[发明专利]一种用于巨磁阻抗磁传感器磁芯的退火装置

说明书

技术领域

本发明涉磁传感器领域，具体涉及一种用于巨磁阻抗磁传感器磁芯的退火装置。

背景技术

巨磁阻抗磁传感器(GMI)是新型的磁传感器，与传统的磁通门相比，巨磁阻抗磁传感器具有体积小、功耗低、频响宽、工艺简单等优点。巨磁阻抗磁传感器的关键部件为探头，由磁芯、陶瓷筒状绝缘骨架、漆包铜线和金属压板等构成。其磁芯的性能直接决定了巨磁阻抗磁传感器的技术指标。

目前，巨磁阻抗磁传感器探头制作组装工艺为：如图1所示，将磁芯穿入陶瓷筒状绝缘骨架中，并将磁芯的两端的金属压板通过螺钉固定，然后再在绝缘骨架外边用漆包铜线绕制成检波线圈即可。然而，在将磁芯固定的过程中，将会不可避免的使磁芯受到应力作用，进而使得磁传感器的线性度恶化，噪声指标增大，最终影响传感器性能。

然而，目前尚未针对上述问题提出相应的解决办法。根据以往经验，由于在巨磁阻抗磁传感器探头制作组装前，常在制造磁芯的过程中采用普通退火的方式以实现去除磁芯在制作过程中受到的应力。但普通退火的温度较高，温度范围在300摄氏度至500摄氏度之间，若仍采用普通退火的方式对组装后的探头进行退火，其所带来的问题是：由于磁芯外部的漆包铜线最大受温能力不超过180摄氏度，故若采用普通退火的方式，将会损坏探头外部的漆包铜线。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于巨磁阻抗磁传感器磁芯的退火装置，能够在保护探头外部漆包铜线的基础上，减小磁芯所受应力作用。

一种用于巨磁阻抗磁传感器磁芯的退火装置，包括：控制模块、信号发生器、电阻测量模块、电阻R₁、电阻R₂、电阻R₃、功率放大器、单刀开关K₁、双刀开关K₂和巨磁阻抗磁传感器；

所述电阻测量模块输入端的两个接线端子通过双刀开关K₂分别连接巨磁阻抗磁传感器两端的金属压板；所述电阻测量模块输出端与控制模块连接；所述控制模块、信号发生器、电阻R₁和功率放大器的反相输入端依次连接；所述功率放大器的同相输入端通过电阻R₂接地；功率放大器的供电端接电源Vcc，接地端接地；功率放大器的输出端依次与电阻R₃、单刀开关K₁和巨磁阻抗磁传感器金属压板的一端串联，金属压板的另一端接地；

其中，控制模块的控制过程为：

(1)、控制模块控制双刀开关K₂闭合，单刀开关K₁断开；电阻测量模块测量巨磁阻抗磁传感器的阻值并将测量的阻值R_a发送至控制模块；

(2)、控制模块控制单刀开关K₁闭合，双刀开关K₂断开；控制模块根据接收到的电阻阻值R_a和设定的电流大小相乘获得的电压幅值U，其中，所述设定的电流大小所产生的热量能够使巨磁阻抗磁传感器中磁芯产生形变；根据获得的电压幅值U控制信号发生器产生幅值为U的波形信号；

(3)、幅值为U的波形信号经过功率放大器后产生具有所需功率的波形信号，这个功率的波形信号进入到电阻阻值R_a的巨磁阻抗磁传感器后，流经巨磁阻抗磁传感器的电流即为设定的电流大小，从而能够产生使巨磁阻抗磁传感器时发生形变的热量。

有益效果：

由于电流可以产生热量，故本发明根据多次实验，确定了一个可以使得巨磁阻抗磁传感器中的磁芯产生形变的电流。由于不同的巨磁阻抗磁传感器中的电阻阻值不同，为了能够保证流经巨磁阻抗磁传感器的电流不变，即能够产生相同热量，因此，本发明还利用了电阻测量模块测量巨磁阻抗磁传感器的电阻阻值，通过与设定的电流相乘获得其波形信号的幅值，进而得到所需的功率，并将其作用在巨磁阻抗磁传感器上，实现了当巨磁阻抗磁传感器中的磁芯在接收到波形信号后因其产生的热量而发生形变，而该热量却不会对磁芯外部的漆包铜线产生影响，从而在保证磁芯不被损坏的前提下，实现对磁芯的退火，达到减小应力、提升传感器性能的作用。

附图说明

图1为巨磁阻抗磁传感器探头结构示意图。

图2为本发明退火方法电路图。

图3(a)为未采用本发明即退火前巨磁阻抗磁传感器输出波形。

图3(b)为采用本发明即退火后巨磁阻抗磁传感器输出波形。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。