KR20230079974A - Driving method for thin film magneto resistance sensor - Google Patents
Driving method for thin film magneto resistance sensor Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230079974A KR20230079974A KR1020210167283A KR20210167283A KR20230079974A KR 20230079974 A KR20230079974 A KR 20230079974A KR 1020210167283 A KR1020210167283 A KR 1020210167283A KR 20210167283 A KR20210167283 A KR 20210167283A KR 20230079974 A KR20230079974 A KR 20230079974A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- magnetoresistive
- output voltage
- magnetic field
- pulse
- thin film
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/09—Magnetoresistive devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/02—Measuring characteristics of individual pulses, e.g. deviation from pulse flatness, rise time or duration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/0023—Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration
Abstract
본 발명의 일실시예는 기판에 형성된 복수의 자기저항체를 포함하는 박막 자기저항 센서를 구동하는 방법으로서, 상기 복수의 자기저항체가 연결된 브리지 회로에 바이어스 전압을 인가하는 제1 단계, 상기 브리지 회로로부터 출력전압을 센싱하는 제2 단계, 및 상기 출력전압의 변화를 분석하여 자기장의 변화를 측정하는 제3 단계를 포함하고, 상기 바이어스 전압은 펄스 형태인, 박막 자기저항 센서의 구동방법을 제공하며, 자기저항체에 전류가 흐를 때 발생하는 저항발열에 의한 측정오차를 제거할 수 있다. One embodiment of the present invention is a method of driving a thin film magnetoresistive sensor including a plurality of magnetoresistive bodies formed on a substrate, a first step of applying a bias voltage to a bridge circuit to which the plurality of magnetoresistance bodies are connected, from the bridge circuit A method for driving a thin film magnetoresistive sensor comprising a second step of sensing an output voltage and a third step of measuring a change in a magnetic field by analyzing a change in the output voltage, wherein the bias voltage is in the form of a pulse, Measurement errors caused by resistance heat generated when current flows through the magnetoresistive material can be eliminated.
Description
본 발명은 박막 자기저항 센서의 구동 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for driving a thin film magnetoresistive sensor.
박막 자기저항 센서는 평면홀저항(Planar Hall Resistance, PHR) 및 이방성 자기저항(Anisotropic Magneto-Resistance, AMR)에 의한 저항변화를 이용하여 자기장을 측정할 수 있다. 박막 자기저항 센서는 강자성체 박막에 흐르는 전류의 방향과 강자성체 박막의 자화의 방향과 외부 자기장의 방향에 의존한다. 박막 자기저항 센서는 강자성체 박막으로 형성된 4개의 자기저항체를 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge) 구조로 배치하고, 출력전압의 변화를 측정하여 자기장을 측정할 수 있다. 4개의 자기저항체는 완벽히 동일하게 형성하기 어려우며, 오프셋 전압이 출력될 수 있다. 또한, 자기저항체에 전류를 인가하여 자기장을 측정하는 과정에서 저항발열(Joule heating)이 발생할 수 있다. 저항발열은 자기저항체의 저항을 변동시킬 수 있어서 출력전압의 변동을 야기하여, 박막 자기저항 센서의 오차를 발생시킬 수 있다. The thin-film magnetoresistive sensor can measure a magnetic field using a change in resistance caused by Planar Hall Resistance (PHR) and Anisotropic Magneto-Resistance (AMR). The thin-film magnetoresistive sensor depends on the direction of current flowing through the ferromagnetic thin film, the direction of magnetization of the ferromagnetic thin film, and the direction of an external magnetic field. The thin film magnetoresistance sensor may measure a magnetic field by arranging four magnetoresistive elements formed of ferromagnetic thin films in a Wheatstone bridge structure and measuring a change in output voltage. It is difficult to form the four magnetoresistive bodies exactly the same, and an offset voltage may be output. In addition, resistance heating (Joule heating) may occur in the process of measuring the magnetic field by applying a current to the magnetoresistive material. Resistance heating can change the resistance of the magnetoresistive body, causing a change in output voltage, which can cause an error in the thin film magnetoresistive sensor.
본 발명의 일실시예에 따른 목적은, 휘트스톤 브리지 구조로 배치된 4개의 자기저항체에 펄스 형태의 바이어스 전압을 인가하는 박막 자기저항 센서의 구동방법을 제공하기 위한 것이다. An object according to an embodiment of the present invention is to provide a method for driving a thin film magnetoresistive sensor in which a bias voltage in the form of a pulse is applied to four magnetoresistive elements arranged in a Wheatstone bridge structure.
본 발명의 일실시예에 따른 목적은, 외부 자기장이 없는 상태에서 측정된 저항발열에 의한 출력신호를 이용하여, 저항발열에 의한 출력신호의 드리프트를 보정하는 박막 자기저항 센서의 구동방법을 제공하기 위한 것이다. An object according to an embodiment of the present invention is to provide a method for driving a thin film magnetoresistive sensor for correcting drift of an output signal due to resistance heating using an output signal due to resistance heating measured in the absence of an external magnetic field. it is for
본 발명의 일실시예에 따른 박막 자기저항 센서의 구동방법은, 기판에 형성된 복수의 자기저항체를 포함하는 박막 자기저항 센서를 구동하는 방법으로서, 상기 복수의 자기저항체가 연결된 브리지 회로에 바이어스 전압을 인가하는 제1 단계, 상기 브리지 회로로부터 출력전압을 센싱하는 제2 단계, 및 상기 출력전압의 변화를 분석하여 자기장의 변화를 측정하는 제3 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 바이어스 전압은 펄스 형태일 수 있다. A method of driving a thin film magnetoresistance sensor according to an embodiment of the present invention is a method of driving a thin film magnetoresistance sensor including a plurality of magnetoresistance elements formed on a substrate, wherein a bias voltage is applied to a bridge circuit to which the plurality of magnetoresistance elements are connected. It may include a first step of applying, a second step of sensing an output voltage from the bridge circuit, and a third step of measuring a change in a magnetic field by analyzing a change in the output voltage. In this case, the bias voltage may be in the form of a pulse.
또한, 상기 펄스의 온(On) 시간은 상기 자기저항체가 자기장에 의한 저항 변동을 발생시키는 최소한의 시간으로 결정될 수 있다. In addition, the on time of the pulse may be determined as a minimum time for the magnetoresistive element to generate a resistance change due to a magnetic field.
또한, 상기 펄스의 오프(Off) 시간은 상기 자기저항체의 온도가 펄스가 인가되기 전의 원래 온도로 회복되는 최소한의 시간으로 결정될 수 있다.In addition, the off time of the pulse may be determined as a minimum time for the temperature of the magnetoresistive body to recover to an original temperature before the pulse is applied.
또한, 상기 제1 단계를 수행하기 전에, 상기 자기장이 없는 상태에서 상기 브리지 회로에 바이어스 전압을 인가할 때의 출력전압을 센싱하여 기억하는 준비단계를 더 수행할 수 있다. 이때, 상기 제3 단계는 상기 제2 단계에서 센싱한 출력전압에서 상기 준비단계에서 기억한 출력전압을 차감하여 자기장에 의한 출력전압 변화를 획득하고, 분석하여 자기장의 변화를 측정할 수 있다. In addition, before performing the first step, a preparation step of sensing and storing an output voltage when a bias voltage is applied to the bridge circuit in the absence of the magnetic field may be further performed. At this time, in the third step, the output voltage stored in the preparation step is subtracted from the output voltage sensed in the second step to obtain a change in output voltage due to the magnetic field, and the change in the magnetic field can be measured by analysis.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.Features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be interpreted in a conventional and dictionary sense, and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to explain his or her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.
본 발명의 일실시예에 따르면, 휘트스톤 브리지 구조로 배치된 4개의 자기저항체에 펄스 형태의 바이어스 전압을 인가하여, 저항발열을 최소화하고 저항별열에 의한 출력신호의 드리프트를 빠르게 안정시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by applying a bias voltage in the form of a pulse to four magnetoresistive elements arranged in a Wheatstone bridge structure, resistance heating can be minimized and drift of an output signal caused by resistance heating can be quickly stabilized.
본 발명의 일실시예에 따른 목적은, 저항발열에 의한 출력신호 드리프트를 보정하기 때문에 출력신호 드리프트가 안정되기 위한 워밍업 시간 이전에 고속으로 자기장을 측정하더라도 정확한 측정값을 획득할 수 있다. An object according to an embodiment of the present invention is to correct an output signal drift due to resistance heating, so that an accurate measurement value can be obtained even if a magnetic field is measured at high speed before a warm-up time for the output signal drift to be stabilized.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 박막 자기저항 센서의 휘트스톤 브리지 회로를 나타내는 도면이다.
도 2는 직류 바이어스 전압을 인가할 때 발생하는 출력전압 드리프트를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시에에 따른 박막 자기저항 센서의 구동방법의 각 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 펄스 형태의 바이어스 전압을 인가할 때, 자체발열에 의한 출력전압 드리프트를 나타내는 그래프이다.
도 5는 외부 자기장이 없을 때 출력신호의 파형과, 외부 자기장이 있을 때 출력신호의 파형을 비교하여 나타내는 도면이다. 1 is a diagram showing a Wheatstone bridge circuit of a thin film magnetoresistive sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing an output voltage drift that occurs when a DC bias voltage is applied.
3 is a flowchart showing each step of a method of driving a thin film magnetoresistive sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing output voltage drift due to self-heating when a bias voltage in the form of a pulse is applied.
5 is a view showing a comparison between a waveform of an output signal when there is no external magnetic field and a waveform of an output signal when there is an external magnetic field.
본 발명의 일실시예의 목적, 장점, 및 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 일실시예의 설명들에 의해 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명의 일실시예를 설명함에 있어서, 본 발명의 일실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다. Objects, advantages, and features of one embodiment of the present invention will become more apparent from the following description of one embodiment in conjunction with the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of each drawing in this specification, it should be noted that the same components have the same numbers as much as possible, even if they are displayed on different drawings. In addition, terms such as "one side", "other side", "first", and "second" are used to distinguish one component from another, and the components are not limited by the above terms. no. Hereinafter, in describing an embodiment of the present invention, a detailed description of related known technologies that may unnecessarily obscure the subject matter of an embodiment of the present invention will be omitted.
또한, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 달리 명시하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다는 것을 알아야 한다.In addition, it should be noted that the terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention, and singular expressions include plural expressions unless otherwise specified in context.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 박막 자기저항 센서(1)의 휘트스톤 브리지 회로를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram showing a Wheatstone bridge circuit of a thin film
박막 자기저항 센서(1)는 복수의 자기저항체(13)를 포함할 수 있다. 복수의 자기저항체(13)는 휘트스톤 브리지 구조로 연결될 수 있다. 복수의 자기저항체(13)는 전기신호를 전달하는 라인(12)으로 연결될 수 있다. 라인(12)은 전기전도성 재질로 형성될 수 있다. 라인(12)은 전선 또는 기판에 형성되는 전극패턴 등으로 형성될 수 있다. 박막 자기저항 센서(1)는 기판 상에 형성될 수 있다. 기판은 실리콘(Si), PCB, 유리(Glass), 등 다양한 재질로 형성될 수 있다. 자기저항체(13)는 강자성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 자기저항체(13)는 Ni, Fe 등의 금속, 이를 포함하는 합금 등으로 형성될 수 있다. 자기저항체(13)는 기판 상에 박막(thin film) 형상으로 형성될 수 있다. 자기저항체(13)는 직사각형, 서펜타인(serpentine) 등의 다양한 패턴으로 형성될 수 있다. 제1 내지 제4 자기저항체(13a, 13b, 13c, 13d)는 동일한 형태와 크기로 형성되어, 동일한 저항을 갖도록 형성될 수 있다. The thin film
자기저항체(13)는 제1 내지 제4 자기저항체(13a, 13b, 13c, 13d)가 서로 이격되어 휘트스톤 브리지 구조로 연결될 수 있다. 제1 자기저항체(13a)와 제2 자기저항체(13b)가 직렬로 연결되고, 제3 자기저항체(13c)와 제4 자기저항체(13d)가 직렬로 연결될 수 있다. 제1 자기저항체(13a)와 제3 자기저항체(13c)가 병렬로 연결되고, 제2 자기저항체(13b)와 제4 자기저항체(13d)가 병렬로 연결될 수 있다. 제1 자기저항체(13a)와 제3 자기저항체(13c)의 연결점(제1 포인트(P1))과 제2 자기저항체(13b)와 제4 자기저항체(13d)의 연결점(제2 포인트(P2))에 바이어스 전압(VB)이 인가되고, 제1 자기저항체(13a)와 제2 자기저항체(13b)의 연결점(제3 포인트(P3))과 제3 자기저항체(13c)와 제4 자기저항체(13d)의 연결점(제4 포인트(P4)) 사이의 전압이 출력전압(Vo)이 될 수 있다.In the
전원부(11)는 제1 포인트(P1)와 제2 포인트(P2) 사이에 연결되어 바이어스 전압(VB)을 자기저항체(13)에 인가할 수 있다. 측정부(14)는 제3 포인트(P3)와 제4 포인트(P4) 사이에 연결되어 출력전압(Vo)을 획득할 수 있다. 측정부(14)는 제3 포인트(P3)와 제4 포인트(P4) 사이의 전압을 인식하고 분석하여 외부 자기장의 세기를 산출하는 정보처리기능을 수행할 수 있다. The
휘트스톤 브리지 구조로 연결되는 제1 내지 제4 자기저항체(13a, 13b, 13c, 13d)의 저항이 동일하고(R1=R2=R3=R4), 외부 자기장이 인가되지 않는 상태라면, 출력전압(Vo)은 0V 가 된다. 출력전압(Vo)은 수학식 1과 같이 계산될 수 있다. When the resistances of the first to fourth
(V+): 제3 포인트(P3)의 전압, (V-): 제4 포인트(P4)의 전압, VB: 바이어스 전압(VB), R1: 제1 자기저항체(13a)의 저항, R2: 제2 자기저항체(13b)의 저항, R3 : 제3 자기저항체(13c)의 저항, R4 : 제4 자기저항체(13d)의 저항, Vo: 출력전압(Vo)(V+): voltage of the third point (P3), (V-): voltage of the fourth point (P4), V B : bias voltage (V B ), R1: resistance of the first magnetoresistive body (13a), R2 : Resistance of the second
제1 내지 제4 자기저항체(13a, 13b, 13c, 13d)가 동일한 저항을 갖는 것은 이상적인 경우이다. 실제로 제1 내지 제4 자기저항체(13a, 13b, 13c, 13d)는 제조상의 편차나 그 밖에 다양한 원인으로 저항이 다르다(R1≠R2≠R3≠R4). 따라서 외부 자기장이 인가되지 않더라도 출력전압(Vo)이 존재하며, 이를 오프셋 전압(Offset voltage)라고 한다. 오프셋 전압은 다양한 원인에 의해 발생될 수 있다. It is an ideal case that the first to fourth
제1 내지 제4 자기저항체(13a, 13b, 13c, 13d)가 물리적으로 완벽히 동일하지 않기 때문에 발생하는 저항의 차이에 의해 오프셋 전압이 발생할 수 있다. 자기저항체(13)는 아주 조금만 형태가 다르더라도 저항이 달라질 수 있다. 자기저항체(13)의 형태적 불일치에 의해 발생하는 오프셋 전압은 출력전압(Vo)에서 가감하는 방식으로 보정할 수 있다. Since the first to fourth
자기저항체(13)는 온도 변화에 따라 저항이 변화할 수 있다. 자기저항체(13)를 구성하는 물질에 따라 온도변화에 따라 저항변화가 다르다. 온도변화에 따른 저항의 변화는 온도계수(α)를 이용하여 나타낼 수 있다. 온도계수(α)는 아래 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다. Resistance of the
α: 온도계수, R: 현재 저항, Ra: 온도변화 전 저항, △T: 변화한 온도α: temperature coefficient, R: current resistance, Ra: resistance before temperature change, △T: changed temperature
현재의 저항은 아래 수학식3과 같이 나타낼 수 있다. The current resistance can be expressed as Equation 3 below.
α: 온도계수, R: 현재 저항, Ra: 온도변화 전 저항, △T: 변화한 온도α: temperature coefficient, R: current resistance, Ra: resistance before temperature change, △T: changed temperature
제1 내지 제4 자기저항체(13a, 13b, 13c, 13d) 전체에 동일한 온도변화가 발생할 수 있다. 예를 들어, 기온이 상승하여 박막 자기저항 센서(1)의 주변온도가 상승하고, 제1 내지 제4 자기저항체(13a, 13b, 13c, 13d) 전체의 온도가 동일하게 상승할 수 있다. 이러한 경우 아래 수학식 4와 같이 제3 포인트(P3)의 전압(V+)△T과 제4 포인트(P4)의 전압(V-)△T을 구할 수 있다. The same temperature change may occur throughout the first to fourth
(V+)△T: 온도변화 후 제3 포인트(P3)의 전압, (V-)△T: 온도변화 후 제4 포인트(P4)의 전압, VB: 바이어스 전압(VB), R1: 제1 자기저항체(13a)의 저항, R2: 제2 자기저항체(13b)의 저항, R3 : 제3 자기저항체(13c)의 저항, R4 : 제4 자기저항체(13d)의 저항, α: 온도계수 (V+) △T : voltage of the third point (P3) after temperature change, (V-) △T : voltage of fourth point (P4) after temperature change, V B : bias voltage (VB), R1: first Resistance of
수학식 1과 수학식 4를 참조하면 온도변화 후 제3 포인트(P3)의 전압((V+)△T)은 온도변화가 없을 때의 제3 포인트(P3)의 전압(V+)과 동일하고, 온도변화 후 제4 포인트(P4)의 전압((V-)△T)은 온도변화가 없을 때의 제4 포인트(P4)의 전압(V-)과 동일한 것을 확인할 수 있다. 따라서 제1 내지 제4 자기저항체(13a, 13b, 13c, 13d)의 형태적 차이에 의해 발생하는 오프셋 전압은 그대로 존재하지만, 온도 변화에 의해 추가적인 오프셋 전압을 발생시키지 않는다. 즉, 주변온도의 전체적인 변화에 의해, 제1 내지 제4 자기저항체(13a, 13b, 13c, 13d)의 온도가 동일하게 변화하는 것은 출력전압(Vo)에 오프셋 전압을 발생시키지 않는다. Referring to
저항을 갖는 물질은 전류가 흐르면 저항발열(joule heating)이 발생한다. 저항발열은 제1 내지 제4 자기저항체(13a, 13b, 13c, 13d) 각각의 저항에 따라 발열량이 다르다. 저항발열에 의한 자기저항체(13)의 온도변화(△T)는 소모전력(P=I2R)에 비례한다. 직렬로 연결된 제1 자기저항체(13a)와 제2 자기저항체(13b)에는 동일한 전류가 흐른다. 제1 자기저항체(13a)와 제2 자기저항체(13b)는 저항이 다르므로(R1≠R2), 저항발열도 다르다. 저항발열에 의한 제3 포인트(P3)의 전압((V+)I)은 아래 수학식 5와 같이 산출할 수 있다. Materials with resistance generate joule heating when current flows through them. The amount of heat generated by resistance is different depending on the resistance of each of the first to fourth
(V+)I: 저항발열에 의한 제3 포인트(P3)의 전압, VB: 바이어스 전압(VB), R1: 제1 자기저항체(13a)의 저항, R2: 제2 자기저항체(13b)의 저항, α: 온도계수, I: 전류, (V+): 제3 포인트(P3)의 전압 (V+) I : voltage at the third point (P3) due to resistance heating, V B : bias voltage (VB), R1: resistance of the first
수학식 5에서, 제1 자기저항체(13a)의 저항(R1)과 제2 자기저항체(13b)의 저항(R2)이 동일하면, 저항발열에 의한 제3 포인트(P3)의 전압((V+)I)은 수학식 1의 제3 포인트(P3)의 전압(V+)과 동일하다. 그러나, 실제로 제1 자기저항체(13a)의 저항(R1)과 제2 자기저항체(13b)의 저항(R2)은 동일하지 않다(R1≠R2). 제1 자기저항체(13a)의 저항(R1)과 제2 자기저항체(13b)의 저항(R2)의 비(R1=kR2)를 k로 나타낼 수 있다. 실제적인 경우에 저항발열에 의한 제3 포인트(P3)의 전압((V+)I)은 아래의 수학식 6과 같이 산출될 수 있다. In
(V+)I: 저항발열에 의한 제3 포인트(P3)의 전압, VB: 바이어스 전압(VB), R1: 제1 자기저항체(13a)의 저항, R2: 제2 자기저항체(13b)의 저항, α: 온도계수, I: 전류, (V+): 제3 포인트(P3)의 전압, k: 제1 자기저항체(13a)의 저항(R1)과 제2 자기저항체(13b)의 저항(R2)의 비(V+) I : voltage at the third point (P3) due to resistance heating, V B : bias voltage (VB) , R1: resistance of the first
수학식 6에서, 저항발열에 의한 제3 포인트(P3)의 전압((V+)I)은 수학식 1의 제3 포인트(P3)의 전압(V+)과 다르다. 이러한 현상은 제3 자기저항체(13c)의 저항(R3)과 제4 자기저항체(13d)의 저항(R4)이 다르기 때문에 제4 포인트(P4)의 전압(V-)에도 동일하게 발생한다. 즉, 제1 내지 제4 자기저항체(13a, 13b, 13c, 13d)의 저항의 차이는 전류 인가시 저항발열의 차이를 발생시킨다. 제1 내지 제4 자기저항체(13a, 13b, 13c, 13d)의 저항발열의 차이는 온도변화에 따른 저항변화를 발생시킨다. 제1 내지 제4 자기저항체(13a, 13b, 13c, 13d)의 저항변화의 차이는 제3 포인트(P3)의 전압과 제4 포인트(P4)의 전압을 변화시켜 오프셋 전압을 발생시킨다. 전체적인 온도변화는 서로 상쇄되어 출력전압에 영향을 미치지 않으나, 저항발열에 의해 발생되는 오프셋 전압은 서로 상쇄되지 않고 출력전압에 영향을 미친다. 따라서, 저항발열에 의한 오프셋 전압이 자기장의 측정에 미치는 영향을 최소화할 필요가 있다. In Equation 6, the voltage ((V+) I ) of the third point P3 due to resistance heating is different from the voltage V+ of the third point P3 of
도 2는 직류 바이어스 전압(VB)을 인가할 때 발생하는 출력전압 드리프트(Vo drift)를 나타내는 그래프이다. 2 is a graph showing an output voltage drift (Vo drift) that occurs when a DC bias voltage (VB) is applied.
도 2는 외부 자기장이 없는 상태에서 도 1에 도시된 브리지 회로에 5분동안 직류 바이어스 전압(VB)을 인가하고 30초 간격으로 출력전압(Vo)을 측정한 결과이다. 출력전압(Vo)이 30초 경과할 때마다 계속 이동하는 것을 확인할 수 있다. 바이어스 전압(VB)이 직류(DC)인 경우, 자기저항체(13)에 전류가 계속 흐르므로 저항발열이 계속된다. 저항발열이 계속되면 자기저항체(13)의 저항이 계속 변화하고, 출력전압(Vo)도 계속 이동한다. 이러한 현상을 본 명세서에서 저항발열에 의한 출력전압 드리프트(Vo drift)라고 한다. FIG. 2 is a result of measuring the output voltage Vo at 30-second intervals after applying a DC bias voltage VB to the bridge circuit shown in FIG. 1 for 5 minutes in the absence of an external magnetic field. It can be seen that the output voltage Vo continues to move every 30 seconds. When the bias voltage VB is direct current (DC), current continues to flow through the
이러한 출력전압 드리프트(Vo drift)가 진행되는 도중에 외부 자기장을 측정하게 되면 측정 정확도가 낮아진다. 동일한 외부 자기장인 환경에서 측정 시점마다 출력전압(Vo)이 달라지기 때문이다. 따라서 이러한 경우 전압 드리프트가 거의 없는 시점까지 바이어스 전압(VB)을 인가한 상태로 기다리는 안정화 과정이 필요하다. 안정화에 필요한 충분한 시간이 지나면, 저항발열에 의한 출력전압 드리프트(Vo drift)가 없어지고, 이때부터 외부 자기장의 변화를 정확히 측정할 수 있다. If an external magnetic field is measured during this output voltage drift (Vo drift), measurement accuracy is lowered. This is because the output voltage (Vo) varies at each measurement point in the same external magnetic field environment. Therefore, in this case, a stabilization process is required in which the bias voltage VB is applied until there is almost no voltage drift. After a sufficient time for stabilization has passed, the output voltage drift (Vo drift) caused by resistance heating disappears, and from this time, the change in the external magnetic field can be accurately measured.
그러나 출력전압 드리프트(Vo drift)가 안정화되기 충분한 기간은 다양할 수 있고, 외부 자기장의 변화를 측정하여야 하는 시점은 다양할 수 있다. 기술의 발전에 따라 짧은 기간에 다회 측정이 필요하거나, 시스템 시작과 함께 즉시 측정이 필요할 수 있다. 따라서 안정화 기간을 기다리는 것은 해법이 되기 어렵다. However, a sufficient period for the output voltage drift (Vo drift) to be stabilized may vary, and a time point at which a change in an external magnetic field should be measured may vary. Depending on the development of technology, multiple measurements may be required in a short period of time, or measurements may be required immediately upon system startup. Therefore, waiting for a stabilization period is not a solution.
도 3은 본 발명의 일실시에에 따른 박막 자기저항 센서(1)의 구동방법의 각 단계를 나타내는 흐름도이다. 3 is a flowchart showing each step of a method of driving the thin
본 발명의 일실시예에 따른 박막 자기저항 센서(1)의 구동방법은 기판에 형성된 복수의 자기저항체(13)를 포함하는 박막 자기저항 센서(1)를 구동하는 방법에 관한 것이다. 박막 자기저항 센서(1)의 구동방법은, 준비단계와 측정단계를 포함할 수 있다. 측정단계는 제1 단계, 제2 단계, 제3 단계를 포함할 수 있다. 박막 자기저항 센서(1)의 구동방법은, 복수의 자기저항체(13)가 연결된 브리지 회로에 바이어스 전압(VB)을 인가하는 제1 단계(S21), 브리지 회로로부터 출력전압(Vo)을 센싱하는 제2 단계(S22), 및 출력전압(Vo)의 변화를 분석하여 자기장의 변화를 측정하는 제3 단계(S22)를 포함할 수 있다. 이때, 바이어스 전압(VB)은 펄스 형태일 수 있다. A method of driving a thin
제1 단계는 펄스 형태의 바이어스 전압(VB)을 브리지 회로에 인가하는 것이다. 제1 단계에서 펄스 형태의 바이어스 전압(VB)을 인가하면, 출력전압(Vo)은 펄스의 온 시간(Ton)동안 측정될 수 있다. 제2 단계에서 출력전압(Vo)을 센싱한 다음, 제3 단계에서 출력전압(Vo)의 변화를 분석하여 자기장의 변화를 측정할 수 있다. The first step is to apply a bias voltage (VB) in the form of a pulse to the bridge circuit. When the bias voltage VB in the form of a pulse is applied in the first step, the output voltage Vo can be measured during the on-time Ton of the pulse. After sensing the output voltage Vo in the second step, the change in the magnetic field can be measured by analyzing the change in the output voltage Vo in the third step.
도 1에 도시된 바와 같이, 펄스는 하나의 주기(TP)에서 온 시간(Ton)과 오프 시간(Toff)을 포함한다. 펄스 형태의 바이어스 전압(VB)을 인가하면 자기저항체(13)에 전류가 흐르지 않는 오프 시간(Toff)이 존재하게 되고, 해당 시간에는 저항발열이 발생하지 않는다. 따라서 저항발열에 의해 발생하는 오프셋 전압의 양을 줄일 수 있다. As shown in FIG. 1, a pulse includes an on time (Ton) and an off time (Toff) in one period (TP). When the bias voltage VB in the form of a pulse is applied, there is an off time Toff in which no current flows through the
도 4는 펄스 형태의 바이어스 전압(VB)을 인가할 때, 자체발열에 의한 출력전압 드리프트(Vo drift)를 나타내는 그래프이다. 도 4는 바이어스 전압(VB)이 직류인 경우(100%), 펄스의 온 시간(Ton)이 80%, 60%, 40%, 20%일 때 출력전압(Vo)을 30초마다 측정한 결과를 나타낸다. 4 is a graph showing output voltage drift (Vo drift) due to self-heating when a bias voltage (VB) in the form of a pulse is applied. 4 is a result of measuring the output voltage (Vo) every 30 seconds when the bias voltage (VB) is DC (100%) and the on-time (Ton) of the pulse is 80%, 60%, 40%, and 20% indicates
직류 형태의 바이어스 전압(VB)을 인가하는 경우에 가장 많은 출력전압 드리프트(Vo drift)가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 펄스의 온 시간(Ton)의 비율을 20%로 하면 가장 작은 출력전압 드리프트(Vo drift)가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 펄스의 온 시간(Ton)이 작을수록 출력전압 드리프트(Vo drift)가 조금 발생한다. It can be seen that the most output voltage drift (Vo drift) occurs when the bias voltage (VB) in the form of direct current is applied. It can be seen that the smallest output voltage drift (Vo drift) occurs when the ratio of the on-time (Ton) of the pulse is 20%. That is, the smaller the on-time (Ton) of the pulse, the smaller the output voltage drift (Vo drift) occurs.
직류 형태의 바이어스 전압(VB)을 인가하는 경우에 5분이 되어도 출력전압 드리프트(Vo drift)가 증가하고 있다. 펄스의 온 시간(Ton)이 60%인 경우에는 약 3분 30초 이후에는 출력전압 드리프트(Vo drift)가 더이상 커지지 않고 안정화되는 것을 확인할 수 있다. 펄스의 온 시간(Ton)이 20%인 경우에는 약 1분 30초 이후에는 출력전압 드리프트(Vo drift)가 더이상 커지지 않고 안정화되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 펄스의 온 시간(Ton)이 작을수록 출력전압 드리프트(Vo drift)가 안정화되는 시간이 더 짧아지는 것을 확인할 수 있다. In the case of applying the bias voltage (VB) in the form of direct current, the output voltage drift (Vo drift) increases even after 5 minutes. When the on-time (Ton) of the pulse is 60%, it can be seen that the output voltage drift (Vo drift) does not increase any longer and is stabilized after about 3 minutes and 30 seconds. When the on-time (Ton) of the pulse is 20%, it can be confirmed that the output voltage drift (Vo drift) does not increase any more and is stabilized after about 1 minute and 30 seconds. That is, it can be seen that the shorter the on-time (Ton) of the pulse is, the shorter the time for the output voltage drift (Vo drift) to be stabilized becomes.
펄스의 온 시간(Ton)이 짧을수록 출력전압 드리프트(Vo drift)가 조금 발생하고 안정화 시간이 더 짧다. 따라서 펄스의 온 시간(Ton)이 짧을수록 고속 측정이 가능하다. 아래의 표 1은 펄스의 온 시간(Ton)의 비율이 다를 때, 출력전압(Vo)의 드리프트의 정도와 분해능 한계를 나타낸다. The shorter the on-time (Ton) of the pulse, the smaller the output voltage drift (Vo drift) and the shorter the stabilization time. Therefore, the shorter the on-time (Ton) of the pulse, the higher speed measurement is possible. Table 1 below shows the degree of drift of the output voltage (Vo) and the resolution limit when the ratio of the on-time (Ton) of the pulse is different.
최소 측정 분해능 한계When sensor sensitivity is 2V/T
Minimum measurement resolution limit
표 1에서 펄스의 온 시간(Ton) 비율이 100%, 80%, 60%, 40%, 20%인 경우는 실험에 의해 도출된 데이터이고, 1%인 경우는 실험에 의해 100%, 80%, 60%, 40%, 20%인 경우에서 도출된 값의 추세에 따라 계산하여 획득한 값이다. 표 1에서, 펄스의 온 시간(Ton) 비율이 낮을수록 5분 후 출력전압 드리프트(Vo drift)의 크기가 작은 것을 확인할 수 있다. 그리고, 펄스의 온 시간(Ton) 비율이 낮을수록 최소 측정 분해능 한계가 낮은 것을 확인할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 박막 자기저항 센서(1)의 구동방법은 펄스 형태의 바이어스 전압(VB)을 이용하되, 온 시간(Ton)의 비율이 최소인 펄스를 이용할 수 있다. 이때, 펄스의 온 시간(Ton)으로 가능한 최소한의 시간은 자기저항체(13)가 자기장에 의한 저항 변동을 발생시키는 최소한의 시간으로 결정될 수 있다. 달리 표현하면, 펄스의 온 시간(Ton)으로 가능한 최소한의 시간은 자기저항체(13)에 펄스의 온 시간(Ton)동안 전류가 인가되면 외부 자기장에 따른 변화가 자기저항의 변화로 나타나는 최소한의 시간이다. 본 발명의 일실시예는 최소한의 온 시간(Ton)을 갖는 펄스를 이용하기 때문에, 박막 자기저항 센서(1)가 빠르게 안정화되고, 높은 분해능을 가지며, 정해진 시간 내에 많은 횟수의 측정을 수행할 수 있다. In Table 1, when the pulse on time (Ton) ratio is 100%, 80%, 60%, 40%, and 20%, it is the data derived from the experiment, and when it is 1%, it is 100% and 80% , 60%, 40%, and 20% are obtained by calculating according to the trend of the values. In Table 1, it can be seen that the lower the ratio of the on-time (Ton) of the pulse, the smaller the output voltage drift (Vo drift) after 5 minutes. In addition, it can be seen that the lower the pulse on-time (Ton) ratio is, the lower the minimum measurement resolution limit is. The driving method of the thin
한편, 센서감도가 2V/T 이고 펄스의 온 시간(Ton)이 1% 일 경우의 최소 분해능 한계인 5μT 보다 더 높은 분해능이 필요할 수 있다. 안정화 시간이 지나가기 전에 측정이 필요할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 박막 자기저항 센서(1)의 구동방법은 고속 측정이 필요한 경우에 바이어스 전압(VB)의 온(On) 또는 오프(Off) 시의 출력전압(Vo)의 차를 빼주는 차동방식을 적용하되, 외부 자기장이 없는 상태에서 순수하게 출력전압 드리프트(Vo drift)를 측정하고 이를 출력전압(Vo)에서 차감해주는 보정을 수행할 수 있다. Meanwhile, resolution higher than 5 μT, which is the minimum resolution limit when the sensor sensitivity is 2 V/T and the on-time (Ton) of the pulse is 1%, may be required. Measurements may be required before the stabilization time has elapsed. In the driving method of the thin
본 발명의 일실시예에 따른 박막 자기저항 센서(1)의 구동방법은, 제1 단계를 수행하기 전에, 자기장이 없는 상태에서 브리지 회로에 바이어스 전압(VB)을 인가할 때의 출력전압(Vo)을 센싱하여 기억하는 준비단계를 더 수행할 수 있다. 이때, 제3 단계는 제2 단계에서 센싱한 출력전압(Vo)에서 준비단계에서 기억한 출력전압(Vo)을 차감하여 자기장에 의한 출력전압(Vo) 변화를 획득하고, 분석하여 자기장의 변화를 측정할 수 있다. In the driving method of the thin
준비단계는 제1 단계 이전에 수행될 수 있다. 준비단계를 한번 수행한 다음에는 측정단계를 반복 수행할 수 있다. 준비단계는 외부 자기장이 없는 상태에서 수행된다. 준비단계는 외부 자기장이 없는 상태에서 제1 단계와 제2 단계를 수행하고, 제2 단계에서 측정된 출력전압(Vo)을 기억하는 것이다. 자세히 설명하면, 외부 자기장이 없는 상태에서 브리지 회로에 펄스 형태의 바이어스 전압(VB)을 인가한다. 즉, 외부 자기장이 없는 상태에서 제1 단계를 수행한다. 그리고 출력전압(Vo)을 측정한다. 즉, 제2 단계를 수행한다. 이때 출력전압(Vo)은 도 5에 나타나 있다. The preparation step may be performed before the first step. After performing the preparation step once, the measurement step can be repeatedly performed. The preparation step is performed in the absence of an external magnetic field. The preparation step is to perform the first step and the second step in the absence of an external magnetic field and memorize the output voltage (Vo) measured in the second step. In detail, a bias voltage (VB) in the form of a pulse is applied to the bridge circuit in the absence of an external magnetic field. That is, the first step is performed in the absence of an external magnetic field. And measure the output voltage (Vo). That is, the second step is performed. At this time, the output voltage (Vo) is shown in FIG.
도 5는 외부 자기장이 없을 때 출력신호의 파형과, 외부 자기장이 있을 때 출력신호의 파형을 비교하여 나타내는 도면이다. 자기저항체(13)의 온도변화를 나타내는 그래프와, 출력전압(Vo)을 나타내는 그래프와, 바이어스 전압(VB)을 나타내는 그래프를 함께 표시한다. 5 is a diagram showing a comparison between a waveform of an output signal when there is no external magnetic field and a waveform of an output signal when there is an external magnetic field. A graph showing the temperature change of the
도 5에서 외부 자기장이 없는 경우를 참조한다. 펄스가 온 되면 출력전압(Vo)이 상승하고, 펄스가 온 되어 있는 시간동안 저항발열에 의해 출력전압(Vo)의 드리프트가 발생하고, 펄스가 오프 되면 출력전압(Vo)이 0이 된다. 동일한 시간에, 펄스가 온 되면 자기저항체(13)의 온도가 상승하기 시작하고, 펄스가 온 되어 있는 시간동안 자기저항체(13)의 온도가 상승하며, 펄스가 오프되면 자기저항체(13)의 온도가 낮아지기 시작한다. 자기저항체(13)의 온도는 충분한 시간이 지나면 다시 원래상태로 회복할 수 있다. Referring to FIG. 5, a case without an external magnetic field is referred to. When the pulse is on, the output voltage (Vo) rises, while the pulse is on, drift of the output voltage (Vo) occurs due to resistance heating, and when the pulse is off, the output voltage (Vo) becomes 0. At the same time, when the pulse is on, the temperature of the
준비단계는 도 5에서 외부 자기장이 없는 경우의 출력전압(Vox)을 기억할 수 있다. 준비단계를 수행한 다음, 측정단계를 수행한다. 측정단계는 외부 자기장이 있을 수 있다. In the preparation step, in FIG. 5 , the output voltage Vox when there is no external magnetic field may be stored. After the preparation phase, the measurement phase is performed. The measuring step may have an external magnetic field.
도 5에서 외부 자기장이 있는 경우를 참조한다. 펄스가 온 되면 출력전압(Vo)이 상승하고, 펄스가 온 되어 있는 시간동안 저항발열에 의해 출력전압(Vo)의 드리프트가 발생하고, 펄스가 오프 되면 출력전압(Vo)이 0이 된다. In FIG. 5, refer to the case where there is an external magnetic field. When the pulse is on, the output voltage (Vo) rises, while the pulse is on, drift of the output voltage (Vo) occurs due to resistance heating, and when the pulse is off, the output voltage (Vo) becomes 0.
여기에서, 외부 자기장이 존재하기 때문에 출력전압(Vo)의 드리프트는 외부 자기장에 의한 저항변화가 존재하는 상태에서 발생한다. 따라서 외부 자기장이 존재하는 경우의 출력전압(Voy)은 외부 자기장이 없는 경우의 출력전압(Vox)과 다르다. 제3 단계는 제2 단계에서 센싱한 외부 자기장이 있는 경우의 출력전압(Voy)에서 준비단계에서 기억한 외부 자기장이 없는 경우의 출력전압(Vox)을 차감하여 자기장에 의해 변화한 출력전압(Voz)을 획득하고, 분석하여 자기장의 변화를 측정할 수 있다. Here, since an external magnetic field exists, the drift of the output voltage Vo occurs in a state where resistance change due to the external magnetic field exists. Therefore, the output voltage Voy in the presence of an external magnetic field is different from the output voltage Vox in the absence of an external magnetic field. The third step subtracts the output voltage (Vox) when there is no external magnetic field stored in the preparation step from the output voltage (Voy) when there is an external magnetic field sensed in the second step, and the output voltage (Voz) changed by the magnetic field. ) can be acquired and analyzed to measure the change in the magnetic field.
외부 자기장이 있는 경우의 출력전압(Voy)과 외부 자기장이 없는 경우의 출력전압(Vox)의 차(Voz)를 획득하는 시점은, 펄스의 온 시간(Ton)의 마지막 시간(t2)일 수 있다. 즉, 도 5의 t2 지점에서 출력전압의 차이(Voz)를 획득할 수 있다. 펄스의 온 시간(Ton)동안 자기저항체(13)에 전류가 흘러서 외부 자기장에 의한 자기저항의 변화가 발생할 시간이 필요하기 때문이다. The time point at which the difference (Voz) between the output voltage (Voy) in the presence of an external magnetic field and the output voltage (Vox) in the absence of an external magnetic field is obtained may be the last time (t2) of the on-time (Ton) of the pulse. . That is, at the point t2 in FIG. 5, the output voltage difference (Voz) can be obtained. This is because current flows through the
본 발명의 일실시예에 따른 박막 자기저항 센서(1)의 구동방법에서, 펄스의 오프(Off) 시간(Toff)은 자기저항체(13)의 온도가 펄스가 인가되기 전의 원래 온도로 회복되는 최소한의 시간으로 결정될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 펄스가 오프되는 시점(t2)에서 자기저항체(13)의 온도가 펄스가 인가되기 전의 원래 온도로 회복되는 시점(t3)까지의 기간보다 펄스의 오프 시간(Toff)이 더 길게 설정될 수 있다. In the driving method of the thin
만약 자기저항체(13)의 저항발열에 의한 온도 상승이 펄스가 인가되기 전의 원래 온도로 회복하지 않은 상태에서 다시 펄스가 흐르면 저항발열이 계속 누적될 수 있다. 이러한 경우, 준비단계에서 기억한 외부 자기장이 없을 경우의 출력전압(Vox)을 제3 단계에서 차감하더라도 출력전압(Vo)에 여전히 저항발열에 의한 오차가 존재한다. 따라서, 펄스의 오프 시간(Toff)은 자기저항체(13)의 온도가 원래 온도로 회복되는 시간보다 길게 설정되는 것이 바람직하다. If the temperature rise of the
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 박막 자기저항 센서(1)의 구동방법은, 외부 자기장이 없을 때 전류에 의한 저항발열의 영향이 반영된 출력전압(Vox)을 기억해 놓았다가, 외부 자기장이 있는 경우의 출력전압(Voy)과의 차이를 산출하고, 그 차이를 외부 자기장의 영향으로 인식할 수 있다. 그러므로 저항발열에 의한 출력전압 드리프트(Vo drift)의 영향을 제거할 수 있어서, 외부 자기장을 정확히 측정할 수 있다. As described above, in the driving method of the thin
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, the present invention is not limited thereto, and within the technical spirit of the present invention, by those skilled in the art It will be clear that the modification or improvement is possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications or changes of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific protection scope of the present invention will be clarified by the appended claims.
1: 박막 자기저항 센서
10: 브리지 회로
11: 전원부
12: 라인
13: 자기저항체
14: 측정부1: thin film magnetoresistive sensor
10: bridge circuit
11: power supply
12: line
13: magnetoresistive body
14: measuring part
Claims (4)
상기 복수의 자기저항체가 연결된 브리지 회로에 바이어스 전압을 인가하는 제1 단계;
상기 브리지 회로로부터 출력전압을 센싱하는 제2 단계; 및
상기 출력전압의 변화를 분석하여 자기장의 변화를 측정하는 제3 단계를 포함하고,
상기 바이어스 전압은 펄스 형태인, 박막 자기저항 센서의 구동방법.A method of driving a thin film magnetoresistive sensor including a plurality of magnetoresistive bodies formed on a substrate,
a first step of applying a bias voltage to a bridge circuit to which the plurality of magnetoresistive bodies are connected;
a second step of sensing an output voltage from the bridge circuit; and
A third step of measuring a change in a magnetic field by analyzing a change in the output voltage;
The bias voltage is in the form of a pulse, a method of driving a thin film magnetoresistive sensor.
상기 펄스의 온(On) 시간은
상기 자기저항체가 자기장에 의한 저항 변동을 발생시키는 최소한의 시간으로 결정되는, 박막 자기저항 센서의 구동방법.The method of claim 1,
The on time of the pulse is
A method of driving a thin film magnetoresistive sensor, wherein the magnetoresistive element is determined as a minimum time for generating a resistance change by a magnetic field.
상기 펄스의 오프(Off) 시간은
상기 자기저항체의 온도가 펄스가 인가되기 전의 원래 온도로 회복되는 최소한의 시간으로 결정되는, 박막 자기저항 센서의 구동방법.The method of claim 1,
The off time of the pulse is
A method of driving a thin film magnetoresistive sensor, wherein the temperature of the magnetoresistive body is determined by a minimum time for recovering to an original temperature before a pulse is applied.
상기 제1 단계를 수행하기 전에, 상기 자기장이 없는 상태에서 상기 브리지 회로에 바이어스 전압을 인가할 때의 출력전압을 센싱하여 기억하는 준비단계를 더 수행하고,
상기 제3 단계는
상기 제2 단계에서 센싱한 출력전압에서 상기 준비단계에서 기억한 출력전압을 차감하여 자기장에 의한 출력전압 변화를 획득하고, 분석하여 자기장의 변화를 측정하는, 박막 자기저항 센서의 구동방법.The method of claim 1,
Before performing the first step, a preparation step of sensing and storing an output voltage when a bias voltage is applied to the bridge circuit in the absence of the magnetic field is further performed,
The third step is
A method for driving a thin film magnetoresistive sensor, wherein the change in output voltage due to a magnetic field is obtained by subtracting the output voltage stored in the preparation step from the output voltage sensed in the second step, and the change in the magnetic field is measured by analysis.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210167283A KR20230079974A (en) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | Driving method for thin film magneto resistance sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210167283A KR20230079974A (en) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | Driving method for thin film magneto resistance sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230079974A true KR20230079974A (en) | 2023-06-07 |
Family
ID=86762311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210167283A KR20230079974A (en) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | Driving method for thin film magneto resistance sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230079974A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101891413B1 (en) | 2016-12-23 | 2018-08-23 | 전자부품연구원 | Method and Apparatus for Calculating Offset of Wheatstone Bridge Type Sensor |
-
2021
- 2021-11-29 KR KR1020210167283A patent/KR20230079974A/en unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101891413B1 (en) | 2016-12-23 | 2018-08-23 | 전자부품연구원 | Method and Apparatus for Calculating Offset of Wheatstone Bridge Type Sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10001530B2 (en) | Reading circuit with automatic offset compensation for a magnetic-field sensor, and related reading method with automatic offset compensation | |
EP2871488B1 (en) | Hall electromotive force compensation device and hall electromotive force compensation method | |
US7474093B2 (en) | Magnetic field sensor apparatus | |
US11561268B2 (en) | Devices and methods for measuring a magnetic field gradient | |
JP4360998B2 (en) | Current sensor | |
JP4105142B2 (en) | Current sensor | |
EP2847564B1 (en) | Method and device for sensing isotropic stress and providing a compensation for the piezo-hall effect | |
US20150160325A1 (en) | Offset error compensation systems and methods in sensors | |
US9588134B2 (en) | Increased dynamic range sensor | |
Popovic et al. | Three-axis teslameter with integrated Hall probe | |
JP5795152B2 (en) | MR sensor aging correction method and current measurement method | |
US7755349B2 (en) | Correcting offset in magneto-resistive devices | |
CN109307793A (en) | The correcting device and current sensor of deviation estimating device and method, Magnetic Sensor | |
JP7006633B2 (en) | Magnetic sensor system | |
JP2009192510A (en) | Magnetic field calibration method | |
KR20230079974A (en) | Driving method for thin film magneto resistance sensor | |
US9778067B2 (en) | Sensing a physical quantity in relation to a sensor | |
JP2004020371A (en) | Current detector | |
JP2010536013A (en) | Apparatus and method for measuring current flowing through a conductor | |
EP3644080B1 (en) | Sensor circuit with offset compensation | |
JP2013098803A (en) | Offset voltage compensation device | |
JP2009069005A (en) | Magnetic field calibration method | |
Bolandi et al. | Implementation of an AMR magnetic sensor by means of a microcontroller to achieve more accurate response | |
JP3507216B2 (en) | Differential magnetic resistance circuit | |
US10018688B1 (en) | Method and apparatus for detecting magnetic saturation in AMR sensors |