基于交变参考磁场的隧道磁阻传感器温度补偿方法与流程

本技术涉及传感器，特别是涉及一种基于交变参考磁场的隧道磁阻传感器温度补偿方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术：

1、隧道磁阻（tmr）传感器是一类新型磁阻传感器件，凭借其高灵敏度、低功耗和微型化的优势，适用于汽车、医疗保健、工业自动化、电力等各个行业。tmr传感器利用磁性隧道结中的隧穿磁阻效应，即使在微弱磁场中也能实现高精度检测。

2、环境温度的变化会导致tmr传感器的输出波动，称为温度漂移误差。显著的温度漂移误差严重限制了它们在高精度测量环境中的适用性。随着温度的升高，磁隧道结内两个铁磁层之间的矫顽力差减小，从而导致磁矩更容易趋向对齐。同时，铁磁层表面发生氧化也会引起自旋散射。随着温度的升高，与氧化层相关的自旋翻转散射变得更加明显，从而缩短了电荷载流子的自旋扩散长度。这些效应削弱了磁阻效应，导致隧穿磁阻率明显降低，表现出明显的负温度特性。此外，即使tmr传感器采用惠斯通电桥结构可以在一定程度上平衡温漂误差，但由于制备工艺和材料特性的无法保证完全一致，电桥的四个桥臂随温度改变的电阻值也无法保持一致。以上因素导致tmr传感器在温度波动的环境中表现出明显的温度漂移，造成灵敏度损失。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种降低隧道磁阻传感器的灵敏度损失的基于交变参考磁场的隧道磁阻传感器温度补偿方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

2、第一方面，本技术提供了一种基于交变参考磁场的隧道磁阻传感器温度补偿方法，包括：

3、获取隧道磁阻传感器的周围磁场信息、交流信号放大系数、参考交变电流、交变线圈参数以及当前温度误差电压；

4、根据所述参考交变电流以及所述交变线圈参数，从所述周围磁场信息中分离出待测磁场信息以及参考磁场信息；

5、根据所述参考磁场信息、所述待测磁场信息、所述交流信号放大系数以及所述当前温度误差电压，对所述隧道磁阻传感器的参考灵敏度进行调整，得到温度补偿信息。

6、在其中一个实施例中，所述根据所述参考磁场信息、所述待测磁场信息、所述交流信号放大系数以及所述当前温度误差电压，对所述隧道磁阻传感器的参考灵敏度进行调整，得到温度补偿信息，包括：

7、将所述交流信号放大系数与所述参考磁场信息相除，得到交流传感器灵敏度；

8、根据所述待测磁场信息以及所述当前温度误差电压之间的直流感应电压关系，确定直流传感器灵敏度；

9、根据所述交流传感器灵敏度和所述直流传感器灵敏度之间的差异，对所述参考灵敏度进行调整，确定所述隧道磁阻传感器的温度补偿信息。

10、在其中一个实施例中，所述根据所述待测磁场信息以及所述当前温度误差电压之间的直流感应电压关系，确定直流传感器灵敏度，包括：

11、获取所述隧道磁阻传感器的传感器输出电压；

12、从所述传感器输出电压中分离出直流输出电压；

13、根据所述待测磁场信息，对所述直流输出电压以及所述当前温度误差电压进行调整，确定所述直流传感器灵敏度。

14、在其中一个实施例中，所述根据所述待测磁场信息，对所述直流输出电压以及所述当前温度误差电压进行调整，确定所述直流传感器灵敏度，包括：

15、使用所述当前温度误差电压，对所述传感器直流输出电压进行调整，得到调整直流输出误差；

16、使用所述待测磁场信息，对所述调整直流输出误差的变化梯度进行调整，确定所述直流传感器灵敏度。

17、在其中一个实施例中，所述根据所述交流传感器灵敏度和所述直流传感器灵敏度之间的差异，对所述参考灵敏度进行调整，确定所述隧道磁阻传感器的温度补偿信息，包括：

18、计算所述交流传感器灵敏度和所述直流传感器灵敏度之间的比值，得到灵敏度比值系数；

19、使用所述灵敏度比值系数对所述隧道磁阻传感器的参考灵敏度进行调整，得到所述温度补偿信息。

20、在其中一个实施例中，所述根据所述参考交变电流以及所述交变线圈参数，从所述周围磁场信息中分离出待测磁场信息以及参考磁场信息，包括：

21、根据所述参考交变电流以及所述交变线圈参数，确定参考磁场振幅以及参考磁场频率；

22、根据所述参考磁场振幅以及所述参考磁场频率，生成磁场分离参数；

23、根据所述磁场分离参数，从所述周围磁场信息中分离出待测磁场信息以及参考磁场信息。

24、第二方面，本技术还提供了一种基于交变参考磁场的隧道磁阻传感器温度补偿装置，包括：

25、信息获取模块，用于获取隧道磁阻传感器的周围磁场信息、交流信号放大系数、参考交变电流、交变线圈参数以及当前温度误差电压；

26、磁场分离模块，用于根据所述参考交变电流以及所述交变线圈参数，从所述周围磁场信息中分离出待测磁场信息以及参考磁场信息；

27、补偿获取模块，用于根据所述参考磁场信息、所述待测磁场信息、所述交流信号放大系数以及所述当前温度误差电压，对所述隧道磁阻传感器的参考灵敏度进行调整，得到温度补偿信息。

28、第三方面，本技术还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

29、获取隧道磁阻传感器的周围磁场信息、交流信号放大系数、参考交变电流、交变线圈参数以及当前温度误差电压；

30、根据所述参考交变电流以及所述交变线圈参数，从所述周围磁场信息中分离出待测磁场信息以及参考磁场信息；

31、根据所述参考磁场信息、所述待测磁场信息、所述交流信号放大系数以及所述当前温度误差电压，对所述隧道磁阻传感器的参考灵敏度进行调整，得到温度补偿信息。

32、第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

33、获取隧道磁阻传感器的周围磁场信息、交流信号放大系数、参考交变电流、交变线圈参数以及当前温度误差电压；

34、根据所述参考交变电流以及所述交变线圈参数，从所述周围磁场信息中分离出待测磁场信息以及参考磁场信息；

35、根据所述参考磁场信息、所述待测磁场信息、所述交流信号放大系数以及所述当前温度误差电压，对所述隧道磁阻传感器的参考灵敏度进行调整，得到温度补偿信息。

36、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

37、获取隧道磁阻传感器的周围磁场信息、交流信号放大系数、参考交变电流、交变线圈参数以及当前温度误差电压；

38、根据所述参考交变电流以及所述交变线圈参数，从所述周围磁场信息中分离出待测磁场信息以及参考磁场信息；

39、根据所述参考磁场信息、所述待测磁场信息、所述交流信号放大系数以及所述当前温度误差电压，对所述隧道磁阻传感器的参考灵敏度进行调整，得到温度补偿信息。

40、上述基于交变参考磁场的隧道磁阻传感器温度补偿方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，首先，获取隧道磁阻传感器的周围磁场信息、交流信号放大系数、参考交变电流、交变线圈参数以及当前温度误差电压，通过收集基础参数，可以全面了解隧道磁阻传感器的当前工作状态和环境影响因素，为后续的信号分离和补偿调整提供了必要的原始数据支持，使得补偿方法能够有针对性地处理温度影响；然后，根据参考交变电流以及交变线圈参数，从周围磁场信息中分离出待测磁场信息以及参考磁场信息，在传感器环境的周围磁场信息中提取到待测磁场和参考磁场信息，将环境因素与测量信号有效分离，能够确保温度补偿方法的准确性，使得传感器仅对实际磁场测量信息进行灵敏度调整，而不受其他干扰因素影响；最后，根据参考磁场信息、待测磁场信息、交流信号放大系数以及当前温度误差电压，对隧道磁阻传感器的参考灵敏度进行调整，得到温度补偿信息，通过调整隧道磁阻传感器的参考灵敏度，能够实时地进行温度补偿，使得隧道磁阻传感器的输出更加稳定，根据实际温度误差电压进行灵敏度修正，从而减小温度漂移对测量精度的影响，提升传感器的可靠性。上述方法中，利用交变参考磁场和实时灵敏度调节，有效降低了温度变化对隧道磁阻传感器灵敏度的影响，实现了温度漂移误差的补偿，提升了传感器在温度波动环境下的测量精度和稳定性，同时增强了其环境适应性，无需额外的硬件补偿设备即可保持高精度测量，从而提高了隧道磁阻传感器在高温及变化环境中的可靠性和应用广泛性。