[实用新型]周期性调制磁传感器灵敏度降低器件噪声的装置

说明书

本实用新型涉及周期性调制磁传感器灵敏度降低器件噪声的装置。本实用新型包括脉冲震荡电路、震荡信号放大器、磁传感器、导线线圈、磁信号放大器、解调电路及低通滤波器。将脉冲震荡电路与导线线圈相连，使导线线圈产生垂直于磁传感器敏感轴方向的交变磁场，磁传感器在该交变磁场下灵敏度会周期性变化。在测量外磁场时，惠斯通电桥输出的就是传感器灵敏度周期性变化的调制信号；然后采用解调电路将输出调制信号恢复成直流信号。本实用新型导线线圈产生的交变磁场对传感器灵敏度进行调制，使输出信号搭载在高频载波上，降低1/f噪声对输出信号的影响，解决了现有磁传感器在低频段1/f噪声过大的问题；检测电路简单且传感器检测电路集成度高。

技术领域

本发明属于传感器信号检测技术领域，涉及一种周期性调制磁传感器灵敏度降低器件噪声的装置。

背景技术

磁传感器是种类繁多的传感器中的一种，它能够感知与磁现象有关的物理量的变化，并将其转变为电信号进行检测。从而能够直接或间接地探测磁场大小、方向、位移、角度、电流等物理信息因此磁传感器在空天、海洋、地质勘探、交通管理、无损检测、目标探测、医疗诊断、计算机、工业自动化、物联网和智能家居等工程技术领域中得到了广泛而卓有成效的应用。

随着微电子技术的发展，磁传感器朝着小型化、集成化和智能化的方向发展。磁阻式传感器包括各向异性磁阻(AMR)磁传感器、巨磁阻(GMR)磁传感器、磁隧道结(TMR)传感器。是20世纪90年代发展起来的磁敏感探测技术。具有体积小、功耗低、灵敏度高等特点。磁传感器的测量精度主要由其信噪比决定，因此，降低磁传感器的噪声对提高其精度至关重要。磁传感器的噪声主要包括低频1/f噪声、闪烁噪声及热噪声。根据噪声频谱，噪声功率主要由1/f噪声和闪烁噪声等低频噪声所贡献。热噪声属于白噪声，其决定传感器的本地噪声。敏感元件的磁场灵敏度越高，其1/f噪声越大，最重要的一点原因取决于内部磁结构的1/f噪声无法通过常规的电调制方法予以抑制。

Cathy Nordman等利用MEMS结构调控磁通聚集器的磁聚集能力，在一定频率下周期振荡，对被测量信号进行调制，达到减少或消除低频噪声的目的。根据磁传感器的不同，改变工作频率可将传感器的1/f噪声每Hz降低1到3个数量级。传感器的信号调制手段是提高传感器探测能力的一个重要手段。

发明内容

本发明的目的就是提供一种周期性调制磁传感器灵敏度降低器件噪声的装置。

本发明包括脉冲震荡电路、震荡信号放大器、磁传感器、导线线圈、磁信号放大器、解调电路及低通滤波器。其特征在于：所述的脉冲震荡电路的一端连接在震荡信号放大器，震荡信号放大器输出端连接在导线线圈上，导线线圈的设置在磁传感器四周，磁传感器的输出端连接在磁信号放大器上，磁信号放大器的输出端连接在解调电路上，解调电路的输出连接在低通滤波器上，脉冲振荡电的另一端连接在解调电路中参考信号输入端上。

作为优选，所述的导线线圈放置在磁传感器正上方或者正下方。

作为优选，所述的磁传感器为各向异性磁敏电阻、巨磁阻磁敏电阻或隧道结组成的惠斯通电桥结构。

本发明采用导线线圈产生的交变磁场对传感器灵敏度进行调制，使输出信号搭载在高频载波上，降低1/f噪声对输出信号的影响，解决了现有磁传感器在低频段1/f噪声过大的问题；检测电路简单且传感器检测电路集成度高。

附图说明

图1为本发明的电路图；

图2为本发明的工作原理结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。