Методика управления магниторезистивным преобразователем на основе АМР-эффекта

Эффективность регистрации параметров магнитного поля, по средствам рассмотренных выше устройств во многом зависит от выбора методики управления сенсорным модулем и варианта схемотехнической реализации непосредственно систем управления подмагничиванием и компенсации постоянной составляющей помех.

Рассмотрим методику управления магниторезистивным измерительным преобразователем на примере сенсора, построенного на базе АМР-эффекта.

Считая, что максимальная мощность рассеяния элемента подмагничивания известна, очевидно, что реализуя импульсный режим его возбуждения, при условии соблюдения условия (6.13), кратковременно допустимы значительно большие значения тока, нежели в случае возбуждения постоянным током.

(6.13)

где T – период подмагничивающего токового импульса; I _и(t) – функция тока подмагничивающего импульса от времени; I – максимально допустимый постоянный ток возбуждения катушки подмагничивания.

На рис. 6.9 представлена методика, посредством которой предлагается осуществлять управление работой
АМР-датчика [26].

Рис. 6.9. Методика управления работой АМР-измерительным преобразователем

Далее, приведем некоторые разъяснения по сути данной методики с физической точки зрения.

В исходном состоянии, при условии отсутствия внешнего магнитного поля, ориентация магнитных моментов АМР-элемента хаотична (рис. 6.10, а) и его суммарный магнитный момент равен нулю. При воздействии на элемент внешнего магнитного поля, параметры которого стремимся измерить, магнитные домены пермаллоя приобретают преимущественную ориентацию, в целом, совпадающую с направлением индукции внешнего поля (рис. 6.10, б).

В результате протекания через подмагничивающую катушку токового импульса I _set, генерируется импульсное поле B ₀, эффект воздействия которого на магниторезистивный элемент продемонстрирован на рис. 6.10, в.

Рис. 6.10. Изменение магнитного состояния АМР пленки в процессе измерения магнитной индукции внешнего поля B