. Изходът на усилвателя е съединен е входа на нискочестотен филтър, изходът на който е изход на интегралния магнитометър. Стъпката на преместване на обособения петконтактен микросензор на Хол по циркулярния п-ринг е един контакт [1].

Недостатък на този интегрален магнитометър е невъзможността да измерва третата компонента на магнитното поле, перпендикулярна към равнината на подложката, ограничавайки по този начин получаваната метрологична информация.

Недостатък е също усложнената конструкция на микросензора на Хол, съдържащ пет контакта, затрудняващи схемотехниката.

Недостатък е също отсъствието на изчислителен модул, който да дава в явен вид измерваните параметри на магнитното поле, което налага допълнителното свързване към магнитометъра на осцилоскоп.

Техническа същност на изобретението

Задача на изобретението е да се създаде интегрален магнитометър, измерващ всичките три взаимно перпендикулярни компоненти на магнитното поле, да е е опростена конструкция и да предоставя в явен вид пълната метрологична информация за вектора на магнитното поле.

Тази задача се решава е интегрален магнитометър, включващ микросензор на Хол и интерфейсна електронна схема. Микросензорът на Хол съдържа полупроводникова подложка е р-тип проводимост, върху едната страна на която е формирана дълбока п-тип рингова структура е циркулярна форма и токоизточник. Върху горната страна на ринга има поредица от разположени еквидистантно 2^к на брой продълговати захранващи омични контакти, където k е цяло число. Всеки от тях е установен радиално по ринга. По средата в областта между два последователни продълговати контакта има по два други

Описания на издадени патенти за изобретения № 02.2/28.02.2020 еднакви къси омични контакта, които са изходни. Всяка двойка изходни контакти е разположена радиално спрямо центъра на ринга - единият откъм вътрешната, а другият откъм външната му страна. Във всеки момент само един сегмент, включващ два последователни продълговати контакта заедно с двойката изходни контакти между тях е активен, докато всички други контакти са висящи. Двата последователни продълговати контакта са съединени през високоомен товарен резистор с токоизточника и едновременно са свързани с високоомен тример. За измерване на двете равнинни компоненти на магнитното поле, лежащи в равнината на подложката, двойката къси контакти се свързват помежду си през електронен ключ, като диференциалният изход за тази компонента са средната точка на тримера и свързаната двойка къси контакти. За измерване на перпендикулярната към равнината на подложката компонента на магнитното поле, диференциалният изход е двойката къси контакти при отворено положение на ключа. Интерфейсната електронна схема съдържа четири мултиплексора, всеки от които е с 3 х 2^к на брой входове. Има още задаващ импулсен генератор за синхронно управление на работата на всички цифрови и аналого-цифрови модули на схемата. Делител на честота за формиране на тактови импулси с два пъти по-ниска честота от тази на задаващия генератор е съединен с тактовия вход на брояч, управляващ мултиплексорите. Изходните линии на брояча са свързани с управляващите входни линии на четирите мултиплексора, така че във всеки момент те свързват четирите омични контакта от активния в момента микросензор на Хол. Стъпката на преместване за формиране на такъв микросензор с равнинна магниточувствителност е през един продълговат контакт. Схемата съдържа още два измервателни усилвателя, първи и втори. Входовете на първия усилвател са съединени през два мултиплексора с двойката изходни контакти. При отворено положение на електронния ключ на изхода на този усилвател възниква напрежение, пропорционално на перпендикулярната към равнината на подложката компонента на магнитното поле. Входовете на втория измервателен усилвател са свързани със средната точка на тримера и към електронния ключ. При затворено положение на ключа, на изхода на този усилвател възниква напрежение, пропорционално едновременно на двете ортогонални магнитни компоненти, лежащи в равнината на подложката. Изходите на двата усилвателя са свързани със сигналните входове на двуканална следящо-запомняща схема, чиито управляващи входове са съединени с декодер, свързан със задаващия генератор. Изходите на следящо-запомнящата схема са съединени с два аналогови входа на цифров изчислителен модул, трите изхода на който са изходите на магнитометъра за трите ортогонални компоненти на магнитното поле, което е с произволна ориентация спрямо подложката.

Предимство на изобретението е получаване на пълната информация за магнитното поле чрез измерване на всичките му три ортогонални компоненти.

Предимство е също опростената конструкция, съдържаща по-малък брой контакти на базовия микросензор на Хол.

Предимство е още повишената пространствена разделителна способност (резолюция) на магнитометъра, в резултат на по-малкия брой контакти и компактността на микросензора на Хол.

Предимство е и получаваната в явен вид метрологична информация за пълния вектор на магнитното поле.

Пояснение на приложената фигура

По-подробно изобретението се пояснява с приложената фигура 1, представяща едно негово примерно изпълнение.

Примери за изпълнение на изобретението

Интегралният магнитометър съдържа микросензор на Хол и интерфейсна електронна схема. Микросензорът на Хол се състои от полупроводникова подложка 1 с р-тип проводимост, върху едната страна на която е формирана дълбока п-тип рингова структура 2 с циркулярна форма и токоизточник 3. Върху горната страна на ринга 2 има поредица от разположени еквидистантно 2^к на брой продълговати захранващи омични контакти, където k е цяло число. Всеки от тях е установен радиално по ринга 2. По средата в областта между два последователни продълговати контакта 4 и 7 има по два други еднакви къси омични контакта 5 и 6, които са изходни. Всяка двойка изходни контакти 5 и 6 е разпо

Описания на издадени патенти за изобретения № 02.2/28.02.2020 ложена радиално спрямо центъра на ринга 2 - единият откъм вътрешната, а другият откъм външната му страна. Във всеки момент само един сегмент, включващ два последователни продълговати контакта и 7 заедно с двойката изходни контакти 5 и 6 между тях е активен, докато всички други контакти са висящи. Двата последователни продълговати контакта 4 и 7 са съединени през високоомен товарен резистор 9 с токоизточника 3 и едновременно са свързани с високоомен тример 10. За измерване на двете равнинни компоненти на магнитното поле 8, лежащи в равнината на подложката 1, двойката къси контакти 5 и 6 се свързват помежду си през електронен ключ 11, като диференциалният изход за тази компонента са средната точка на тримера 10 и свързаната двойка къси контакти 5 и 6. За измерване на перпендикулярната към равнината на подложката компонента на магнитното поле 8, диференциалният изход е двойката къси контакти 5 и 6 при отворено положение на електронния ключ 11. Интерфейсната електронна схема съдържа четири мултиплексора 12, 13, 14 и 15, всеки от които е е 3 х 2^к на брой входове. Има още задаващ импулсен генератор 16 за синхронно управление на работата на всички цифрови и аналого-цифрови модули на схемата. Делител на честота 17 за формиране на тактови импулси с два пъти по-ниска честота от тази на задаващия генератор 16, е съединен с тактовия вход на брояч 18, управляващ мултиплексорите 12, 13, 14 и 15. Изходните линии на брояча 18 са свързани с управляващите входни линии на четирите мултиплексора 12, 13, 14 и 15, така че във всеки момент те свързват четирите омични контакта 4, 5, 6 и 7 от активния в момента микросензор на Хол с равнинна магниточувствителност. Стъпката на преместване за формиране на такъв микросензор е през един продълговат контакт. Схемата съдържа още два измервателни усилвателя, първи 19 и втори 20. Входовете на първия усилвател 19 са свързани през двата мултиплексора 13 и 14 с двойката изходни контакти и 6. При отворено положение на електронния ключ 11, на изхода на този усилвател 19 възниква напрежение, пропорционално на перпендикулярната към равнината на подложката 1 компонента на магнитното поле 8. Входовете на втория измервателен усилвател 20 са свързани със средната точка на тримера 10 и към електронния ключ 11. При затворено положение на ключа 11, на изхода на този усилвател 20 възниква напрежение, пропорционално едновременно на двете ортогонални магнитни компоненти, лежащи в равнината на подложката 1. Изходите на двата усилвателя 19 и 20 са свързани със сигналните входове на двуканална следящо-запомняща схема 21, чиито управляващи входове са съединени с декодер 22, свързан със задаващия генератор 16. Изходите на следящо-запомнящата схема 21 са съединени с два аналогови входа на цифров изчислителен модул 23, трите изхода на който са изходите 24, 25 и 26 на магнитометъра за трите ортогонални компоненти на магнитното поле 8, което е с произволна ориентация спрямо подложката 1.

Действието на интегралния магнитометър, съгласно изобретението, е следното.

При включване на захранващите контакти 4 и 7 през високоомния резистор 9 към захранващия токоизточник 3, в така обособения сегмент от циркулярната верига между контакти 4 и 7 протича постоянен захранващ ток I ₇ = const. Външното магнитно поле B(x,y,z) 8, което е с произволна ориентация спрямо подложката 1, чрез две от своите взаимноперпендикулярни компоненти B(z) и радиалната В (х,у) води до възникване на две латерално отклоняващи движещите се електрони сили на Лоренц, F_L = qV_d| х В, където q е елементарният товар на електрона, a V_di е средната дрейфова скорост на носителите по съответните оси. В резултат на тази Лоренцова дефлекция на токовите линии, в повърхностната зона на двойката контакти 5 и 6, се генерират допълнителни електрически товари от ефекта на Хол, Фигура 1. Това води до поява на съответни потенциали на Хол върху тези контакти 5 и 6 от двете взаимно ортогонални компоненти - B(z) и радиалната В_г(х,у) на магнитното поле B(x,y,z) 8, V_{5 6}(B(z)) и V_{5 6}(В_г(х,у)). Последователното във времето свързване и разделяне на средната двойка контакти 5 и 6 с ключа 10 цели селективно извличане на метрологична информация за тези две магнитни компоненти.

Радиалната компонента В (х,у), лежаща в равнината х-у на ринга 2, въздейства върху вертикалната скорост V^. , Фигура 1. Така съответната сила на Лоренц F_L премества траекторията I или към горната повърхност на активирания сегмент или към обема му (в зависимост от посоките на тока I и магнитното поле В_г(х,у)), т.е. силата на Лоренц F_L “свива” или “удължава” ефективната токова траектория I ₇. В резултат върху горната повърхност на активирания сегмент между контакти 4 и 7, респективно върху двойката къси контакти 5 и 6, едновременно се генерират Холови потенциали с един

Описания на издадени патенти за изобретения № 02.2/28.02.2020 и същ знак и стойност, които носят информация за посоката и стойността на радиалната компонента В_г (х,у). Върху контакти 5 и 6, освен линейно и полярно (нечетно) Холово напрежение V₅₆(B_r(x,y)) се генерира и квадратичен и четен от магнитната индукция В_г(х,у) сигнал MR ~ Β²χ. Пълното компенсиране на паразитното, в нашия случай, геометричното квадратично магнитосъпротивление се осъществява с включения към тези контакти 4 и 7 високоомен тример 10. Чрез него квадратичното напрежение V47(Br(x,y)) ~ В²ху върху контакти 5 и 6 се разпределя, така че потенциалът върху средната точка на тримера 10 да съвпада с генерирания в поле В_г(х,у) квадратичен потенциал V₅₆ върху контакти 5-6. Тримерът 10 е високоомен с цел да не шунтира захранващия ток I през активирания Холов сегмент от циркулярната верига между контакти 4 и 7. Пълната компенсация на това паразитно квадратично напрежение се постига с нулиране на съответния изход в отсъствие на магнитно поле В (х,у) = 0, т.е. с компенсирането на паразитния офсет. Следователно на изхода остава само линейното и полярно (нечетно) напрежение на Хол V(B_r(x,y)) ~ В_г(х,у). То е носител на метрологичната информация за радиалната магнитна компонента В (х,у).

Четирите мултиплексора 12,13,14и15, управлявани от брояча 18, осъществяват виртуалното преместване по ринга на активирания сегмент от циркулярната верига. Мултиплексорите 12 и 15 съответно комутират захранващите контакти 4 и 7 на микросензора, а мултиплексорите 13 и 14 - изходните контакти 5 и 6. В присъствието на лежащо в равнината на п-ринга 2 магнитно поле В(х,у), при затворено състояние на електронния ключ 11, съответното изходно напрежение от микросензора се получава на изхода на измервателния усилвател 20. Неговите входове са съединени със свързаните накъсо през ключа 11 едновременно с контакти 5 и 6 и със средния извод на тримера 10. Това напрежение представлява синусоидална функция от времето, чиято фаза и амплитуда съдържат информацията за стойността и посоката на магнитното поле В(х,у). В полето B(z), силата на Лоренц F_L = qV_{d| |} х B(z) въздейства върху радиалната компонента V_{d| |} на дрейфовата скорост V_d| на електроните, Фигура 1. Осъществява се латерална дефлекция на токовите линии в равнината х-у в посока на радиуса. Така върху контакти 5 и 6 едновременно се генерират равни по стойност, но противоположни по знак Холови потенциали V_H4(B(z)) и -V_H5(B(z)). Именно те обуславят диференциалното Холово напрежение V_{5 6}(B(z)), даващо метрологичната информация за ортогоналната магнитна компонента B(z). Този сигнал се получава при отворено състояние на ключа 11 на изхода на измервателния усилвател 19. Неговите входове са директно свързани през мултиплексорите 13 и 14 с изходите 5 и 6 на активирания в момента микросензор с равнинна магниточувствителност. Тъй като изходните напрежения на усилвателите 19 и 20 са модулирани (накъсани) посредством ключа 11, за тяхното демодулиране се използва двуканална следящо-запомняща схема 21, управлявана от декодер 22. Той работи синхронно с ключа 11. Изходните напрежения на усилвателите 19 и 20 постъпват на съответни входове на следящо-запомнящата схема 21. На нейните изходи се получават демодулирани напрежения, даващи съответно информация за стойността и знака на магнитното поле В(х,у) и за компонентата B(z). Тези две аналогови напрежения постъпват на съответни аналогови входове на цифров изчислителен модул 23, на чиито изходи 24, 25 и 26 (които са изходите на интегралния магнитометър), се получава съответно в цифров вид информацията за трите компоненти В(х), В(у) и B(z) на вектора на магнитното поле B(x,y,z) 8.

Новото техническо решение на интегралния магнитометър позволява измерването на трите ортогонални компоненти на магнитното поле 8. Важна особеност е, че формираният микросензор на Хол е с по-малък брой контакти от известното решение. Това улеснява обработката на сигналите. В резултат на опростената конструкция и компактността на микросензора е повишена и пространствената разделителна способност (резолюцията) на магнитометъра. Използваната в решението интерфейсна електронна схема е синтезирана, така че дава в явен вид информацията за пълния вектор на магнитното поле.

Неочакваният положителен ефект на новото техническо решение се заключава в оригиналната рингова структура 2 с циркулярна форма и подредените върху нея омични контакти 4, 5, 6 и 7. Освен това, с един и същ захранващ ток от един токоизточник 3 при две състояния на изходните контакти 5 и 6 се извлича пълната метрологична информация за трите компоненти на вектора В 8. Фактически процедурата е разширена във времето, а не в пространството. Така конструкцията на базовия микросензор е опростена, като омичните контакти са намалени и са общо четири. Понеже габаритите са

Описания на издадени патенти за изобретения № 02.2/28.02.2020 редуцирани, резолюцията на новия магнитометър е съществено повишена. Чрез подходящ цифров модул 23 на трите изхода 24,25 и 26 се генерира в явен вид метрологичната информация за полето В 8.

Предпочитаният полупроводник и технология за реализация на интегралния двуосен магнитометър на Хол са силицият и CMOS процесите. Върху общ чип могат да се формират едновременно интегралният магнитометър, включително интерфейсната блок-електроника. Броят на контактите Зх2^к върху циркулярния п-тип ринг е свързан от една страна е възможностите на конкретната разновидност интегрална технология на производство, а от друга - логическите елементи, използвани в интерфейсната цифрова електроника. Силно редуцираната активна сензорна област на новия магнитометър на Хол е предпоставка за бъдещата му нанотехнологична реализация. При необходимост интегралният магнитометър може да се реализира върху силициев чип като MEMS.

Claims (1)

1. Патентни претенции

   1. Интегрален магнитометър, съдържащ микросензор на Хол и интерфейсна електронна схема, микросензорът се състои от полупроводникова подложка е р-тип проводимост, върху едната страна на която е формирана дълбока п-тип рингова структура е циркулярна форма и токоизточник, върху горната страна на ринга има поредица от разположени еквидистантно продълговати захранващи омични контакти, всеки от които е установен радиално по ринга, има още задаващ импулсен генератор за синхронно управление работата на всички цифрови и аналого-цифрови модули на схемата, като интерфейсната схема съдържа мултиплексори, брояч за управление на мултиплексорите, като изходните линии на брояча са свързани е управляващите входни линии на мултиплексорите, така че във всеки момент те свързват омични контакти от активния в момента микросензор на Хол е равнинна магниточувствителност, характеризиращ се е това, че продълговатите контакти (4 и 7) са 2^к на брой, където k е цяло число, а мултиплексорите са четири - (12, 13, 14 и 15), като по средата в областта между два последователни продълговати контакта (4 и 7) има по два други еднакви къси омични контакта (5 и 6), които са изходни, а всяка двойка контакти (5 и 6) е разположена радиално спрямо центъра на ринга (2) - единият откъм вътрешната, а другият откъм външната му страна, като във всеки момент само един сегмент, включващ два последователни продълговати контакта (4 и 7) заедно е двойката изходни контакти (5 и 6) между тях е активен, докато всички други контакти са висящи, като двата последователни продълговати контакта (4 и 7) са съединени през високоомен товарен резистор (9) е токоизточника (3) и едновременно са свързани е високоомен тример (10), като за измерване на двете равнинни компоненти на магнитното поле (8), лежащи в равнината на подложката (1), двойката къси контакти (5 и 6) са свързани помежду си през електронен ключ (11), като диференциалният изход за тази компонента са средната точка на тримера (10) и свързаната двойка контакти (5 и 6), като за измерване на перпендикулярната към равнината на подложката компонента на магнитното поле (8), диференциалният изход е двойката контакти (5 и 6) при отворено положение на електронния ключ (11), при което има още делител на честота (17) за формиране на тактови импулси е два пъти по-ниска честота от тази на задаващия генератор (16), а стъпката на преместване за формиране на микросензора на Хол е през един продълговат контакт, като схемата съдържа още два измервателни усилвателя, първи (19) и втори (20), като входовете на първия усилвател (19) са свързани през два мултиплексора (13 и 14) е двойката изходни контакти (5 и 6), като при отворено положение на ключа (11), на изхода на усилвателя (19) възниква напрежение, пропорционално на перпендикулярната към равнината на подложката (1) компонента на магнитното поле (8), като входовете на втория измервателен усилвател (20) са свързани със средната точка на тримера (10) и е ключа (11), като при затворено положение на ключа (11), на изхода на усилвателя (20) възниква напрежение, пропорционално едновременно на двете ортогонални магнитни компоненти, лежащи в равнината на подложката (1), като изходите на двата усилвателя (19 и 20) са свързани със сигналните входове на двуканална следящо-запомняща схема (21), чиито управляващи входове са съединени е декодер (22), който е свързан със задаващия генератор (16), а изходите на следящо-запомнящата схема (21) са съединени е два аналогови входа на цифров изчислителен модул (23), трите изхода на който са изходите на магнитометъра (24, 25 и 26) за трите ортогонални компоненти на магнитното поле (8), което е е произволна ориентация спрямо подложката (1).