Vorrichtung und Verfahren zur Nutzung eines anisotrop magnetoresistiven Sensors zur Bestimmung von Magnetfeldern und Temperaturen

• Main Authors: Schmitz, Benedikt, Alomari, Khaled, Köszegi, Julia-Marie, Kugeler, Oliver
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 23.05.2019
• Subjects: ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVEREDIN A SINGLE OTHER SUBCLASS; MEASURING; MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES; MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MEASURING QUANTITY OF HEAT; MEASURING TEMPERATURE; PHYSICS; TARIFF METERING APPARATUS; TESTING; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung magnetischer Felder und Messung von Temperaturen unter Nutzung von AMR Sensoren. In der Vorrichtung können dabei die Temperatur und das Magnetfeld getrennt voneinander bestimmt werden sowie für die Temperaturbestimmung alle vier Widerstände in der Messbrücke einzeln. Dies erhöht die Genauigkeit der Messungen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Nutzung eines anisotrop magnetoresistiven Sensors weist dabei mindestens eine halbe wheatstonesche Widerstands-Messbrücke auf, deren Widerstände aus anisotrop magnetoresistiven Elementen gebildet sind und eine Testspule. Der anisotrop magnetoresistive Sensor ist dabei zur Auslesung der Signale verschaltet mit einem ersten Schaltkontakt zum Wechsel zwischen Magnetfeldbestimmung und Temperaturbestimmung und mit zweiten Schaltkontakten zur Bestimmung aller Widerstände in der Messbrücke zur Temperaturbestimmung. Weiterhin erfindungsgemäß ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass ein Magnetfeld bestimmt werden kann ohne Kenntnis der Temperatur, d.h. ohne vorherige Kalibration, wodurch die Magnetfeldbestimmung unabhängig von einer Temperaturmessung und Kalibrierung betrieben werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dazu mit einer DV zur Auswertung von Signalen aus der Vorrichtung verschaltet, wobei auf der DV mindestens ein Auswertealgorithmus zur Bestimmung von Magnetfeldern aus einer Ausgangsspannung der Messbrücke bereitgestellt ist und in den Auswertealgorithmus eine, bei einer konstanten Temperatur bestimmte Sensitivität des Sensors, die unter Berücksichtigung eines auf der DV bereitgestellten geometrischen Spulenparameter der Testspule bestimmbar ist, einfließt. Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist ebenfalls angegeben.