CN110455319A - xMR传感器温度补偿电路和补偿方法 - Google Patents

xMR传感器温度补偿电路和补偿方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110455319A
CN110455319A CN201910853387.8A CN201910853387A CN110455319A CN 110455319 A CN110455319 A CN 110455319A CN 201910853387 A CN201910853387 A CN 201910853387A CN 110455319 A CN110455319 A CN 110455319A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
temperature
resistance
xmr sensor
xmr
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910853387.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110455319B (zh
Inventor
王建国
朱海华
白建民
吕洋洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ning Bo Sinomags Electronic Technology Co ltd
Original Assignee
WUXI LEER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WUXI LEER TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical WUXI LEER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201910853387.8A priority Critical patent/CN110455319B/zh
Publication of CN110455319A publication Critical patent/CN110455319A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110455319B publication Critical patent/CN110455319B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/028—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure
    • G01D3/036—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure on measuring arrangements themselves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/16—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying resistance

Abstract

本发明提供一种xMR传感器温度补偿电路，包括稳压芯片U1、电阻R1、R2，还包括至少一个肖特基二极管；肖特基二极管具有负温度系数；稳压芯片U1的输入端用于接直流输入电压VIN，稳压芯片U1的输出端接R1一端并输出直流输出电压Vs，Vs作为xMR传感器芯片的供电电压；电阻R1的另一端接稳压芯片U1的电压调节端；在稳压芯片U1的电压调节端与电阻R2一端之间至少接一个正向的肖特基二极管；电阻R2的另一端接地。本发明根据温度变化实时改变xMR传感器芯片的供电电压实现温度补偿；极大地提高了xMR传感器检测精度。

Description

xMR传感器温度补偿电路和补偿方法
技术领域
本发明涉及一种温度补偿电路，尤其是一种xMR传感器温度补偿电路。
背景技术
xMR(磁阻)传感器是一种把磁场、电流、应力应变、温度、光等外界因素引起的敏感元件磁性能变化转换成电信号，以这种方式来检测相应物理量的器件。xMR传感器广泛用于现代工业和电子产品中以感应磁场强度来测量电流、位置、方向等物理参数。按照技术进步的发展，xMR传感器主要分为三大类：各向异性磁阻(AMR)传感器、巨磁阻(GMR)传感器、隧道磁阻(TMR)传感器。在xMR传感器的诸多性质中，温度依赖性一直为人所热切关注。
为了提高检测精度，如何减小xMR传感器的灵敏度温漂是业内一直研究的重点。
现有技术中，如CN104567940 A传感器装置，是通过加热器精确地控制传感器元件的温度，使传感器芯片处于恒定的温度下，从而使传感器在不同的环境温度下具有相同的输出，但加热器需要消耗大量电能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种xMR传感器温度补偿电路和补偿方法，通过简单的电路即可有效减小xMR传感器灵敏度温漂。
本发明采用的技术方案是：
一种xMR传感器温度补偿电路，包括稳压芯片U1、电阻R1、R2，还包括至少一个肖特基二极管；肖特基二极管具有负温度系数；
稳压芯片U1的输入端用于接直流输入电压VIN，稳压芯片U1的输出端接R1一端并输出直流输出电压Vs，Vs作为xMR传感器芯片的供电电压；
电阻R1的另一端接稳压芯片U1的电压调节端；在稳压芯片U1的电压调节端与电阻R2一端之间至少接一个正向的肖特基二极管；电阻R2的另一端接地。
进一步地，肖特基二极管的数量为1～3个。
进一步地，肖特基二极管的数量为2个，稳压芯片U1的电压调节端接肖特基二极管D1的阳极，肖特基二极管D1的阴极接肖特基二极管D2的阳极，肖特基二极管D2的阴极接电阻R2的一端。
一种xMR传感器温度补偿方法，适用于所述的xMR传感器温度补偿电路，包括：
根据温度变化实时改变xMR传感器芯片的供电电压实现温度补偿；
整体xMR传感器的灵敏度如公式(1)：
S(T)＝VSS(T0)(1+a(T-T0)) (1)
其中，T为温度，T0为参考温度，S(T)为整体xMR传感器灵敏度，S(T0)为温度T0时的灵敏度，VS为xMR传感器芯片供电电压，a(a＜0)为xMR传感器灵敏度的温度变化系数；
xMR传感器芯片供电电压如公式(2)：
其中，VREF为参考电压，即稳压芯片U1电压调节端的电压；R1和R2分别是电阻R1、R2的阻值；RD是肖特基二极管的电阻之和。
本发明的优点在于：本发明利用肖特基二极管改变xMR传感器芯片的供电电压，由于肖特基二极管具有更为优越的电阻温度关系线性度，极大地提高了xMR传感器检测精度，为超高精度的检测需求铺平了道路。
附图说明
图1为本发明的电路连接示意图。
图2为本发明的温度补偿效果图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明提出的一种xMR传感器温度补偿电路，根据温度变化实时改变xMR传感器芯片的供电电压实现温度补偿；
该温度补偿电路包括稳压芯片U1、电阻R1、R2，至少一个肖特基二极管；
稳压芯片U1的输入端用于接直流输入电压VIN，稳压芯片U1的输出端接R1一端并输出直流输出电压Vs，Vs作为xMR传感器芯片的供电电压；
电阻R1的另一端接稳压芯片U1的电压调节端；在稳压芯片U1的电压调节端与电阻R2一端之间至少接一个正向的肖特基二极管；电阻R2的另一端接地；
通过研究发现，稳压芯片U1的电压调节端与电阻R2一端之间设置两个肖特基二极管D1、D2时，温度补偿的效果最好，设置1个或3正向的肖特基二极管也可；稳压芯片U1的电压调节端接肖特基二极管D1的阳极，肖特基二极管D1的阴极接肖特基二极管D2的阳极，肖特基二极管D2的阴极接电阻R2的一端；
稳压芯片U1可采用TC1070、LM317等常见的稳压芯片；
整体xMR传感器的灵敏度如公式(1)：
S(T)＝VSS(T0)(1+a(T-T0)) (1)
其中，T为温度，T0为参考温度，S(T)为整体xMR传感器灵敏度，S(T0)为温度T0时的灵敏度，VS为xMR传感器芯片供电电压，a(a＜0)为xMR传感器灵敏度的温度变化系数；
xMR传感器芯片供电电压如公式(2)：
其中，VREF为参考电压，即稳压芯片U1电压调节端的电压；R1和R2分别是电阻R1、R2的阻值；RD是肖特基二极管的电阻之和，本例中为肖特基二极管D1、D2的电阻之和；
当环境温度升高时，T增大，由于肖特基二极管具有负温度系数，肖特基二极管D1、D2的电阻均减小，RD减小，Vs增大，补偿后的S(T)可基本保持不变，或者变化相较于补偿前大幅减小；
补偿效果如图2所示，图2中一系列四方形数据为补偿前xMR传感器灵敏度随温度变化数据点；图2中一系列圆形数据为补偿后xMR传感器灵敏度随温度变化数据点；可以看出，利用肖特基二极管改变xMR传感器芯片的供电电压进行温度补偿可以有效减小灵敏度温漂，灵敏度温度漂移比补偿前减小65.3％。
本发明首次提出利用肖特基二极管改变xMR传感器芯片的供电电压实现温度补偿，为超高精度的检测需求铺平了道路。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种xMR传感器温度补偿电路，包括稳压芯片U1、电阻R1、R2，其特征在于，还包括至少一个肖特基二极管；肖特基二极管具有负温度系数；
稳压芯片U1的输入端用于接直流输入电压VIN，稳压芯片U1的输出端接R1一端并输出直流输出电压Vs，Vs作为xMR传感器芯片的供电电压；
电阻R1的另一端接稳压芯片U1的电压调节端；在稳压芯片U1的电压调节端与电阻R2一端之间至少接一个正向的肖特基二极管；电阻R2的另一端接地。
2.如权利要求1所述的xMR传感器温度补偿电路，其特征在于，
肖特基二极管的数量为1～3个。
3.如权利要求1所述的xMR传感器温度补偿电路，其特征在于，
肖特基二极管的数量为2个，稳压芯片U1的电压调节端接肖特基二极管D1的阳极，肖特基二极管D1的阴极接肖特基二极管D2的阳极，肖特基二极管D2的阴极接电阻R2的一端。
4.如权利要求1所述的xMR传感器温度补偿电路，其特征在于，
所述xMR传感器温度补偿电路根据温度变化实时改变xMR传感器芯片的供电电压实现温度补偿；
整体xMR传感器的灵敏度如公式(1)：
S(T)＝VSS(T0)(1+a(T-T0)) (1)
其中，T为温度，T0为参考温度，S(T)为整体xMR传感器灵敏度，S(T0)为温度T0时的灵敏度，Vs为xMR传感器芯片供电电压，a(a＜0)为xMR传感器灵敏度的温度变化系数；
xMR传感器芯片供电电压如公式(2)：
其中，VREF为参考电压，即稳压芯片U1电压调节端的电压；R1和R2分别是电阻R1、R2的阻值；RD是肖特基二极管的电阻之和。
5.一种xMR传感器温度补偿方法，适用于如权利要求1、2或3所述的xMR传感器温度补偿电路，其特征在于，
根据温度变化实时改变xMR传感器芯片的供电电压实现温度补偿；
整体xMR传感器的灵敏度如公式(1)：
S(T)＝VSS(T0)(1+a(T-T0)) (1)
其中，T为温度，T0为参考温度，S(T)为整体xMR传感器灵敏度，S(T0)为温度T0时的灵敏度，Vs为xMR传感器芯片供电电压，a(a＜0)为xMR传感器灵敏度的温度变化系数；
xMR传感器芯片供电电压如公式(2)：
其中，VREF为参考电压，即稳压芯片U1电压调节端的电压；R1和R2分别是电阻R1、R2的阻值；RD是肖特基二极管的电阻之和。
CN201910853387.8A 2019-09-10 2019-09-10 xMR传感器温度补偿电路和补偿方法 Active CN110455319B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910853387.8A CN110455319B (zh) 2019-09-10 2019-09-10 xMR传感器温度补偿电路和补偿方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910853387.8A CN110455319B (zh) 2019-09-10 2019-09-10 xMR传感器温度补偿电路和补偿方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110455319A true CN110455319A (zh) 2019-11-15
CN110455319B CN110455319B (zh) 2024-01-19

Family

ID=68491490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910853387.8A Active CN110455319B (zh) 2019-09-10 2019-09-10 xMR传感器温度补偿电路和补偿方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110455319B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110987028A (zh) * 2019-11-22 2020-04-10 珠海格力电器股份有限公司 一种磁性编码器的温度补偿系统及补偿方法
CN111506148A (zh) * 2020-05-14 2020-08-07 四川大学 一种具有磁电阻传感器件灵敏度温漂补偿功能的电源电路
CN111623885A (zh) * 2020-06-01 2020-09-04 上海闻泰电子科技有限公司 红外测温装置及红外测温方法
CN115420307A (zh) * 2022-11-04 2022-12-02 四川凌翔科技发展有限公司 一种实时自校准自诊断低温漂数据采集系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0169288A2 (fr) * 1983-12-07 1986-01-29 Regie Nationale Des Usines Renault Dispositif de compensation en température d'un capteur et son procédé d'ajustage
CN205232497U (zh) * 2015-11-30 2016-05-11 广东三雄极光照明股份有限公司 一种led恒流驱动温度补偿电路
CN106100371A (zh) * 2016-06-22 2016-11-09 河海大学 一种稳压恒流输出的开关电源电路
CN106706005A (zh) * 2016-11-18 2017-05-24 清华四川能源互联网研究院 一种磁阻传感器温度补偿方法
CN106767938A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 西安电子科技大学 一种apd偏置电压温度补偿电路
CN108933517A (zh) * 2018-09-06 2018-12-04 广州金升阳科技有限公司 开关变换器的输出电压反馈电路及温度补偿电路
CN210400416U (zh) * 2019-09-10 2020-04-24 无锡乐尔科技有限公司 xMR传感器温度补偿电路

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0169288A2 (fr) * 1983-12-07 1986-01-29 Regie Nationale Des Usines Renault Dispositif de compensation en température d'un capteur et son procédé d'ajustage
CN205232497U (zh) * 2015-11-30 2016-05-11 广东三雄极光照明股份有限公司 一种led恒流驱动温度补偿电路
CN106100371A (zh) * 2016-06-22 2016-11-09 河海大学 一种稳压恒流输出的开关电源电路
CN106706005A (zh) * 2016-11-18 2017-05-24 清华四川能源互联网研究院 一种磁阻传感器温度补偿方法
CN106767938A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 西安电子科技大学 一种apd偏置电压温度补偿电路
CN108933517A (zh) * 2018-09-06 2018-12-04 广州金升阳科技有限公司 开关变换器的输出电压反馈电路及温度补偿电路
CN210400416U (zh) * 2019-09-10 2020-04-24 无锡乐尔科技有限公司 xMR传感器温度补偿电路

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110987028A (zh) * 2019-11-22 2020-04-10 珠海格力电器股份有限公司 一种磁性编码器的温度补偿系统及补偿方法
CN111506148A (zh) * 2020-05-14 2020-08-07 四川大学 一种具有磁电阻传感器件灵敏度温漂补偿功能的电源电路
CN111506148B (zh) * 2020-05-14 2021-06-25 四川大学 一种具有磁电阻传感器件灵敏度温漂补偿功能的电源电路
CN111623885A (zh) * 2020-06-01 2020-09-04 上海闻泰电子科技有限公司 红外测温装置及红外测温方法
CN111623885B (zh) * 2020-06-01 2021-09-14 上海闻泰电子科技有限公司 红外测温装置及红外测温方法
CN115420307A (zh) * 2022-11-04 2022-12-02 四川凌翔科技发展有限公司 一种实时自校准自诊断低温漂数据采集系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN110455319B (zh) 2024-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110455319A (zh) xMR传感器温度补偿电路和补偿方法
US8587299B2 (en) Magnetic field sensor
CN101936791B (zh) 数字压力计
US20120166122A1 (en) Reading circuit with automatic offset compensation for a magnetic-field sensor, and related reading method with automatic offset compensation
US9958512B2 (en) Low-power magnetic resistance switch sensor
CN109283380A (zh) 电力系统中线路电流的测量方法、装置、设备及存储介质
CN102565502A (zh) 功率半导体器件的电流检测器电路及检测方法
CN105091872A (zh) 一种电子指南针消除干扰方法及装置
CN113411074A (zh) 霍尔传感器开关及电子设备
CN112083211A (zh) 一种电流传感器
CN203630655U (zh) 惠斯通电桥装置
CN102435833A (zh) 霍尔检测电流传感器的温度补偿器
CN102768096B (zh) 带温漂补偿的压力测量装置
CN210400416U (zh) xMR传感器温度补偿电路
CN202853834U (zh) 一种带温漂补偿的压力测量装置
CN209070385U (zh) 一种恒电压偏置的霍尔元件温度补偿装置
CN103616919B (zh) 惠斯通电桥装置及其调试方法
CN201247043Y (zh) 电涡流传感器的线性修正电路
CN216144871U (zh) 一种温度补偿电流传感器
CN105047814A (zh) 一种硅基低磁场巨磁阻磁传感器件及制备与性能测试方法
CN204101634U (zh) 硅纳米传感阵列巨压阻系数测量系统及四点弯曲施力装置
CN207197541U (zh) 测量电路及测量仪
CN110398628B (zh) 一种霍尔电流传感器温度补偿电路设计方法
CN207501859U (zh) 高精度应变测量系统
CN103631295A (zh) 惠斯通电桥装置及其调试方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210827

Address after: 315207 No. 1, Jinxi Road, Jiaochuan street, Zhenhai District, Ningbo City, Zhejiang Province

Applicant after: NING BO SINOMAGS ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 214131 999-8-a2-501, gaolang East Road, Binhu District, Wuxi City, Jiangsu Province

Applicant before: Wuxi Ler Technology Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant