專利名稱:一種新型磁場傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型磁場傳感器，包括磁敏元件、精密電流源、及比例運(yùn)算放大電路。精密電流源輸出恒定電流，精密電流源的輸出端連接磁敏元件，磁敏元件連接比例運(yùn)算放大電路。磁敏元件包括真空玻璃管，真空玻璃管內(nèi)封裝有應(yīng)變片、及輕質(zhì)導(dǎo)線，應(yīng)變片一端設(shè)有正電極引線，應(yīng)變片另一端連接輕質(zhì)導(dǎo)線，輕質(zhì)導(dǎo)線連接有負(fù)電極引線。應(yīng)變片由可磁化的簧片和箔式電阻應(yīng)變片薄膜貼合而成。應(yīng)變片在磁場的環(huán)境下發(fā)生形變，帶動(dòng)箔式電阻應(yīng)變片薄膜，其電阻值也會發(fā)生變化，磁場越強(qiáng)，形變越大，電阻值的變化越大。磁場強(qiáng)度物理信號即可被轉(zhuǎn)化成電阻信號。再與精密電流源、及比例運(yùn)算放大電路配合，將磁場強(qiáng)度物理信號轉(zhuǎn)化為電壓信號。
【專利說明】一種新型磁場傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新型磁場傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]磁場傳感器是可以將各種磁場及其變化的量轉(zhuǎn)變成電信號輸出的裝置。自然界和人類社會生活的許多地方都存在磁場或與磁場相關(guān)的信息。在當(dāng)今的信息社會中，磁場傳感器已成為信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)中不可缺少的基礎(chǔ)元件。目前，人們已研制出利用各種物理、化學(xué)和生物效應(yīng)的磁場傳感器，并已在科研、生產(chǎn)和社會生活的各個(gè)方面得到廣泛應(yīng)用，承擔(dān)起探宄種種信息的任務(wù)。早先的磁場傳感器，是伴隨測磁儀器的進(jìn)步而逐步發(fā)展的。在眾多的測磁方法中，大都將磁場信息變成電信號進(jìn)行測量。在測磁儀器中“探頭”或“取樣裝置”就是磁場傳感器。
[0003]目前的磁場傳感器精度不夠高，靠干擾能力不夠強(qiáng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提出了一種新型磁場傳感器，本磁場傳感器結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，抗干擾能力強(qiáng)，精度高的磁場傳感器，方便用來檢測磁場的強(qiáng)弱。
[0005]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種新型磁場傳感器，包括磁敏元件、精密電流源、及比例運(yùn)算放大電路，精密電流源輸出恒定電流，精密電流源的輸出端連接磁敏元件，磁敏元件連接比例運(yùn)算放大電路；
[0007]所述磁敏元件包括真空玻璃管，真空玻璃管內(nèi)封裝有應(yīng)變片、及輕質(zhì)導(dǎo)線，應(yīng)變片一端設(shè)有正電極引線，應(yīng)變片另一端連接輕質(zhì)導(dǎo)線，輕質(zhì)導(dǎo)線連接有負(fù)電極引線；
[0008]所述應(yīng)變片由可磁化的簧片和箔式電阻應(yīng)變片薄膜貼合而成。
[0009]本實(shí)用新型一種新型磁場傳感器，所述精密電流源包括二極管、穩(wěn)壓管、及三極管，三極管分為PNP型三極管、及NPN型三極管；
[0010]二極管的陽極經(jīng)第一電阻連接高電平，二極管的陰極連接PNP型三極管的基極，PNP型三極管的發(fā)射極經(jīng)第二電阻接高電平，PNP型三極管的集電極連接穩(wěn)壓管的陰極；
[0011]二極管的陰極還連接NPN型三極管的集電極，NPN型三極管的基極經(jīng)電容連接高電平，NPN型三極管的發(fā)射極連接穩(wěn)壓管的門極，NPN型三極管的發(fā)射極經(jīng)第三電阻連接穩(wěn)壓管的陽極，第三電阻與穩(wěn)壓管的陽極的連接點(diǎn)為精密電流源的輸出端。
[0012]進(jìn)一步地，所述第三電阻為精密電阻，其阻值為100 Ω。
[0013]更進(jìn)一步地，所述穩(wěn)壓管為LM336，其穩(wěn)定電壓為2.5V。
[0014]本實(shí)用新型一種新型磁場傳感器，所述比例運(yùn)算放大電路包括集成運(yùn)算放大器、及精密可調(diào)電位器，磁敏元件的正電極引線連接精密電流源的輸出端，磁敏元件的負(fù)電極引線接地，集成運(yùn)算放大器的同相輸入端經(jīng)保護(hù)電阻連接磁敏元件的正電極引線，集成運(yùn)算放大器的反相輸入端經(jīng)第二精密電阻接地，精密可調(diào)電位器并聯(lián)在集成運(yùn)算放大器反相輸入端、及輸出端之間。
[0015]進(jìn)一步地，所述第二精密電阻的阻值為IkD。
[0016]更進(jìn)一步地，所述集成運(yùn)算放大器為LM358集成運(yùn)算放大器。
[0017]采用如上技術(shù)方案取得的有益技術(shù)效果為:
[0018]集成運(yùn)算放大器的反相輸入端經(jīng)第二精密電阻接地，精密可調(diào)電位器并聯(lián)在集成運(yùn)算放大器反相輸入端、及輸出端之間。運(yùn)算放大電路的放大倍數(shù)精密可調(diào)。
[0019]應(yīng)變片在磁場的環(huán)境下發(fā)生形變，帶動(dòng)箔式電阻應(yīng)變片薄膜，其電阻值也會發(fā)生變化，磁場越強(qiáng)，形變越大，電阻值的變化越大。磁場強(qiáng)度物理信號即可被轉(zhuǎn)化成電阻信號。再與精密電流源、及比例運(yùn)算放大電路配合，將磁場強(qiáng)度物理信號轉(zhuǎn)化為電壓信號。新型磁場傳感器原理簡單合理，成本低廉，體積小巧，抗干擾能力強(qiáng)，可以有效抑制溫漂，具有很高的線性度和精度。

【附圖說明】

[0020]圖1為新型磁場傳感器的磁敏元件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為新型磁場傳感器電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]結(jié)合附圖1至2對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說明:
[0023]一種新型磁場傳感器，包括磁敏元件、精密電流源、及比例運(yùn)算放大電路。精密電流源輸出恒定電流，精密電流源的輸出端連接磁敏元件，磁敏元件連接比例運(yùn)算放大電路。磁敏元件包括真空玻璃管3，真空玻璃管3內(nèi)封裝有應(yīng)變片2、及輕質(zhì)導(dǎo)線4，應(yīng)變片2 —端設(shè)有正電極引線1，應(yīng)變片2另一端連接輕質(zhì)導(dǎo)線4，輕質(zhì)導(dǎo)線4連接有負(fù)電極引線5。應(yīng)變片由可磁化的簧片和箔式電阻應(yīng)變片薄膜貼合而成。
[0024]精密電流源包括二極管、穩(wěn)壓管、及三極管，三極管分為PNP型三極管、及NPN型三極管；二極管Dl的陽極經(jīng)第一電阻Rl連接高電平，二極管Dl的陰極連接PNP型三極管Ql的基極，PNP型三極管Ql的發(fā)射極經(jīng)第二電阻R2接高電平，PNP型三極管Ql的集電極連接穩(wěn)壓管D2的陰極；二極管Dl的陰極還連接NPN型三極管Q2的集電極，NPN型三極管Q2的基極經(jīng)電容Cl連接高電平，NPN型三極管Q2的發(fā)射極連接穩(wěn)壓管D2的門極，NPN型三極管Q2的發(fā)射極經(jīng)第三電阻R3連接穩(wěn)壓管D2的陽極，第三電阻與穩(wěn)壓管的陽極的連接點(diǎn)為精密電流源的輸出端。
[0025]其中，第三電阻R3為精密電阻，其阻值為100Ω。穩(wěn)壓管D2為LM336，其穩(wěn)定電壓為2.5V。精密電流源輸出電流值I = 2.5/R3 = 25mA。
[0026]比例運(yùn)算放大電路包括集成運(yùn)算放大器、及精密可調(diào)電位器。R4即為磁敏元件，磁敏元件R4的阻值隨著磁場強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大，而流經(jīng)磁敏元件R4的電流由于精密電流源供電不會發(fā)生變化，因此磁敏元件R4兩端的電壓值也相應(yīng)線性增大。磁敏元件的正電極引線連接精密電流源的輸出端，磁敏元件的負(fù)電極引線接地，集成運(yùn)算放大器的同相輸入端經(jīng)保護(hù)電阻R5連接磁敏元件的正電極引線，集成運(yùn)算放大器的反相輸入端經(jīng)第二精密電阻R6接地，精密可調(diào)電位器R7并聯(lián)在集成運(yùn)算放大器反相輸入端、及輸出端之間。
[0027]第二精密電阻的阻值為IkQ。集成運(yùn)算放大器為LM358集成運(yùn)算放大器。電壓放大倍數(shù)為A= 1+R7/R6。運(yùn)算放大電路的放大倍數(shù)精密可調(diào)。
[0028]應(yīng)變片在磁場的環(huán)境下發(fā)生形變，帶動(dòng)箔式電阻應(yīng)變片薄膜，其電阻值也會發(fā)生變化，磁場越強(qiáng)，形變越大，電阻值的變化越大。磁場強(qiáng)度物理信號即可被轉(zhuǎn)化成電阻信號。再與精密電流源、及比例運(yùn)算放大電路配合，將磁場強(qiáng)度物理信號轉(zhuǎn)化為電壓信號。新型磁場傳感器原理簡單合理，成本低廉，體積小巧，抗干擾能力強(qiáng)，可以有效抑制溫漂，具有很高的線性度和精度。
[0029]當(dāng)然，以上說明僅僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型并不限于列舉上述實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)說明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說明書的指導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說明書的實(shí)質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本實(shí)用新型的保護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型磁場傳感器，其特征在于，包括磁敏元件、精密電流源、及比例運(yùn)算放大電路，精密電流源輸出恒定電流，精密電流源的輸出端連接磁敏元件，磁敏元件連接比例運(yùn)算放大電路； 所述磁敏元件包括真空玻璃管，真空玻璃管內(nèi)封裝有應(yīng)變片、及輕質(zhì)導(dǎo)線，應(yīng)變片一端設(shè)有正電極引線，應(yīng)變片另一端連接輕質(zhì)導(dǎo)線，輕質(zhì)導(dǎo)線連接有負(fù)電極引線； 所述應(yīng)變片由可磁化的簧片和箔式電阻應(yīng)變片薄膜貼合而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型磁場傳感器，其特征在于，所述精密電流源包括二極管、穩(wěn)壓管、及三極管，三極管分為PNP型三極管、及NPN型三極管； 二極管的陽極經(jīng)第一電阻連接高電平，二極管的陰極連接PNP型三極管的基極，PNP型三極管的發(fā)射極經(jīng)第二電阻接高電平，PNP型三極管的集電極連接穩(wěn)壓管的陰極； 二極管的陰極還連接NPN型三極管的集電極，NPN型三極管的基極經(jīng)電容連接高電平，NPN型三極管的發(fā)射極連接穩(wěn)壓管的門極，NPN型三極管的發(fā)射極經(jīng)第三電阻連接穩(wěn)壓管的陽極，第三電阻與穩(wěn)壓管的陽極的連接點(diǎn)為精密電流源的輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型磁場傳感器，其特征在于，所述第三電阻為精密電阻，其阻值為100 Ω。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型磁場傳感器，其特征在于，所述穩(wěn)壓管為LM336，其穩(wěn)定電壓為2.5V。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型磁場傳感器，其特征在于，所述比例運(yùn)算放大電路包括集成運(yùn)算放大器、及精密可調(diào)電位器，磁敏元件的正電極引線連接精密電流源的輸出端，磁敏元件的負(fù)電極引線接地，集成運(yùn)算放大器的同相輸入端經(jīng)保護(hù)電阻連接磁敏元件的正電極引線，集成運(yùn)算放大器的反相輸入端經(jīng)第二精密電阻接地，精密可調(diào)電位器并聯(lián)在集成運(yùn)算放大器反相輸入端、及輸出端之間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型磁場傳感器，其特征在于，所述第二精密電阻的阻值為IkQ ο7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型磁場傳感器，其特征在于，所述集成運(yùn)算放大器為LM358集成運(yùn)算放大器。
【文檔編號】G01R33-09GK204287456SQ201420712459
【發(fā)明者】宋森森 [申請人]山東科技大學(xué)