一种单芯片偏轴磁电阻Z-X角度传感器和测量仪

摘要

本发明公开了一种单芯片偏轴磁电阻Z-X角度传感器和测量仪，传感器包括位于X-Y面上的衬底，位于衬底上的至少一个X轴和Z轴磁电阻传感器，X轴和Z轴磁电阻传感器包括磁电阻传感单元和通量集中器，磁电阻传感单元电连接成包括至少两个桥臂的磁电阻桥，所述Z轴磁电阻传感器为推挽桥式结构，其推臂和挽臂分别位于与软磁通量集中器Y轴中心线等距的位置上，所述X轴磁电阻传感器为参考桥式结构，其参考臂和敏感臂分别位于通量集中器Y轴中心线以及距离Y轴中心线大于一半通量集中器宽度的位置上,该单芯片偏轴Z-X角度传感器放置于永磁码盘边缘并构成角度测量仪，通过测量X轴和Z轴磁场分量实现角度测量，具有结构紧凑，高灵敏度特点。

主权项

一种单芯片偏轴磁电阻Z‑X角度传感器，用于探测与衬底表面垂直的平面上的磁场旋转角，其特征在于，所述Z‑X角度传感器包括：位于X‑Y平面上的衬底；位于所述衬底上的至少一个X轴磁电阻传感器，用于探测平行于所述衬底表面的X轴磁场分量；位于所述衬底上的至少一个Z轴磁电阻传感器，用于探测垂直于所述衬底表面的Z轴磁场分量；所述X轴磁电阻传感器和所述Z轴磁电阻传感器均包括磁电阻传感单元和通量集中器，所述通量集中器为长条形，其长轴平行于Y轴方向，短轴平行于X轴方向，所述磁电阻传感单元的敏感方向平行于X轴方向；所述Z轴磁电阻传感器的磁电阻传感单元和所述X轴磁电阻传感器的磁电阻传感单元都分别电连接成包括至少两个桥臂的磁电阻桥，其中，每个所述桥臂为一个或多个所述磁电阻传感单元电连接而成的两端口结构，且所述桥臂中的磁电阻传感单元沿着平行于Y轴方向排列成多个磁电阻单元列；所述Z轴磁电阻传感器的磁电阻桥为推挽式电桥，其中，推臂和挽臂分别位于所述Z轴磁电阻传感器中的通量集中器上方或下方的Y轴中心线的不同侧，且到各自对应的所述Y轴中心线的距离相等；所述X轴磁电阻传感器的磁电阻桥为参考式电桥，其中，参考臂位于所述X轴磁电阻传感器中通量集中器的上方或下方的Y轴中心线位置上，敏感臂位于与所述X轴磁电阻传感器中通量集中器上方或下方Y轴中心线距离大于通量集中器的一半宽度的位置上。