作为惠斯通电桥实现的四端子AMR传感器具有桥偏置，并且在磁场测量过程中输出信号饱和并被切断。文提出了一种基于AMR传感器SET / RESET功能的精确磁场测量方法。方法通过复位两端的输出反向补偿来补偿桥接偏移，并完成切断输出。端。验采用最小二乘椭球校正算法，精度最高，校准AMR传感器，通过比较椭球拟合板的完整性来评估方法的可靠性。方法解决了传感器输出的限制，拓宽了传感器的应用环境，满足了高精度磁场测试领域的要求。据补偿仅在算法级进行，操作避免了材料，方法简单，具有一定的实用价值。阻各向异性传感器;桥梁的极化;饱和阈值;数据逆转;椭圆形连接器校准的文献识别代码：A产品编号：1674-5124（2018）05-0088-05简介AMR）是一种基于磁阻效应的新型磁传感器。横向测量，定位和相关磁场方面，AMR具有可靠性高，频带宽，体积小，环境恶劣等优点，以及广泛的应用。端AMR（通常作为惠斯通电桥实现）是最常见的，但由于工艺限制和惠斯通电桥配置问题，恒温阀芯AMR传感器将具有出厂后桥梁偏移。
桥偏置迫使传感器检测外部磁场的正常输出时，还包括偏置电压，使得输出关于零点不对称。运算放大器放大弱信号时，运算放大器的输出范围不能充分利用，甚至超出范围，传感器的输出信号饱和并切断，磁场测量不正确。对上述问题，国内外正在进行的研究提供了以下解决方案：电子科技大学采用电阻可调并联电阻法，具有精度优势缺点是必须屏蔽所有磁信号干扰以屏蔽可调电阻器。环境要求：哈尔滨工程大学使用仪表放大器产生与偏置电压相反的电压，以补偿放大器零偏置方法的桥偏置，其优点是不直接影响电桥的性能，缺点是系统的体积增加成本，北大使用AMR传感器的专利极化带，并设计理发极化电极来补偿电桥的极化。点是改善了各向异性和提高了灵敏度，缺点是它会定期使用。
北工业大学使用模拟 – 数字转换器的分辨率降低以调整桥，其具有不需要任何硬件改变的优点的偏振的动态范围，但以降低的信号/噪声比和减少测量的磁场。度是凹的。文提出了一种基于AMR传感器的SET / RESET功能的精确磁场测量技术。上述方法相比，不需要测量环境，避免了硬件操作，仅在算法级别对数据进行了补偿，具有以下优点：节省量，降低成本，操作简单，精度高等AMR传感器具有桥偏置的原因是因为它包括沉积在硅晶片上的坡莫合金（NiFe）膜，并且在沉积期间施加磁场以形成易磁化轴方向，恒温阀芯磁阻和电流以及磁化方向。角度与各向异性有关。正常情况下，AMR传感器设计为在线性模式下工作，即磁阻的相对变化率在线性范围内，测得的磁场值与传感器输出。据上述原理，AMR传感器的惠斯通电桥结构如图1所示.VDD是电桥臂的电源电压，VOUT 和VOUT是电桥的输出节点电压。据图中惠斯通电桥的示意图，电桥的总输出表达式，即传感器的差分输出信号，理想情况下采用惠斯通电桥配置设计为四磁电阻提供相同的电气性能。同的磁场影响桥臂的磁阻，桥臂具有两个分压器（半桥）并且当外部磁场未检测到时具有相等的电阻。于零点处的每个半桥，每个分压器上的预期电压必须是电桥总电压的一半，因此VOUT 等于VOUT-。的失真是由于这样的事实，沉积在光刻领域的坡莫合金膜的公差导致一些磁电阻，这导致不平衡性是由于VOUT 和Vout-，之间的偏差。偏置是不应在输出节点发射的电压值。有补偿会导致传感器系统性能下降。偏置消除原理和基于AMR传感器的SET / RESET功能的数据处理方法基于AMR传感器的SET / RESET功能，在磁带连接器的正向注入电流S / R 并将磁畴激励到单个磁化轴的正轴。
此传感器电桥的极性是正斜率和传感器轴上的正磁场，因此电桥输出连接器之间的电压是正电压，激励是SET脉冲（设置） ）：和S / R 带连接器在负向注入电流时，激励使磁畴与易磁化轴对齐，使传感器桥的极性在负极中正磁场和传感器轴上，使桥的输出连接器之间的电压为负。
于电压，激励是脉冲RESET（复位），冲击。2显示了在不同情况下指向的磁畴。于上述原理，AMR传感器复位功能使传感器的输出极性相反，不会改变桥偏置的值和极性，并在传感器的整个寿命期间保持恒定值。感器。达式如下：当传感器在复位脉冲激励下正常时，减去等式（2）的两个方程以获得磁场的大小，如下式所示：从等式（3）可以看出，磁场值的大小仅与灵敏度有关，并且与桥的极化无关，这可以防止桥的极化发生变化，因为传感器对温度变化敏感。
以添加等式（2）的两个等式以获得传感器桥的极化幅度，如下面的等式所示：当在定义脉冲的激励下传感器输出处的饱和度时关闭，可以通过反转复位脉冲来激活它。出获得精确的磁场值，如下式所示：当复位脉冲激励下传感器的输出饱和度被切断时，可以通过反转来获得精确的磁场值。义脉冲激励的输出，如下式所示：该反转方法在传感器单极饱和条件下，在调节或复位脉冲激励下实现完整，准确的输出并避免偏置AMR传感器的归零操作和归零电阻的不完全匹配。准确：另一方面，只有算法数据处理补偿避免了传感器在硬件上的操作，节省了体积并降低了成本，并且还确保了传感器的尺寸不会减小。牲硬件电路的信噪比的目的。现。AMR传感器SET / RESET电路设计不同的AMR传感器SET / RESET功能信号要求不同。
据芯片HMC1043的手册，复位电流脉冲需要至少500 mA并持续至少2μs，复位电阻为2.5Ω，因此峰值大于1.25V必须至少2μs才能复位，符合上述要求。3所示的SET / RESET电路是根据电容充放电原理和二极管的开关特性设计的。中的MAGRST端子使用微处理器产生的PWM方波来控制高低电平，方波的占空比为50％。PWM周期中，方波的上升沿是允许Q2导通的高电平，Q1。后，电路加载电容器C1，使SET / RESET端子为弱，并在SET / RESET端子产生直流电流，电流流过电阻棒，形成SET（置位）脉冲;方波Q1的下降沿被激活，Q2被去激活，电路加载电容器C2，因此SET / RESET端子为高电平。将在SET / RESET端产生负电流，电流在电阻条中流动形成RESET脉冲，使SET / RESET电路可以实现传感器的周期性复位激励。
位信号如图4所示。冲持续时间为总脉冲宽度的20％。用HMC1043作为校准测试的AMR传感器的实验验证包括作为控制单元的STM32F405微控制器，为磁传感器和SET / RESET方波控制电路提供周期性PWM方波。期重置传感器。励，脉冲频率和内置MCU ADC以2 kHz的频率采集传感器数据，采样间隔为0.5 ms，首先将磁传感器HMC1043设置为磁屏蔽管中的三个轴并覆盖屏蔽屏蔽罩。传感器的三轴桥极化被收集并在零磁场环境中供电，如图2所示。
后选择环境为空并且磁干扰最小的环境，执行校准测试，收集椭球拟合数据，比较定义脉冲激励下的椭圆体调整图，然后重置激动下的椭圆形调整图，重置。
装件映射到下脉冲激发反转补偿椭圆体在图中示出6〜8。圆形安装三例图的图6至8示出的是，在激励条件的脉冲所定义和对于复位脉冲激励，传感器输出的X轴和Z轴都处于3.3V的饱和截止值：在脉冲激励下，调节曲线为通过电桥偏移补偿的椭球不显示饱和截止现象，可以计算零点和准确的灵敏度参数，并且补偿电压值可用于精确测量磁场值。论在这篇论文中，AVS传感器的惠斯通电桥结构是不平衡：当所测量的磁场为零，在传感器半桥的输出节点上的电压值不相等，有一个在放大期间发生传感器信号的桥极化和饱和。出了一种基于AMR传感器的SET / RESET功能的精确磁场测量技术。验结果表明，当磁传感器的输出由于定义的信号或复位信号而饱和并被切断时，磁场的值无法正常测量。技术提供数据交换补偿和桥偏移消除，从而提供传感器的完整磁测量。压数据，椭圆拟合校准用于获得零点和灵敏度参数，零点和灵敏度可用于在设置的复位功能条件下补偿传感器输出。确测量磁场。展了AMR传感器的应用环境，提高了传感器的系统性能。
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